關于電氣自動化在電氣工程的運用

崔云龍

摘 要：21世紀經濟科技飛速發展的今天，我國的技術水平得到了提高，特別是電氣自動化在電氣行業中的應用。電氣工程觸角伸向各行各業，小到一個開關的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。但由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。

關鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應用

1關于電氣自動化和電氣工程的相關概念

電氣自動化，就是通過各個技術的綜合，即通信技術、計算機技術以及運動控制技術得綜合，然后在借助相關的電氣自動化設備和系統，來實現自動化控制的目的。電氣自動化在電氣工程中的應用，極大的提高電氣工程使用性能和管理性能。

2電氣自動化在電氣工程中的應用

2.1智能機械手臂的應用

①手臂應承載能力大、剛性好、自重輕

手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時動作的平穩性、運動的速度和定位精度。如剛性差則會引起手臂在垂直平面內的彎曲變形和水平面內側向扭轉變形，手臂就要產生振動，或動作時工件卡死無法工作。為此，手臂一般都采用剛性較好的導向桿來加大手臂的剛度，各支承、連接件的剛性也要有一定的要求，以保證能承受所需要的驅動力。

②手臂的運動速度要適當，慣性要小

機械手的運動速度一般是根據產品的生產節拍要求來決定的，但不宜盲目追求高速度。

手臂由靜止狀態達到正常的運動速度為啟動，由常速減到停止不動為制動，速度的變化過程為速度特性曲線。

手臂自重輕，其啟動和停止的平穩性就好。

③手臂動作要靈活

手臂的結構要緊湊小巧，才能做手臂運動輕快、靈活。在運動臂上加裝滾動軸承或采用滾珠導軌也能使手臂運動輕快、平穩。此外，對了懸臂式的機械手，還要考慮零件在手臂上布置，就是要計算手臂移動零件時的重量對回轉、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重力矩對手臂運動很不利，偏重力矩過大，會引起手臂的振動，在升降時還會發生一種沉頭現象，還會影響運動的靈活性，嚴重時手臂與立柱會卡死。所以在設計手臂時要盡量使手臂重心通過回轉中心，或離回轉中心要盡量接近，以減少偏力矩。對于雙臂同時操作的機械手，則應使兩臂的布置盡量對稱于中心，以達到平衡。

④位置精度高

機械手要獲得較高的位置精度，除采用先進的控制方法外，在結構上還注意以下幾個問題：

（1）機械手的剛度、偏重力矩、慣性力及緩沖效果都直接影響手臂的位置精度。

（2）加設定位裝置和行程檢測機構。

（3）合理選擇機械手的坐標形式。直角坐標式機械手的位置精度較高，其結構和運動都比較簡單、誤差也小。而回轉運動產生的誤差是放大時的尺寸誤差，當轉角位置一定時，手臂伸出越長，其誤差越大；關節式機械手因其結構復雜，手端的定位由各部關節相互轉角來確定，其誤差是積累誤差，因而精度較差，其位置精度也更難保證。

⑤通用性強，能適應多種作業；工藝性好，便于維修調整

以上這幾項要求，有時往往相互矛盾，剛性好、載重大，結構往往粗大、導向桿也多，增加手臂自重；轉動慣量增加，沖擊力就大，位置精度就低。因此，在設計手臂時，須根據機械手抓取重量、自由度數、工作范圍、運動速度及機械手的整體布局和工作條件等各種因素綜合考慮，以達到動作準確、可靠、靈活、結構緊湊、剛度大、自重小，從而保證一定的位置精度和適應快速動作。此外，對于熱加工的機械手，還要考慮熱輻射，手臂要較長，以遠離熱源，并須裝有冷卻裝置。對于粉塵作業的機械手還要添裝防塵設施。

3電氣工程中自動化技術的應用優勢

（1）有效的擴大電氣工程的開展范圍。在當前的電氣工程中，應用自動化技術，能夠極大的提高電氣工程的開展范圍。在實際中，其主要體現在兩個方面：一是，能夠針對因各種因素所導致的電氣工程管理不能夠有效的管理的問題進行有效的解決，即在時間和控制上實現一定的控制，進而在一定程度上提升電氣工程開展的空間范圍。二是，相關人員在開展電氣工程中根據實際情況來通過相關的監控設備、遠程設備以及其他動力原件的綜合運用。通過這種形式，不僅更好的對相關遠程設備進行控制，還有效的保證該工程的質量。

（2）在一定程度上降低惡劣環境因素的影響。在多數情況下，相關的施工人員在進行電氣工程作業時，經常會受到現場環境復雜的影響，而造成一定的安全隱患。針對這種情況，相關單位就不應安排人員長時間作業。對于怎樣在這種環境下開展作業，相關單位則就可以借助電氣自動化技術來進行。在實際應用中，主要是通過機器人等相關的遠程控制設備來實現對實際工程較為復雜環境和在線控制。通過這種技術的應用，極大的提高了整個工程的效益，從而更好的保證電氣工程的安全性。

（3）進一步的降低人工管理的風險和成本。在電氣工程中電氣自動化最能夠體現的就是電子機器人的使用。對于電子機器人的形成，主要就是通過相關人員對各個環節的有效安排，具體來說就是對相關的處理器、系統以及硬件的安排，來實現對機器人的組裝和運用。這個機器人在電氣工程中的運用，在一定程度上降低了單位在人員上的相關稅費和保險等資金，從而保障該企業的實際運行成本。另外，在工程中使用電子機器人來代替原先的人工模式，對提高相關設備的管控質量和標準起到了一定的作用，同時也進一步的提高相關企業對電氣工程的管理效果和質量。總之，在現階段，隨著我國科學技術的不斷提高，其對機器人的投入也增多，因而在一定程度上提高當前電氣工程的實際收益效率，進而滿足我國社會經濟發展的需求。

4結語

電氣自動化在電氣工程中的應用起到的重要的作用，同時電氣工程在我國社會經濟發展中能夠產生一定的影響，因而相關企業必須要能夠注重電氣自動化在實際工程中的應用。之所以重視在這方面的工作，主要是為了能夠更好的實現對電力在生產、輸送以及使用的智能化和自動化。為了能夠更好的保障電氣自動化技術在電氣工程中所發揮的作用，相關企業則首先就要能夠充分的了解和掌握電氣自動化的相關知識，自動化生產技術不斷提高，自動化產品不斷普及，智能樓宇和智能家居的應用，智能交通的不斷發展，為電氣自動化技術專業提供了廣闊的發展前景。

參考文獻

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[2]薛文利.電氣自動化在電氣工程中的應用探討[J/OL].科技與企業，2014（05）.

（作者單位：黑龍江中立工程造價咨詢有限公司）