電氣控制中電子技術的運用

高蘭芳 魏國強

（河南省駐馬店財經學校 河南省駐馬店市 463000）

隨著信息技術行業的快速更新，改變了人們的生活方式，尤其是先進的電子技術讓人們的生活更加的便利。電子技術應用在電氣控制領域之中，讓電氣控制逐漸地實現了智能化發展，提高了電氣控制系統的運行能力，讓電氣控制系統的作業流程變得更加的簡潔，讓企業的生產效率得到了大幅度地提升。

1 電力電子技術

電子技術讓人類生活愈發便捷，作為電氣控制中的關鍵技術，它強化了電力系統內部電子元件的控制，使得電力系統的工作效率得到了有效的提升，可靠性變得更強。電子技術由電子學、電工原理和自動化控制技術三個部分組合而成，三個部分相互協調、相互配合，加強了對電氣設備的有效控制，讓電力系統得到了穩定的運行。電子技術現階段的明顯特征有兩個，一個是全控化，一個是集成化。比如一些具有自動斷電需求的電子元器件都屬于全控化范圍，全控化還可取代半控普通晶閘管，該技術屬于最新發展；集成化的重要體現在電氣系統在運行過程中需要依賴多種類型的電子元件之上，電力系統想要穩定運行必須要結合計算機技術，合理控制并運用電子元件，集成化這一特征是電子技術能夠得到持續發展的重要基礎。

2 電氣控制

電氣控制實現基礎為電的利用和發展，電氣控制最初有兩個發展方向，一個是信息傳遞、一個是電能利用，隨著時代技術的不斷發展，電氣控制技術的主要特征為信息傳遞控制電能利用，兩者之間實現了有效的集合。同時，電氣控制技術也開始由手動運行變成自動運行、由形式簡單變成形式復雜、由有觸電硬接線變成以計算機為存儲控制。電氣控制對象工藝過程可分為兩類，一類生產方式以化學反應或熱量流程為主，并將自動化儀表和裝置作為檢測與執行機構；一類生產方式以機械運動為主，并將電動機作為執行機構。但是，隨著計算機技術的不斷發展，兩類電氣控制技術也早已經實現了有機融合，推動了電氣控制領域的不斷發展。

3 電氣控制中電子技術的應用意義

3.1 保證電力工作順利開展

圖1：直流調速原理功能圖

經濟快速發展推動了國民經濟的提升，改變了人們對生活品質的要求，從而對電的需求量也開始逐漸增加，傳統電力系統已然無法滿足現代人的生活需求，尤其是企業數量不斷增加，生產所需電量也在大幅度的增加，同時故障的發生概率越來越大，增加了用電的安全隱患，對人們的正常生活和生產有不良的影響。為減少電力運行過程中存在的安全隱患，確保電力系統能夠得到穩定的運行，必須要合理運行電子技術，為電力工作的順利開展打下堅實的基礎，解決更多電力系統運行問題。

3.2 促進電氣工程的進步

電子技術隨著時代發展應用愈發廣泛，技術內部構造以及應用方向都得到了全面的提升，增加了電子技術應用穩定性。電子技術的進步為電氣工程的發展提供了良好的保障，并為實現電氣控制技術的有效運行奠定了堅實的基礎。電子技術不僅能夠為電氣控制人員提供技術幫助，還能夠讓工作人員快速熟悉相應的工作流程，提升工作人員的工作效率，促進電力企業經濟發展，讓電力發展能夠更加快速。社會持續發展過程中對電氣的需求量也會逐漸增加，這對于電氣控制行業是種挑戰，在發展期間電氣控制系統必然會出現各種問題，比如系統故障和運行不穩定都會給人帶來經濟損失。但是，電子技術應用在電氣控制系統中便能夠避免不必要問題的產生，提升電氣控制系統運行效率，促進電子工程的發展。

4 電子技術在電氣控制系統中的具體應用

4.1 應用在過電流保護裝置上

電力運行過程中某一環節出現故障必然會引發過電流危害，傳統解決方式為中斷熔斷器、電流繼電器、直流快速斷路器等相關設備，避免過電流對系統產生過大的危險，保護電力系統中較為重要的電路。新時期電子器件體積不斷縮小，但功率卻在逐漸提升，所以傳統電路保護裝置根本無法滿足現代需求，為解決該問題驅動控制信號去除自動化技術開始在電力系統控制中得到了有效運行，即安裝專門過電流保護裝置來實施監控電流運行，并根據電流運行情況來調整和驅動電路。比如橋臂互鎖保護法就能夠在系統信號出現反復和延時等問題時，以橋式逆變電路的方式來快速切除驅動信號，并采用連鎖的方式來連接橋臂部件，避免系統運行過程中出現短路的現象，確保電路系統能夠在該種故障下正常運行。

4.2 高壓直流輸電技術

我國大多數電力企業在進行電力輸出時都會采用交流電壓的形式，但是交流電壓在應用過程中的能量消耗較多，且工作人員在對其進行操作控制中也存在較大的難度，會增加電氣控制的費用。對于該種情況，可以轉變電壓應用模式，利用電子技術使用直流電，高壓直流輸電技術能夠直接對直流電和交流電進行轉換，對于距離較遠、電壓較高的輸電系統，電力企業可將交流電直接轉換為直流電進行電力輸出工作，在直流電逆變過程中可將逆流電直接轉化為直流電進行輸出。圖1為直流調速原理功能圖。

4.3 有源電力濾波器

電子技術支持有源電力濾波器運行主要是通過對電路系統的補償元件進行檢測，并對其分析，以此來獲得相應等分量的諧波電流，并以補償裝置所產生的電流分量的方式，實現相反電流分量，以此來達到抵消電流分量和被檢測諧波分量的目的。該種檢測方式下電力網內部運行電流會由諧波電流轉變為基波電流。電氣控制中使用有源電力濾波器能夠增加系統運行過程中的反應速度和抗干擾能力，在補償電路裝置和指令性電流運算電路中比較常見。電氣控制系統中應用電子技術可直接檢測分析電路系統內部的補償電流，便可輕松獲取電力系統內部的電路諧波數量以及無功電流。

4.4 PWM控制技術的應用

PWM（Pulse Width Modulation）技術是指通過對脈沖寬度設置的調整能夠獲得波形技術，該技術的以面積等效原理為基礎理論，即窄脈沖處于面積相同，但形狀不同的情況下，想要作用于慣性環節，必須要確保導出一致的響應波能。PWM控制技術因為有MOSFET和IGBT技術的幫助應用愈發廣泛，并且隨著技術逐漸發展，PWM技術在直-直斬波電路和逆變電路中的應用愈發成熟，直流展博電路在直流電機控制系統中的應用，讓其成功轉變為直流脈寬調速系統；PWM技術在交-交變流電路的中的應用主要是以斬控式交流調壓和矩陣式變頻電路為主要控制環節，但是還并未得到廣泛的普及，其中矩陣式變頻電路經過研究被認為是最有發展前景的電路形式。PWM技術在逆流電路中的應用最為全面，該技術屬于逆流電路發展的關鍵。

4.5 軟開關控制技術

隨著人們需求的變化，電子裝置的主要發展方向為輕便、小型、功率大，該種發展對電磁兼容和效率的要求較高。電子裝置內部的變壓器以及電容、濾波電感體積較大，所占據的空間也自然較大，為縮小電子裝置體積可以運用提高開關頻率，降低濾波器參數的方式，即實現電子裝置輕便、小型的方式為電路高頻化。但是，電路高頻化也并非是完全可靠的，該種方式下開關的損耗會大幅度增加，出現開關故障容易對電路效率和電磁產生不良影響。為解決這一問題需要運用軟開關技術，軟開關技術是電氣控制實現良好發展的基礎，其特點為：在IT行業中應用廣泛；諧振電路有較高的運行要求；串聯、并聯、級聯等方式下電路組合形式較多且極為簡便，可多場合使用，是軟開關技術未來的主要方向。

4.6 靜止無功補償裝置

人們的生活和社會的生產都不能沒有電，但是人們對電量的需求量越大，電網功率的負擔也就越大，若是不及時調整升級電網必然會在運行過程中出現變頻或遭受負荷沖擊等狀況，且是經常性的，無法保障電網安全穩定的運行，更無法對電網電路的低頻振蕩進行有效控制。但是，應用電子技術便可改善該種情況，因為電子技術中含有可提升電力系統性能的靜止無功補償裝置，該裝置可合理規避電力系統運行損耗，讓電力系統在運行過程中保持穩定性，以此來滿足社會的用電需求量。

5 結語

隨著社會的不斷發展與進步，人們生活水平也在不斷地提升，對于電力的需求量更是在大幅度地提升，為了滿足人們的日常用電和社會企業生產用電需求，電力企業必須要應用各種新技術，提升電力系統的運行能力。不僅如此，電力企業還需要在社會發展過程中不斷吸取更多經驗，運用先進技術，讓電子技術能夠真正的運用在電氣控制系統中去，促進電氣控制系統的安全運行，保證其運行效率的同時提升電力企業經濟效益，以此來滿足社會發展需求。