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新技術(shù)在低壓電器行業(yè)的應用
來(lái)自：北極星智能電網(wǎng)|發(fā)布時(shí)間：2017-12-14
北極星輸配電網(wǎng)訊:隨著(zhù)低壓配電與控制系統的日益復雜化，市場(chǎng)對低壓電器產(chǎn)品的性能與結構提出了更高的要求。電器產(chǎn)品的改進(jìn)和發(fā)展，與新技術(shù)和標準的應用是密不可分的。新技術(shù)發(fā)展和應用直接影響到市場(chǎng)對產(chǎn)品的需求是否可能實(shí)現；標準的制定直接制約著(zhù)產(chǎn)品是否可以在市場(chǎng)上使用，決定了產(chǎn)品的發(fā)展方向。其新技術(shù)包括現代設計技術(shù)、智能化技術(shù)、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)以及模擬仿真技術(shù)。
1.現代設計技術(shù)的發(fā)展與應用
電器在工作過(guò)程中涉及到電、磁、光、熱、力、機械、材料、電接觸、可靠性等方面的原理與技術(shù)。電、磁、光、熱、力、機械等能量的轉換規律大多是非線(xiàn)性的，許多現象是一種瞬態(tài)過(guò)程，使得低壓電器的理論分析、產(chǎn)品設計、性能檢驗變得極為復雜。在分析與設計低壓電器產(chǎn)品時(shí)，除采用低壓電器傳統理論基礎進(jìn)行必要的理論推導、分析計算之外、還使用了大量的經(jīng)驗數據。因此要設計出性能良好、價(jià)格合理的低壓電器產(chǎn)品十分困難。
低壓電器產(chǎn)品的設計過(guò)程十分復雜，要經(jīng)過(guò)電器特性與機械特性的反復計算與研究。即使這樣，設計計算參數與產(chǎn)品實(shí)際性能，仍存在很大差距，必須通過(guò)反復的試驗驗證。因此低壓電器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(cháng)、資金投入大。
采用最新優(yōu)化設計方法，以遺傳算法建立優(yōu)化動(dòng)態(tài)數學(xué)模型，可設計出體積小、重量輕、成本低、價(jià)格合理、工作可靠性能良好的電器產(chǎn)品。
同時(shí)，三維計算機輔助設計系統的應用也使產(chǎn)品的設計過(guò)程變得簡(jiǎn)單、直觀(guān)。三維計算機輔助設計系統集設計、制造和分析于一身、從零件設計、裝配直至產(chǎn)品總裝，設計者都可以在計算機屏幕上直接觀(guān)察零件裝配中的干涉與碰撞以及開(kāi)關(guān)電器閉合、分斷過(guò)程中運動(dòng)部件的動(dòng)作情況及相關(guān)參數（如觸頭開(kāi)距），從而保證了設計正確性，為低壓電器產(chǎn)品試制跨越模型階段創(chuàng )造了條件。設計人員在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的任何階段對產(chǎn)品任一處所作的修改都能自動(dòng)反映到相關(guān)零件的修改。同時(shí)，三維軟件系統根據完成的零件設計自動(dòng)轉去進(jìn)行零件模具設計，大大縮短了產(chǎn)品的試制時(shí)間和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高了企業(yè)的競爭能力。
2.智能化技術(shù)的應用
智能化技術(shù)在低壓電器中的應用，使低壓電器技術(shù)在研究、檢測、生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節上發(fā)生了根本的變化。
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智能電器元件和智能型配電網(wǎng)絡(luò )系統應用而生。
智能斷路器是將智能型監控器的功能與斷路器集成在一起，主要實(shí)現了斷路器的智能化，帶微處理器的智能化斷路器反映的是負載電流的真實(shí)有效值，可避免高次諧波的影響。
微電子控制的智能式熱繼電器與傳統的雙金屬片熱繼電器相比，可保護電動(dòng)機過(guò)載、斷相、三相不平衡、反相、低電流、接地欠壓等故障，并可數字顯示故障類(lèi)型，保護不同起動(dòng)條件與工作條件下的電動(dòng)機，動(dòng)作特性可靠。
在智能電器元件的基礎上，研制和開(kāi)發(fā)智能開(kāi)關(guān)柜，有力提高了控制系統的自動(dòng)化程度。
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光機電電磁電器動(dòng)態(tài)測試裝置應用于新型智能交流接觸器的研究與開(kāi)發(fā)中，為深入研究電器的實(shí)時(shí)最優(yōu)控制，達到最優(yōu)運行與大幅度提高其性能指標，縮短設計周期起到了重要的作用。
3、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的應用
現場(chǎng)總線(xiàn)是一種造價(jià)低、可靠性強并適合工業(yè)環(huán)境使用的通信系統，傳統的通信系統需用多芯電纜讓數據并行傳送，而現場(chǎng)總線(xiàn)僅需一根雙芯電纜，使布線(xiàn)非常簡(jiǎn)單，減少了安裝維護費用?，F場(chǎng)總線(xiàn)按國家標準采用統一的通信規范，因而它具有很好的互換性和互操作性。它是與生產(chǎn)廠(chǎng)商無(wú)關(guān)的系統，各種現場(chǎng)設備只要按照這種規范和協(xié)議生產(chǎn)都可以在網(wǎng)絡(luò )上使用?，F場(chǎng)總線(xiàn)生產(chǎn)工廠(chǎng)能提供現場(chǎng)總線(xiàn)各種標準部件，包括接口、各種中間繼電器、模塊化Ⅰ/O站等，便于安裝和維護，適合于現場(chǎng)設備分散布置的特點(diǎn)。
可通信低壓電器可以安裝在帶總線(xiàn)系統的智能化開(kāi)關(guān)柜內，也可以安裝在被控制設備現場(chǎng)，通過(guò)總線(xiàn)與上位機連接，進(jìn)行實(shí)時(shí)數據交換，并使系統具有四遙功能。采用現場(chǎng)總線(xiàn)系統后，低壓控制柜，特別是原馬達控制中心每一個(gè)抽屜發(fā)展成為獨立的智能化控制單元，直接安裝在現場(chǎng)，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)與上位機連接起來(lái)。很大程度上節省了主回路電纜和二次控制線(xiàn)?？偩€(xiàn)技術(shù)的應用給低壓配電和控制系統帶來(lái)了一場(chǎng)新的革命。
4、虛擬仿真技術(shù)的應用
為使電器產(chǎn)品滿(mǎn)足預期的技術(shù)條件，必須經(jīng)過(guò)反復試驗。計算機模擬與仿真技術(shù)的應用可以在樣機制作前，精確掌握電器產(chǎn)品的性能，減少重復樣機制作，降低試驗費用，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能指標。
低壓電器的基本特性包括通斷能力、溫升、零部件的強度、熱穩定、絕緣性能及其他電氣性能等。這就需要對設計對象的電磁場(chǎng)、應力場(chǎng)、磁場(chǎng)等物理場(chǎng)進(jìn)行仿真和分析。通過(guò)計算仿真可以得到產(chǎn)品設計的可行性方案，滿(mǎn)足產(chǎn)品的技術(shù)要求。但是，想要實(shí)現經(jīng)濟技術(shù)指標最佳，就必須將仿真技術(shù)與最優(yōu)化方法結合起來(lái)，才能達到預期效果。隨著(zhù)計算機圖形技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬技術(shù)將引入低壓電器的設計領(lǐng)域。設計出可以在虛擬環(huán)境中，對電器產(chǎn)品進(jìn)行仿真與優(yōu)化，這使我國低壓電器的設計、研究達到了一個(gè)新的階段。
