浅谈电子技术应用:电子技术在工业工程里的应用

引言

不断发展成熟的科学技术是推动现代社会持续前进的动力源泉。随着我国社会主义现代化建设事业的深入推进,大量先进技术深入各行各业,在国民经济发展建设和改善人民生活方面发挥了巨大的作用。我国是以工业为主的社会主义国家,工业生产在国民经济体系中占据主导地位。工业也是先进科学技术应用范围最广,程度最深的领域之一。工业现代化是我国社会主义现代化建设的主要组成部分之一,也是我国现代化事业的重要基础。由于历史原因,我国工业现代化整体水平较低,和国外先进国家相比,差距尤其明显。改革开放30多年来,我国工业现代化建设事业实现了突飞猛进的巨大进步,在某些领域已经追上先进国家的脚步,甚至取得了一定优势。但整体水平的追赶,依然需要漫长的过程和时间。在工业现代化建设进程中,自动化控制是一项不可或缺,也无法规避的关口,自动化控制水平是一个国家工业产业发展水平和综合国力的重要体现,也是实现工业现代化的重要支撑。电子技术是自动化控制得以实现的技术基础,要推动工业自动化,就必须从发展电子技术着手。

1电子技术概述

1.1电子技术的基本内涵

电子技术是在自然科学完善和成熟过程中所形成并在自然科学发展到一定水平后正式确立的。电子技术的正式出现,起源于机械工业发展到,人们急需一种新的技术作为提高生产效率的方法的时期。电子技术的形成,契合了经济发展的规律,适应当时市场需求,一经出现就获得了快速的发展,成为人类发展史上一座里程碑。以此为开端,发展诞生出一系列在人类史上举足轻重的重要技术,计算机就是其中一项重要发明。计算机的出现,是数学和机械的高度融合,它标志着自动化控制得以实现的可能,宣告了信息时代的到来。电子技术短短一百来年发展历史中,经历了多次变革。每一次变革都是对电子技术的一次突破。电子技术依托电子元器件来实现功能,因而电子元器件的性能水平和工艺质量对于电力技术的发挥有着至关重要的影响。在电子技术刚刚出现的时代,由于设备技术水平不高,很多功能只能停留在理论阶段,没有在工业领域进行大规模应用。但就是这样,电子技术的优势也引起了人们的足够重视,随着科学技术的发展,特别是电子元器件质量的改进,电子技术在工业领:请记住我站域名域获得了越来越广泛的应用。

1.2电子技术特点分析

自动化是电子技术较大的优势和特点。电子技术的具体应用,往往通过智能芯片等设备来实现,如果在工业生产过程中,应用电子技术,对于提高生产效率十分有利。生产效率是现代化大生产高度重视的一项关键指标。电子技术这个特点,受到了相关技术人员和企业管理者的高度重视,大量资源被投入到电子技术研究开发工作中。随着电子技术在工业领域应用的发展,在生产效率之外,加工精度也成为电子技术发挥优势的一项内容。随着工业水平的提高,产品结构越来越趋于复杂,加工精度越来越高,传统的加工方式已经不能适应当前生产需求,比如近期的半导体加工工艺已经达到了纳米级别,这种级别的加工精度是人工机械加工所无法企及的,必须依靠电子技术。经由电子技术构成的精密系统对原料进行加工,达到设计的精度标准。电子技术的形成和发展,突破了传统机械加工技术的精度瓶颈,将生产力水平提升到一个前所未有的高度。电子技术出现后,工业产品生产效率和加工精度水平实现了飞跃,发展进程得以加快。

1.3关于电子技术的发展前景展望

时至今日,电子技术已经广泛应用到工业生产的各个领域,在社会的各个方面都能够看到电子技术的身影。随着市场竞争日益激烈,对生产力有极大促进效用的电子技术受到企业家的广泛青睐,因而成为市场上的主流技术之一。电能作为现代社会最主要的能源种类,应用范围覆盖社会生产、人类生活的各个方面,这给电子技术的应用创造了宽阔的发挥空间。未来,电子技术在工业领域的应用发展趋势包括以下几个方面。

(1)电子技术的应用范围会进一步扩大,从电子技术自身所占产业,向相邻产业链逐步扩展,必将遍及工业生产和制造业的绝大部分。

(2)电子技术是门基础学科,它的发展和完善,对于许多先进科学技术都有促进作用。其中,通信技术和电子技术的发展水平结合程度很深,许多通信领域的难题都依赖于电子技术的发展来解决。计算机领域同样如此,电子技术与计算机技术进行有效结合,从而实现了软件技术以及单片机等远程技术的发展。

(3)随着社会的发展,特别是智能化的理论的出现,为电子技术指明了发展方向,也提出了更高的要求。电子技术必须实现自我突破,在更高的领域发挥自己的作用,从而实现占有更大的市场发展空间。综上所述,电子技术未来发展前景十分广阔,无论经济效益还是社会效益都非常令人期待。

2电子技术在工业工程领域的应用分析

一是在工业工程控制领域中的应用。大量电子技术的应用,使得信息化、自动化、智能化控制成为可能。国外先进国家的高水平生产力与其大量应用自动化控制管理有着密不可分的关系。我国自动化技术尚处于起步阶段,产业结构、制度保障、人才培养等相配套体系尚未建立,但经过几年的发展,也已经取得阶段性成效。根据企业生产实际,按照科学的设计方案,使用相应的电子元器件构件成一个系统,覆盖企业生产流程,从而实现对企业生产工艺过程的有效管理,促进生产效率的提高。二是在工业工程管理中的应用。将电子技术、信息技术、网络技术、计算机技术与企业管理向相结合,利用网络平台,实现企业内部各个管理节点间信息、指令的有效传递和反馈,从而将企业管理活动纳入有效的控制之中。电子技术在工业管理中的应用包括硬件设施和软件两个方面,在实际工作中,需要对这两个方面进行针对性设计,才能使其作用达到较大化。

3结束语

经历了一个多世纪的发展历程,电子技术已经发展到较为成熟的阶段,在各行各业都有着很多应用,并建立

了自己不可动摇的统治地位。就现阶段而言,自动控制、智能化是电子技术发展的主要方向。当前,我国正在积极推进工业现代化建设事业,电子技术的发展水平直接影响到现代化事业实现的速度和效果。电子技术工作者要充分认识到电子技术在国家发展中的重要意义,正视国内外发展水平的差距,全力以赴推动我国电子技术的发展。相信在大家的共同努力下,我国电子技术事业必将迎来一个发展的春天。

浅谈电子技术应用:论现代生活中的电子技术新应用

【摘要】随着社会进入信息化及电子智能化时代,电子技术发展越来越迅速,应用越来越广泛,对人类生活的影响也更加深远。节能减排、保护环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。

【关键词】电子技术;三网融合;光纤到户;云计算;LED;节能减排;汽车电子;车载网络

自从上世纪六十年代晶体管发明以来,人类历史就进入了以电子技术发展应用为标志的历史时代。进入21世纪,电子技术的迅速发展和广泛应用,使社会生产力和社会经济获得了空前的发展。随着社会进入信息化及电子智能化时代,电子技术发展越来越迅速,应用越来越广泛,对人类生活的影响也更加深远。

1电子技术的发展应用使三网融合成为趋势

现代电子技术的发展,使数字音视频广播将取代模拟音视频传输,形成有线广播电视网络;使计算机互联网成为我们生活的一部分;使电信网络成为我们赖以交流的平台。三种网络相互独立,即浪费资源,又使各自的发展受到极大的限制。

而将电信网、计算机互联网和有线广播电视网三大网络,通过技术改造、资源整合,从而形成一个能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体通信业务的全国性主干网络的三网融合已成为必然趋势。

早在1998年,就有人提出三网融合,此后它被列入我国“十五”、“十一五”规划以及2009年电子信息产业振兴规划。今年,国务院常务会议决定,加快推进三网融合。并做出规划:2010~2012年重点开展广电和电信业务双向进入试点,2013~2015年实现三网融合发展。之后,又确定了三网融合的十个试点城市。

1.1三网融合的技术基础是光纤到户:随着高清晰度电视、视频点播、远程医疗服务等信息服务的逐渐普及与应用,以及金融、证券、企业等用户对于带宽需求的与日俱增,需要大带宽的信息传输网络。

中国电信调查显示:城市家庭用户近期需求30兆带宽;中长期预计需求30~100兆带宽;而商业用户需求将达到50~100兆带宽。如此要求是DSL接入技术无法达到的,但对于光纤接入来说是轻而易举。

光纤是宽带网络多种传输媒介中最理想的一种,它的特点是传输容量大,传输质量好,损耗小,中继距离长等。

因此,三网融合的技术基础是光纤到户(FTTH)。

传统的光纤活动连接器需要在工厂定制,不能根据施工现场灵活掌握长度,导致左光纤与右光纤需要特殊设备熔接后再进行盘存,然后进行盘纤和固定。这种从“熔接到盘存再到盘纤固定”的传统接续方式,施工繁琐,成本高,施工效率较低。

一种解决方案,是入户光纤机械接续。相比传统熔接接续方式,光纤机械接续提供了一种简便、低损耗及低成本的光纤机械接续手段,特别适合于FTTH部署中小芯数,多点分散的光纤接续特点,已成为在FTTH领域取代传统熔接接续方式的选择。这种光纤端接插座,是现场安装光纤连接器。现场制作避免了定制定长线缆存在的布线不灵活、器件穿管隐患、余长管理等问题,节约了安装及维护成本,提高了安全性。

光纤宽带不仅让家庭步入高带宽的信息化时代,受益更多的是以网络信息化为主要管理工具的金融、证券、企业等CEO和管理人员。这些单位对网络带宽、安全、稳定、高效均有较高的要求。

1.2三网融合的核心技术是云计算:三网融合的最终目标是构建全数据、全融合的国家骨干网络,除了传统的视频、音频服务外,还要与传统行业相融合,实现诸如远程教育、网络医疗会诊、股票信息、交通查询、广告投放等更多应用。涉及数据存储、数据计算、数据再处理、软件开发、数据传输、网络协同等多个方面。因此,三网融合一个很大的问题是海量的视频数据,随时随地可以编辑,随时随地可以调用,随时随地产生互动。怎样才能使这种设备多样化中的信息渠道多样化、内容多样化成为现实,解决方案是建立强大的云计算平台。

借助云计算技术,可以很轻松地进行融合,使随时随地地传输调用这种数据能力、计算能力成为现实,并且编织成一张统一的全国性网络,完成充分的资源整合。因此,云计算使三网融合的到来真正成为一种现实。

云计算是通过互联网技术的服务方式,向外部用户提供具有伸缩性、弹性的IT服务。一方面是伸缩性:当你需要IT能力和计算能力的时候,你需要多少就用多少。另一方面是弹性:当你需要计算能力迅速扩大的时候,你仍然可以通过原有的系统得到这个能力。即云计算服务,像软件平台、基础设施一样,都通过互联网采用按需和自助方式提供。

所以说云计算包括三个层面:最基础的是基础架构及服务,比如windows操作系统都可以通过这种模式得到服务。第二是平台及服务,云计算的强大就是他做了平台,在这个平台之上,可以自由利用这个平台去开发我们所需的东西。第三个层面是软件的服务,比如微软Office,我们可以购买装到计算机上使用,也可以通过云计算订购方式来使用。

所以说,云计算技术是三网融合的核心技术。

三网融合将改变我们的生活方式 。最简单的体现就是三屏融合,即手机、电视和电脑屏的融合。今后手机可以看电视、上网;电视可以打电话、上网;电脑也可以打电话、看电视。

随之而来的,IPTV、手机电视、移动互联网、VOIP等新业务将迎来大的发展,人们的工作生活将因此而改变。其中的IPTV(交互式网络电视),既不是电脑也不是电视机,只是个终端设备,它利用计算机或机顶盒+电视完成视频接收、节 目点播、视频广播及网上冲浪等功能;其中的VOIP,简而言之就是将模拟声音信号数字化,以数据封包的型式,在IP 数据网络上做实时传递。三网融合,建立一张统一的全国性网络,充分地整合资源。我们就可以避免重复安装浪费资源。

2节能减排战略使LED技术得到广泛应用

能源是人类活动的物质基础。人类社会发展到今天,随着工业的发展,保护地球环境成为迫切的需要。节能减排、保护环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。

LED能够将电能转化为可见光,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。据分析,LED的特点非常明显,除了体积小、耗电量低、寿命长、光效率高、无辐射与低功耗的特点以外,LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合,变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以,也是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术产品,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。

鉴于LED 的自身优势,目前主要应用于以下几大方面:

2.1显示屏、交通讯号显示光源的应用:LED 灯具有抗震好、耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点。LED显示屏,不管是室内、半户外还是户外用的,都有单色、双色、全彩等种类。

交通信号灯主要用超高亮度的红、绿、黄色LED,因为采用LED灯既节能,又,所以,LED交通信号灯正在逐步取代以前的交通信号灯。

2.2LED在 汽车上的应用:汽车用灯包括汽车的仪表板、音响指示、开关背光源、刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯,抗震性差、易损坏、寿命短,需经常更换。由于LED响应速度快, 所以,可以及早提醒司机,减少汽车追尾事故的发生。在发达国家, LED中央后置高位刹车灯已成为汽车的标件;LED 汽车尾灯模组,可以随意组合成各种汽车尾灯;此外,汽车仪表板及其他照明部分的光源,都可用超高亮度LED灯。

2.3LED 背光源的应用:LED 背光源中,以高效侧发光的背光源最为引人注目,LED 作为LCD 背光源应用,具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点, 已广泛应用于电子手表、电子计算机和刷卡机上,LED背光源电视也已逐步取代LCD背光源电视。

随着便携式电子产品日趋小型化,LED 背光源更具优势。因此背光源制作技术将向轻薄型、低功耗和均匀一致方向发展。

2.4LED照明光源:早期的LED 照明光源,发光效率低,只适用在室内场合的家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面作为指示灯用。

目前,LED 光源替代白炽灯和荧光灯,已从局部应用开始发展。如果LED 光源替代半数的白炽灯和荧光灯,每年节约的能源相当于60 亿升原油,相当于五个1.35 ×106kW 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,保护环境。我国正在大力投资发展节能环保的LED照明产业。

家用室内照明LED产品也越来受到人们的欢迎,LED手电筒,LED天花灯,LED日光灯,LED光纤灯已悄悄地进入家庭。

2.5新型LED手术无影灯:无影灯是外科手术用照明设备,要求能够清楚地观察切口处和体腔内不同深度、大小、对比度低的物体。因此,除了“无影”以外,还要求光照均匀、光质好,能够很好地区分血液与人体组织其它的色差;此外,无影灯还须能长时间地持续发光,而不散发出过量的热。

目前,在大功率LED的封装、恒流驱动、散热以及照度控制等技术问题已成功解决,可实现多级调控,调光灵活、方便。

随着发光LED技术的不断发展,LED无影灯彻底解决了环形节能灯自身存在的一些先天缺陷,使用成本也比环形节能灯低,减少了每1~2个月就需更换环形灯管的麻烦。

2.6其它应用:例如,一种受儿童欢迎的闪光鞋,走路时会使内置的LED会闪烁发光;利用LED作为电动牙刷的电量指示灯;LED 圣诞灯,也因其造型新颖、色彩丰富、不易破碎以及低压使用的安全性,受到人们的欢迎。

在LED产品中,外延片、芯片、显示屏是技术层次较高的核心器件。外延片的制造难度较大,集成电路和半导体材料的制造都需要很高的技术,制造时,电子组件的植入是外延片生产的核心技术;在芯片制造过程中,集成电路的设计和植入是其主要任务,制造技术相对复杂,在内部电路的设计和敷设等环节上,制造技术相对复杂;LED显示屏的制造相对成熟。

3电子技术在汽车上的应用及发展趋势

随着汽车工业与电子工业的不断发展,现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。今天的汽车已经逐渐步入了电脑控制的时代,据专家预测,未来3~5年内,汽车上装用的电子装置成本将占汽车整体成本的25%以上,汽车将由原来单纯的机械产品向高级的机电一体化、智能化方向发展,成为所谓的电子智能汽车。

3.1现代汽车电子技术应用现状

3.1.1电子技术在发动机上的应用

(1)电子点火装置:由微机、传感器及接口、执行机构等几个部分组成,该装置可根据传感器送来的发动机的各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,这样可以节约燃料,减少空气污染。此外,新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。

(2)电子控制喷油装置:在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,取而代之的是性能优越的电控燃油喷射装置。电控燃油喷射装置将发动机工况时的供油控制规律编成程序,存在微机存储器中,当发动机工作时,根据各传感器测得的各项参数,按预先编好的运算程序进行运算,然后与内存中工况时的参数进行比较和判断,以调整供油量,自动保障发动机始终工作在状态。

此外,发动机上的废气再循环、怠速控制、电动油泵、系统自我诊断功能等,都或多或少地被应用。

一般情况下,发动机电子控制装置能节能15%以上,而更明显的效果则是体现在环境保护方面。

3.1.2电子技术在底盘上的应用

(1)电控自动变速器(ECAT):ECAT可以根据发动机的载荷、车速、制动器工作状态及驾驶员控制等的各种参数,经计算机计算、判断后,自动改变变速杆的位置,从而实现变速器换挡的控制。

传动系统的电子控制装置,能够自动适应瞬时工况变化,保持发动机以尽可能低的转速工作。

电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接,并通过电磁阀气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵,而且能实现的行驶动力性和安全性。

(2)电子转向助力系统:电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸,用蓄电池和电动机提供动力,这种微机控制的转向助力系统部件少、体积小、重量轻,化的转向作用力、转向回正特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶 时的稳定性。

另外,在防抱死制动系统、常速巡行自动控制系统)、适时调节的自适应悬挂系统等,都用了自动控制系统,进行自动检测、控制和调整。

随着汽车生产厂家对汽车安全性的高度重视,安全气囊、行驶动力学调节、防撞、安全带控制、照相控制等方面都大量采用了电子新技术。

3.1.3电动汽车:电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。

3.2汽车电子技术应用的发展趋势:当前,汽车电子技术正向着超微型磁体、超高效电机和微型集成电路方向发展,并为汽车的集中控制提供了基础。汽车电子技术必将成就汽车工业的未来,未来汽车电子技术将在以下几方面进行突破:

3.2.1传感器技术:随着汽车电子技术的发展,新型、高精度、高性、低成本的传感器应用将成为趋势。未来的智能化集成传感器,不仅要能提供用于检测、放大和处理的信号;还要求它能自动进行时漂、温漂和非线性的校正;具有高的抗电磁干扰的能力;并且具有结构紧凑、安装方便的优点。

3.2.2汽车车载电子网络:随着电控器件在汽车上的不断应用,车载电子设备间的数据传输变得越来越重要。以分布式控制系统为基础的汽车车载电子网络将得到应用。

(1)车载电子网络中的核心是微处理器:车载电子网络不仅要求微处理器能够地检测出待测量,而且还要有运算、判断、预测和引导等功能。例如,可监视汽车各大部件的工况,可对蓄电池电压、车胎气压、车速等进行检测,并能进行高低限量报警等。

(2)车载电子网络需要新型的数据传输系统:车载电子网络要有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。光导纤维可作为该传输网络的传输介质,并能解决网络的磁干扰问题。

(3)车载电子网络需要相应的系统软件:汽车上的车载电子网络所需软件总数及其功能都将大大提高,才能使计算机完成越来越复杂的任务。

在该系统中,各从处理器独立运行,控制改善着汽车某一方面的性能。同时各处理器在主计算机的控制下又协同工作,共同完成汽车的车况控制及显示。

3.2.3智能汽车及智能交通系统的应用将成为可能:汽车智能化相关技术问题中的主要技术——“自动驾驶仪”的构想,必将依赖于电子技术的发展来实现。智能交通系统的开发,将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合。智能汽车装有卫星导航系统,根据驾驶员提供的目标资料,从定位卫星获取沿途天气、车流量等情况,自动筛选出行车路线。未来某24小时,路上行驶的会是由计算机控制的智能汽车。

纵观近十年来汽车工业的发展,大都是在应用电子技术上实现的突破,电子技术已成为汽车工业发展的重要动力源泉。目前,我国汽车工业面临入世的巨大冲击,能否在未来的世界汽车业占据主动,关键在于能否在电子技术上占据经验丰富地位。因此,加快汽车电子新技术的研究应用,是我国汽车工业发展的当务之急。

除此之外,电子技术的发展,使得它在科技、工业、交通运输、医疗服务等国民经济各个领域都有越来越多的新应用,使这些行业有了突破性的发展,对我们的生活产生了巨大深远的影响。

浅谈电子技术应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用

论文关键词：直流输电；电力电子；发电机

论文摘要：电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。

1 前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（HVDC）。自20世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

2 电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

2.1 在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

2.1.1 大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能机组），机组的转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉较大风能的转速随风速而变化。为了获得较大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8%，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

2.2 在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

2.2.1 直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDC Light）技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上及时项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2.2.2 柔性交流输电（FACTS）技术

FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

2.3 在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力（Custom Power）技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

2.4 在节能环节的运用

2.4.1 变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30%左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2.4.2 减少无功损耗，提高功率因数

在电气设备中，变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保障电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，否则，将会使系统电压降低 ，设备破坏，功率因数下降，严惩时会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

3结束语

文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用，重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

浅谈电子技术应用:试论汽车发动机电子技术的应用

[摘 要]汽车发展需要电子技术的支持，汽车发动机的控制技术也随着电子技术的发展而进入到电子时代，针对这个领域全世界都进行了而深入的研究，使得电子技术对发动机的控制进入到了而智能的领域。

[关键词]电子技术 车辆控制 发动机控制 应用方法

一、电子技术在汽车与发动机上的应用概况

1、电子技术在汽车上的应用

电子技术的应用在汽车上的应用是为了适应汽车工艺与应用的需求而被被采用的，不统计在近几年间，在汽车的生产与制造中，大量的电子装置已经被应用在汽车中，占有的比例增加到了近三成。一些高级别的轿车上已经安装了单机片甚至是计算机，电子产品占有整车的比例达到一半。目前电子技术的应用已经渗入到各个汽车系统，安装目前的应用情况，汽车电子系统的用应用安装不的产品与功能可以分为两种，一种是汽车电子控制系统，主要负责对车辆上的机械进行智能化控制，使得汽车在运行过程中可以按照不同的需求对车辆进行智能化控制，即所谓的机电结合。另一种是车载电子系统，即在汽车中可以独立使用的电子系统，他们与汽车的性能没有关系，如导航系统、音响系统、通讯系统、网络系统等等。

2、电子技术在汽车发动机上的应用

在汽车发动机上电子技术也有了大量的应用，随着人们对乘驾的要求不断提高，加上环保等标准的升级，汽车电子技术在功能上不断获得改建，系统化、集成化、微型化等方面都获得了突破。对汽车发动机的电子化控制已经使得汽车的性能有了大幅度的改变。未来汽车电子技术将有望在以下领域出现突破。如传感器技术的应用，随着汽车电子化的拓展，自动化已经成为其发展的必然趋势，对传感器的应用已经成为车辆中不可缺少的技术，尤其是对发动机的检测与控制，更离不开传感器的应用，其数量与功能将不断拓展，使得电子技术对汽车发动机的控制更加直接与智能。同时，发动机机电控制单元的技术水平也会不断提高，电控单元将向着多功能集成化方向发展，其处理的性能将更加强大，为整个动力系统提供智能化控制模式。

二、电子技术在汽车发动机上的应用实例

1、电子点火系统

电子点火系统实际上是为了适应汽车环保需求而设计应用的，其主要是，满足发动机的点火性，所以电子技术被应用到该装置上，这样就可以控制点火的精度。因为电子技术的高速发展，现在的晶体管器件都可以达到较高的精度与性能。当前研发的汽车电子点火装置，从控制点火圈、可控硅点火装置、集成电路点火装置等等。其核心系统是由芯片、传感器、接口、执行机构等组成。其目的就是节约燃料、降低污染。同时电子点火装置的应用还可以实现对车辆发动的智能化控制，并可进行自我诊断等。

2、电子油喷系统

在汽车生产中，机械式和电混合喷射系统都已经不能适应车辆的应用需求，电控喷射装置已经逐步普及。电子装置可以利用电子智能控制来保障发动机的工况，输出的功率相对稳定，且降低污染。在研发中可以将发动机的工况输入到电子系统中，这样就是先了喷油效果最合理。实现空气流量、含氧量、进气温度、发动机转速等多种参数的相对平衡，进而达到智能化控制的目标。这样就可在车辆行驶中根据当时是的工况对喷射油量进行智能化调控，让发动机始终处在一个最为合理的工作条件，进而让发动机综合性能提高。在车载的燃油喷射系统的控制单元是一个完整的控制中心，并利用安装在发动机上的各种传感器测定运行参数，按照驾驶工况对喷油器的油量进行控制，使得发动机在运行中获得的燃油混合气比例。

目前该系统的应用已经较为成熟，在柴油喷射系统中有着突出的效果。如1）电控分配系统，柴油机电控分配泵的喷油泵油量及喷油定时的装置都是采用高速的电磁阀门进行控制，电磁法在工作中可以对喷油的进行定时，进而利用开启和闭合对油量进行控制。2）还有一种是电控直喷的油泵，电子控制装置可以对喷油量和喷油时间进行定时，或者具备其中的一种功能，这样就可对燃油与空气的比例进行限定，还有的可以对压力和速率等进行控制。电子控制的直喷装置可以设计为电控调速器。电控调速其可以与转速相互配合，并且容易实现。同时响应

速度可以高于机械的调速装置，这样就可实现对发动机的油量进行控制的目标。3）电控单体油泵控制系统，这样的系统采用较短的高压油管，可以对喷油进行加压，较高压力可以达到160mpa以上，这样与高速电磁阀进行配合从而控制喷油量。再有就是利用机械驱动的电控喷油系统，目前最为完善的是电控喷油嘴系统，是电子式的驱动系统，现有的产品也可实现高压喷油的效果。其中较大的压力已经可以达到200mpa，甚至更高，机械驱动的电子喷油系统已经在国外有了完善的研究与发展，从小型的柴油机到大型的柴油机都已经可以实现电子控制，并控制喷油量。4）电子控制的喷油嘴系统，这样的装置可以利用机械驱动和蓄压形式实现定量控制，都可以实现高压力的喷射，使得燃油较大化的行车雾化混合物，大大降低了柴油机燃烧系统对缸内的涡流强度的需求，甚至可以实现没有涡流的设计。5）电控蓄压喷射系统。随着研究的深入，电子控制蓄压喷射嘴系统的研究上升了一个高度。其设置不需要机械驱动和机械调节，所以不用在设计中考虑柴油机整体的结构，这使其较大的优势之一。在研究中美国公司研究的装置可以将电控与液压的技术结合起来，形成一个按照时间控制喷射过程和相应压力装置，具有喷油速率控制的效果，对初始供油期、着火延时等进行油量的优化。同时也可实现对柴油机烟度、颗粒等进行改善。

3、排气循环和带速装置

在电子控制系统中，对排气系统的控制也是涉猎的内容，将发动机排出的部分废弃进行利用回流到进气管，并与新鲜的空气进行混合，再次的进入到汽缸中进行利用，这样可以控制尾气中的有害成分，期间废气的量则由电子电子阀进行控制，从而实现智能控制。

还有就是怠速控制，怠速控制的功用：实现发动机起动后的快速暖机过程；自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运行。怠速控制的主要内容：起动后控制暖机过程控制，负荷变化的控制以及减速时的控制。

三、结束语

发动机是汽车工作的重要系统，在对其进行控制的过程中需要智能化升级，因为只有智能化的升级才能让发动机在工作中更加的低耗，并以此形成一个节能的效果，同时电子技术的应用可以帮助汽车实现整体的智能化，以发动机控制为核心的电子技术的应用，实现了整车运行与控制的智能化，这样才能让汽车在运行中体现安全、节能、环保、舒适等进步。