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電氣化和自動化的區別范文1
【關鍵詞】用電管理 交叉學科 教學改革
【基金項目】本文系“農業機械化及自動化”國家級特色專業建設項目和河南科技大學農業工程基礎教改項目的研究成果。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）10-0221-02
“用電管理”是農業電氣化專業（簡稱：農電專業）開設的專業基礎課程，通過課程的學習能夠為后續相關專業課程的學習、認識實習、生產實習、課程設計、畢業設計和學生就業后的工程實踐打下良好的基礎。課程內容主要針對農業生產實際中的供用電作，供用電管理規劃等實際應用內容設置?！坝秒姽芾怼笔遣捎霉芾淼慕嵌葘r業電力中存在的問題進行考察，著重闡述供用電原則、供用電操作規程、用電過程中的規章制度及相關法律法規等內容。課程對于拓寬農業電氣化本科學生的知識范疇，強化工科背景學生解決工程實際問題和企業運行問題的應對能力，提高農業電氣化本科生綜合素養，擴展學生就業渠道均具有重要的意義。
隨著“普通高校本科生招生專業目錄”頒布實施，農業工程中的“農業電氣化及其自動化”變更為“農業電氣化”，表明國家對農業電氣化問題的專業性提出了更高的要求，農業電氣化作為一個現代高科技綜合應用的、多學科交叉的內容被賦予了全新的任務和內容，注入了新的活力。如何將電力系統知識與農業生產相結合，如何轉變教學課程的教學方法以適應新時代農電專業的要求成為研究的重點。[1-3]傳統的電力系統知識偏重于工業企業背景的研究，重點對工業企業中的供用電問題進行研究，以管理的角度對農業領域的用電進行分析制定相應的解決方案成為研究的熱點問題。[4，5]農電專業的本科生同電力專業的本科生相比，在農業工程與電力工程的交叉領域具有一定的優勢，如何根據農電專業的性質對相應的電力課程教學及實踐環節，進行改革，對于培養農業電氣化復合型人才具有重要的研究意義。“用電管理”作為農電專業課程中交叉內容范圍大，專業涉及面廣的課程，具有教育改革的重要價值，根據專業的需要對課程的內容及教學方法進行革新，創造性的將農業知識、電力知識，管理知識三者相結合，在講授知識的同時拓寬知識內容，是農電專業“用電管理”課程發展的重要趨勢。[6]
一、“用電管理”課程目前的教學模式及存在的問題
傳統電力專業的“用電管理”課程主要面向的電力企業的在職人員和即將進入電力企業工作的技術人員，教學內容主要針對電力企業中針對各種問題的解決方法，問題不局限于技術層面，還涉及企業的管理、業務、服務等多方面。通過該課程的學習，能夠提高電力企業的科學化管理水平，加強電力企業運行的規范化，強化電力企業的安全意識，規范電力企業的規章制度。由此可以看出傳統的“用電管理”課程面向對象專一，研究的問題具有較好的深度，而問題的廣度有限，具有明顯的行業專屬性。培養的管理、科技人才具有電力系統的定向性，對于專屬電力系統中的問題能夠分析和處理，而對于其他行業的問題了解較少，人才的行業專精度較好，行業適應能力有限。作為農電專業本科生僅僅掌握這些是不夠的，農電專業的“用電管理”課程應該本著交叉學科的培養目標，以用電管理基礎知識為內涵，擴充課程內容，將農業工程與用電管理相結合，以解決實際農業工程用電問題為目標，以理論與實踐相結合的培養思路，改革課程教學培養方案。
二、“用電管理”課程的改革思路和總體方案
農業電氣化屬于農業工程一級學科的專業，主要以工程學為方法，針對農業中出現的電力問題進行研究，培養具備電力系統及其自動化、生產過程電氣自動化及應用電子信息技術有關的分析計算、工程設計、使用維護、生產管理的基本理論和基本知識，能在與農業、農村有關的電力系統、電子信息產業、電力設備生產企業和管理部門從事科研、設計、運行維護、技術服務和管理工作，具有創新精神和實踐能力的應用型高級人才?！坝秒姽芾怼闭n程應該結合專業的培養目標，對課程的教學內容、教學方法等進行調整，以適應學科發展，培養符合農電專業要求的本科人才。
電氣化和自動化的區別范文2
【關鍵詞】故障性質判斷 自動重合閘 對比分析
由于饋線短路，對牽引變電所主變壓器及饋線斷路器等主要供電設備造成不良沖擊。對主變壓器的短路沖擊長期的積累效應影響變壓器使用壽命，設備安全運行可靠性下降；另一方面對饋線斷路器的及流互等設備的沖擊以及由此引起的過電壓等問題為牽引供電系統安全運行之大忌。對于限制短路過電流常常采用自動重合閘進行保護。自動重合閘是電氣保護中常見的一種保護方式。在電氣化鐵路的故障跳閘中，對于瞬時性故障，啟動自動重合閘，有利于及時恢復供電，保障運輸暢通；對于永久性及金屬性接地，則不應再啟動自動重合閘，以免較大的短路電流對電器設備造成損傷。而如何來判斷故障的性質則是一項重要的任務。故障性質判斷裝置主要作用是判斷接觸網故障屬于永久性接地還是瞬時性接地，針對故障接地特點決定是否啟動自動重合閘，可以起到即保護設備，又增加供電可靠性的目的。
故障性質判斷系統將以往的饋線發生故障跳閘后試送電改為故障判斷后再送電，最大限度地保證了饋線自動重合閘的重合成功率。對故障性質判斷主要從硬件和軟件兩個方面來實現，硬件包括配套的負荷隔開（或真空斷路器）；軟件則直接從跳閘的參數來直接判斷。下面從兩大方面來進行簡單的介紹：
1 通過硬件實現的故障判斷裝置
沈陽鐵路局的電氣化設備基本上均裝設有故障性質判斷裝置，分為國產設備和進口設備。下文就簡要介紹一下此類設備的特點，同時對兩種設備進行對比分析。
沈局所裝備的故障性質判斷裝置主要有以下兩種：國產北京恒通達的高壓線路故障判斷裝置以及進口LTS2000裝置中的自動控制單元。
這兩種設備有著很多相同之處，其基本原理均是采用通過對故障饋線進行高電壓小電流測量，對線路進行無損自動檢測來判斷故障性質。均需要在變電所一次主接線饋線側增設相關設備，在硬件上來實現。也有較大不同之處，首先是國產設備獨立于綜合自動化系統系統，僅提供接口；進口設備則是與綜自設備結合一體，本身就是LTS2000裝置中的自動控制單元。其次是在功能的實現上，兩種設備的設置也有所不同。還有就是由于接觸網外線供電模式的不同，其在一次主接線上的結構及所采用的設備也有所不同。下面就簡單介紹一下兩設備的異同點。
1.1 兩種設備的相同點
均采用通過對故障饋線進行高電壓小電流測量，對線路進行無損自動檢測來判斷故障性質。均是采用與饋線接觸網并聯的一條測試接地回路，串入一組大電抗，通過電抗來分壓限流，達到高電壓小電流自動測量的目的。
1.1.1 國產故障判斷裝置
故判裝置結構如圖1所示：由專用高壓限流器XL、熱爆式高壓熔斷器RD、電壓互感器YH、真空負荷-隔離開關組合電器xFH（1FH、2FH）、微機可編程控制儀GPY等設備配套組成。其中高壓限流器XL、熱爆式高壓熔斷器RD、電壓互感器YH組裝在一臺手車上，可方便地投入或退出工作。限流器XL用來將測量電流限制在5A以內。電壓互感器YH用來測量發生故障時饋線上的殘余電壓，熱爆式高壓熔斷器RD作為本裝置的后備保護。真空負荷-隔離開關組合電器xFH（1FH、2FH）即可作為測量開關使用，又具有隔離開關的作用，為設備檢修提供了可靠的安全保障。
當饋線發生故障時，主斷路器（DL）跳閘，故判裝置自動啟動，經0.8-1秒后，與故障饋線相對應的測量用負荷開關（FH）合閘，27.5KV母線電源經故判裝置向故障饋線送電，利用高壓限流器XL的限流作用，對故障饋線小電流檢測。
電壓互感器（YH）測量饋線殘壓，根據饋線殘壓大小判斷短路故障性質；測量進行0.6秒后，負荷開關（FH）自動分閘，使故判裝置退出測量狀態，同時給出測量結果。整個測量過程在斷路器跳閘后1.6秒內完成。
當饋線殘壓低于8kv時，故判裝置判定為永久性故障，通過控制程序閉鎖故障饋線保護的自動重合閘。控制儀顯示“99x”信息，同時發出《永久性故障》光字牌及音響信號報警；
當饋線殘留電壓大于8kv時，裝置判斷為瞬時性故障，允許饋線保護裝置啟動重合閘，饋線斷路器（DL）合閘送電。
圖1 北京恒通達原理圖
1.1.2 國外故障判斷裝置
哈大線牽引變電所 27.5 kV 側主接線如圖2 所示：與國內牽引變電所不同的是備用饋線代替了旁路母線，且多了一條測試母線，該測試母線通過隔離開關、電阻、負荷開關與工作母線相連，也可以看作是工作母線的一個負載。通過測試母線來實現OLPA（接觸網線路自動檢測） 和OLRA （變電所反向電壓監測）兩項檢測功能。
OLPA接觸網線路自動檢測自動執行過程如下：
（1）211 斷路器合閘命令發出或接觸網保護啟動211 斷路器跳閘后。
（2）大連方向饋線間隔負荷開關3111 合閘，電壓經2311、CDZ、3311、3111 構成回路，如圖2中實線箭頭所示路徑。
（3）電壓經測試回路送出后，測試電壓互感器CYH 測得的回路電壓與OLPA 程序中的電壓設定值比較，測試電壓若高于設定值，則認為接觸網無短路，3111 斷開，測試成功，211 合閘，反之，測試失敗，211 不能合閘。
圖2 德國LTS2000原理圖
1.2 北京恒通達功能與德國LTS2000設備區別
（1）一次圖區別，由于供電接觸網外線設備不同造成一次主接線形制不同，同時使用的設備也有所區別（隔開），國產使用組合電器，在故判是使用真空斷路器瞬時點動合閘，進口設備使用負荷隔離開關進行短時的分合。
（2）在與綜自系統結合方面，國產設備獨立于綜合自動化系統系統，僅提供接口；進口設備則是與綜自設備結合一體，本身就是LTS2000裝置中的自動控制單元。
1.3 功能的區別
進口設備與綜自系統結合到一起，本身還包括了進線自動轉換功能（220KV）以及變電所反向電壓監測功能，本身能力要強于國產設備。兩種產品除了故判檢測以外，還有其他的一些引申功能。
北京恒通達功能與德國LTS2000功能對比表（或文字敘述）：
北京恒通達與德國LTS2000功能對比
功能 設備
恒通達 LTS2000
變電所 220 kV 系統側自動轉換 無 有
變電所饋線反向電壓自動檢測，OLRA 無 有
故障情況下接觸網線路自動檢測 有 有
準備送電前，故判裝置復測確認殘壓
（向饋線送電時，可確認接觸網上是否還有接地點；如有接地或未撤除的接地線） 手動 自動
（強制）
2 通過軟件實現的故障判斷裝置
通過軟件來實現故障性質判斷，主要是通過分析跳閘參數，將饋線發生故障跳閘確定是否進行自動重合閘。這部分功能直接由綜自系統通過大電流閉鎖重合閘來實現。
秦沈線目前采用保護判定重合閘條件，每次跳閘后直接啟動自動重合閘，在故障電流超過電流速斷定值的2倍時，閉鎖重合閘。（在保護中沒有大電流閉鎖重合閘的設備上，故障時啟動重合閘，在利用后加速動作來進行保護。）
由于新建的變電所標準提高，設備耐受過電流的能力較之過去有很大提高，這種方式在軟件上的易于實現有很強的可操作性。而隨著高鐵變電所AT方式主接線的復雜化，目前新建變電所和高鐵變電所多采用這種方式。
本文中上述兩種通過硬件實現故障性質判斷的設備雖然已經不再成為主流設備，但是仍然不失為在故障性質判斷方面的一種有益的探索。
中國的高速鐵路處于大發展的有利時機，故障性質判斷是設備運行中的重要環節。發揮好故障性質判斷裝置，有利于對現場故障信息進行正確的分析判斷，有利于提高故障搶修，進而確保供電安全。
參考文獻：
電氣化和自動化的區別范文3
關鍵詞：機電一體化 技術產品 制造技術 發展趨勢
中圖分類號：TP271 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-00144-02
1.機電一體化的基本概念
根據系統功能目標和優化組織目標。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展。由此而產生的功能系統
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。機電一體化是從系統的觀點出發，合理配置與布局各功能單元，還將被賦予新的內容。并使整個系統最優化的系統工程技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱，是綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值。具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，還能賦予許多新的功能。其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，但是發展到機電一體化后?！皺C電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面，其主要功能依然是代替和放大的體力，機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊，這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。因此，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術。
2.機電一體化的優越性
（1）顯著提高設備的使用安全性。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，使用安全性和可靠性提高，機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。避免和減少人身和設備事故。能自動采取保護措施。（2）保證最佳的工作質量和產品的合格率。通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響。生產能力和工作質量提高，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，使得生產能力大大提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，同時。生產效率比普通機床提高5～6倍。（3）機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示。使得操作大大簡化并且方便、簡單，操作按鈕和手柄數量顯著減少。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，使用性能改善。系統可重復實現全部動作，高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序。實現自動最優化操作。（4）機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能。使其應用范圍大為擴大，具有復合技術和復合功能，例如。滿足用戶需求的應變能力較強，能應用于不同的場合和不同領域，。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。具有復合功能并且適用面廣。（5）機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。即可按指定的預定程序進行自動工作，使工作恢復正常，對于具有存儲功能的機電一體化產品，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，然后根據不同的工作對象。調整和維護方便，機電一體化產品在安裝調試時。只需給定一個代碼信號輸入，可以事先存入若干套不同的執行程序，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。
3.機電一體化產品的構成及特點
（1）機械系統。這部分是實現產品功能的基礎，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求，機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。因此對機械結構提出了更高的要求。（2）動力系統。驅動執行機構工作以完成預定的主功能，機電一體化產品以電能利用為主。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能。動力系統包括電、液、氣等動力源，包括電源、電動機及驅動電路等。（3）傳感與檢測系統。為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。（4）信息處理及控制系統。信息處理及控制系統接收傳感與檢測系統反饋的信息，機電一體化產品中。并對其進行相應的處理、運算和決策，信息處理及控制系統主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成，根據機電一體化產品的功能和性能要求，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。（5）執行機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構，其性能好壞決定著整個產品的性能。因而是機電一體化產品中最重要的組成部分，機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，執行機構是實現產品目的功能的直接執行者。共同完成所規定的目的功能。實現產品的主功能，。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。
4.機電一體化的發展趨勢
（1）智能化。使機電一體化產品具有與人完全相同的智能。機器人與數控機床的智能化就是重要應用，智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，誠然。則是完全可能而又必要的，以求得到更高的控制目標，這里所說的”智能化”是對機器行為的描述。是不可能的，也是不必要的，模擬人類智能，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，是在控制理論的基礎上。吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視。使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。（2）模塊化。研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模，這樣。這需要制定各項標準，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。由于利益沖突，顯然，模塊化是一項重要而艱巨的工程。以及各種能完成典型操作的機械裝置，以便各部件、單元的匹配和接口。無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定。（3）網絡化。20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡（home net）將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統（computer integrated appliance system，CIAS），使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。（4）微型化。指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），并向微米、納米級發展，即超精密技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，微型化興起于20世紀80年代末。它包括光刻技術和蝕刻技術兩類，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。（5）綠色化。人們呼吁保護環境資源。資源利用率極高，另一方面，于是。工業的發達給人們生活帶來了巨大變化，設計綠色的機電一體化產品。生態環境受到嚴重污染，綠色化是時代的趨勢，具有遠大的發展前途，對生態環境無害或危害極少。機電一體化產品的綠色化主要是指，符合特定的環境保護和人類健康的要求。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，資源減少。報廢后能回收利用，生活舒適，回歸自然；一方面，物質豐富，使用時不污染生態環境。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中。（6）系統化。許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的，表現是通信功能的大大加強。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化產品的最終使用對象是人。另一層是模仿生物機理，一層是，賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，系統可以靈活組態，特別是對家用機器人。其高層境界就是人機一體化，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。研制各種機電一體花產品，事實上，一般除RS232外。還有RS485、DCS人格化，進行任意剪裁和組合，系統化的表現特征就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。
電氣化和自動化的區別范文4
Abstract： Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology. This paper introduced the basic situation of the electromechanical integration technology and development background， as well as the domestic present situation of the application of electromechanical integration technology， and analyzed the mechanical and electrical integration technology of the future development trend.
關鍵詞： 機電一體化；應用現狀；發展趨勢
Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）08-0110-02
0 引言
眾所周知，現代科學技術極大地推動機械工業領域的技術改造和革命。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。近些年來，我國的計算機技術和微電子技術得到了長足的發展。在此基礎上，這些技術被廣泛應用到了機械工業領域，形成了機電一體化，不僅對機械工業的產品功能、構成和技術結構產生了重要影響，而且也給機械工業的生產方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業生產從“機械電氣化”時代邁入了“機電一體化”階段。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，不僅深刻影響著機電一體化的發展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，并以蓬勃的生機向前發展[1，2]。
1 機電一體化概述
機電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機械和電子技術集成結合起來所構成的系統的總稱。作為一門新型學科，機電一體化已經建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進步不斷得到充實和更新。機電一體化的基本特征表現在：它從系統的視角出發，成功將微電子技術、機械技術、自動控制技術、信息技術、計算機技術、傳感測控技術及電力電子技術的應用有機結合起來。作為一種系統工程技術，機電一體化通過對各功能單元進行合理布局與配置，使這些功能的高質量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現，實現了優化系統的目的。一個所謂的機電一體化產品或機電一體化系統就由此產生。所以，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面[3]。需要特別指出的是，機電一體化技術并不是微電子技術、機械技術等新技術的簡單拼湊，而是將以上技術群進行有機融合的綜合技術。正是這一點，使機電一體化在概念上與機械電氣化相區別。從發展歷程看，盡管從純技術發展到機械電氣化，但這樣的機械工程技術仍屬傳統機械。進入到機電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調節與控制等許多新的功能。形象地說，機電一體化產品不僅可以替代人力去完成許多機械勞動，實現人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實現了感官與頭腦的延伸。這一點也在功能上將機電一體化與機械電氣化區別開。這個定義強調它將扮演越來越重要的角色機電整合。它在復雜的非線性上下文包括電腦和數字信號處理器（dsp），它存儲和處理信息、通訊和互聯網，這發送信息，以及各種計算機輔助設計（CAD）軟件[4]。
2 國內機電一體化技術應用現狀
當前我國正處于市場經濟的發展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機遇和挑戰，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。從促進產業結構調整，推動完整的機電一體產業形成的角度看，我們的機電一體化面臨以下兩點任務：其一，要進一步推動傳統工業技術升級，實現節能高效，這就需要對傳統產業進行微電子技術改造。其二，大張旗鼓地開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代[5，6]。
首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環保標準的傳統產業進行限制，加快對落后產品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統產業實施機電一體化技術改造。
其次，我國機電一體化產業覆蓋面廣，發展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業的規劃和發展不可能面面俱到，所以我們應建立機電一體化行業“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業調查，指導行業布點布局的調整，發展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發展計劃和戰略規劃，以避免開發上重復、生產上撞車。
再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業信息平臺，及時分享更多的行業內部信息，二來可以增加產業在社會上的認知，使行業內外都重視和支持“機電一體化”的發展，既可以吸引外商到我國投資發展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業的先進技術，反哺自身加工業，提高企業的利潤空間。作為世界上最大的發展中國家，大力發展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業，開發數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業產業、產品結構調整日益完善的捷徑[7，8]。
3 機電一體化技術發展趨勢
Microelectro-mechanical系統（MEMS）一直是一個近年來熱門研究領域。它也是一個快速增長的行業，它們的大小已經超過100億美元，數以百萬計的MEMS一直在等產品汽車安全氣囊和噴墨打印機。MEMS技術已經應用到開發微型光學開關來處理高卷數據和話音通信的通信。MEMS本身是一個機電一體化極好的例子。作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術倡議關于人口統計學的改變，ASME報告中，“人口統計學是第二強大的力量改變世界的經濟和社會。在未來40年，世界人口預計將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進入高級成熟度然后年老?！叭缓螅瑘蟾嬗|動了幾個具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。雖然報告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機電朝著人性化方向發展，如護理機器人的研發被稱為人類友好的機電一體化。美國機械工程師協會（ASME）最近發表了一份報告，題為《機械工程在21世紀的發展趨勢》，其內容主要介紹了從20世紀到21世紀機電一體化的進展和今后發展的趨勢。它從以下四個類別描述了工程學的變革趨勢：技術變革、人口變革、經濟變革和社會變革。隨著科技的進步，以下八個領域將會是機電一體化發展的主要途徑：信息技術、微型化、材料科學、生物工程和醫藥、能源、運輸、環境工程和制造業等[9，10]。
4 結論
在經濟全球化趨勢逐漸增強，市場競爭日趨激烈的當今社會，機電一體化的發展對優化本國的產業結構和發展本國經濟具有至關重要的作用。機電制造思維是基于現代工程教育而逐步興起和發展起來的。機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。總而言之，機電一體化技術作為機械技術，信息技術，電子技術和計算機技術的融合、發展與延伸，在經濟社會不斷建設發展的過程中占據著極為關鍵的地位。我們需要明確機電一體化技術未來發展方向，妥善處理機電一體化技術在發展過程中面臨的問題與障礙，推動機電一體化時代的全面發展。
參考文獻：
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電氣化和自動化的區別范文5
[關鍵詞]農村變電所 建設 配電裝置 繼電保護 二次接線 無功補償
一、引言
我國農村電網目前仍以35、66kV電壓等級的變電所為主，對于110kV電壓等級的農村小型化變電所，除廣東、湖南等地有少量建成外，其他地區尚未出現。因此，本文所說的農村小型化變電所是指戶外敞開式布置，接線簡單、保護簡化、設備自動化程度高、單臺主變容量在6300kVA及以下的35kV、66kV縣及縣級市以下地區變電所。
二、小型化變電所與常規變電所的區別
小型化變電所的建設方案，是在總結國內外變電所設計運行經驗的基礎上提出的，與過去建設的常規變電所和簡陋變電所有明顯的區別。無論是主接線形式、設備配置及選型、總體布置還是保護方式，都形成了一種新的格局。
1.主變壓器
變電所可裝設1~2臺主變壓器，在負荷變化比較大的地區，為降低,空載損耗，宜配置不同容量的變壓器，如采用并聯運行，為減小兩變壓器內的環流，這兩臺主變容量比不宜超過3：1。
由于農村電網線損大，季節負荷差別大，無功補償率低，用戶端電壓難以滿足電壓允許偏差值的要求，不能保證用戶用電設備的良好運行，如果采用有載調壓變壓器，可改善電壓質量、減少電壓波動。因此，經計算用戶端電壓不能滿足用戶對電壓質量的要求時，應采用有載調壓變壓器。有載調壓變壓器的缺點是價格高于普通變壓器，其檢修工作量也較大。
2.電氣主接線
變電所的主接線是根據負荷性質、用電容量、設備特點、出線回路數和變電所在電網中的地位等條件確定的，應滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、維護簡單、節約投資和便于擴建等要求。
35kV、66kV進線為2回及以下時，宜采用橋形接線、線路變壓器組或線路分支（即T形）接線。10kV出線少于6回時，可以采用單母線接線；當出線為6回及以上并有兩臺主變壓器時，宜采用分段單母線或簡易分段單母線接線。
T接在線路中的分支變電所或終端變電所，主變壓器容量在6300kVA及以下時，35kV、66kV側應采用熔斷器和隔離負荷開關配合作保護。這是農村小型化變電所區別于常規變電所的特有的一種保護方式。T接在線路中的分支變電所或終端變電所的重要性遠比樞紐變電所小，而目前國內已研制出35kV戶外隔離負荷開關，它能開斷和關合200A以下的負荷電流，與熔斷器配合代替斷路器，能有效地保護主變壓器和變電所35kV進出線。
三、配電裝置
配電裝置的布置和導體、電器、架構的選擇應滿足正常運行、安裝檢修、短路和過電壓狀態的要求，不得危及人身安全和影響周圍設備，這是確定配電裝置的基本原則。小型化變電所的配電裝置為戶外敞開式，宜采用半高型布置；若采用其他布置，應保證運行安全、檢修方便，并考慮節約占地。
近年來，高壓配電裝置發展較快，新型設備的涌現大大提高了供電的可靠性，減少了維護工作量。為推廣新技術、新產品，提高農網裝備水平，農村小型化變電所的主開關設備應采用真空斷路器、六氟化硫斷路器、真空自動重合器或六氟化硫重合器作開斷設備，不得采用以油為滅弧介質的斷路器和自動重合器。
四、繼電保護和二次接線
在小型化變電所中，主變壓器保護采用熔斷器與隔離負荷開關配合作保護，主變壓器35kV側采用熔斷器作保護，主變壓器10kV側采用斷路器作保護。農村電網主變壓器容量較小，尤其是對T接在線路中的分支變電所，在一定程度上簡化35kV側保護，加強10kV側保護，以節約投資。此外，隨著新型負荷開關的不斷改進，其開斷的負荷電流越來越大，保護范圍越來越寬，同時，熔斷器質量不斷提高，應用其優良的速斷保護性能與負荷開關配合使用，保護變壓器最為理想。
對10kV出線開關，若是戶內裝置，其控制和保護應采用分布式單元保護或綜合集控裝置；若是戶外裝置，應采用自動重合器。為充分發揮自動重合器的作用，10kV線路上采用自動分段器與自動重合器或帶自動重合閘的斷路器配合使用。
隔離開關與相應回路的斷路器、自動重合器、接地開關之間應裝設可靠的防誤操作閉鎖裝置。當采用自動重合器時，其本身必須具有閉鎖回路和合、分位置的信號接點。變電所應配置遠動裝置和可靠的通信設施。
五、無功補償
10kV母線宜根據主變壓器的容量和臺數裝設密集型補償電容器，補償電容器的總容量按滿足主變壓器所需的無功功率補償值，一般按主變壓器容量的10%~15%確定。
電容器組容量小于300kvar時，接線方式亦列成三角形；容量大于等于300kvar時，采用中性點不接地的星形或雙星形接線方式。電容器組的開關設備和導體的長期允許電流不應小于電容器組額定電流的1.35倍。電容器組應裝設單獨的控制和保護設備，并應直接與放電裝置連接。
根據農村變電所建設原則和發展方向，國電公司農電發展部提出了兩個農村小型化變電所模式方案，即第一方案（近期方案）和第二方案（遠期方案）。第一方案選用SF6（或真空）斷路器作為10kV出線開關，控制和保護選用微機（或集成電路）綜合集控臺（屏），采用半戶外式；第二方案所用SF6（或真空）自動重合器作為10kV出線保護控制設備，35kV側主變壓器保護選用新型熔斷器，主變壓器出口處裝設自動電壓調整器，采用全戶外式。
隨著小型化變電所數量的增加，運行時間的延長，以及與縣調通信、自動化的密切結合，無人值班變電所的建設已逐步推行。
參考文獻：
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電氣化和自動化的區別范文6
關鍵詞：機電一體化；工程機械；智能；環保
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
前言：伴隨科學技術的飛速發展，帶動了不同學科間的相互滲透及共同發展，自從機械一體化技術出現以來，其已經有了長足的發展，并對傳統的機械領域產生了翻天覆地的變化，使機械工程步入了“機電一體化”時代。機電一體化不是單純將機械技術與計算機技術簡單相加，機電一體化區別于機械電氣化，有本質上的差異，機械電氣化只是將電氣的觀念引入了機械領域，并沒有給傳統的機械領域帶來根本性的改變，而機電一體化在將計算機技術引入機械領域之為傳統機械賦予了許多新的功能，給傳統機械創造創更廣闊的發展空間。
一、機電一體化技術在工程機械中發揮的作用
（一）監控中的運用
工程機械中的電子監控可以對工程機械的發電機、傳動系統、工作裝置等的運行狀態進行全面的監控，自動發現問題，給維修人員提供一定的信息，說明維修人員和機械使用員及時的發現問題和故障，并對設備進行檢查和維修，保證機械的正常運行，極大地提高了工作效率，降低了維修費用，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生。
（二）節能功能
在傳統的工程機械使用中能量的利用率比較低，比如說液壓挖掘機的能量利用率僅僅只有30%左右，工程機械中電子節能控制器的運用，大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，一定程度上發揮到了節能的作用。電子節能控制器操作比較簡單，對機械的磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。
（三）使得稱量變得更加的精確
在工程機械設備中使用電子控制系統可以將稱量的過程自動化，對稱量系統實現微機控制，使得稱量更加精確，減少了誤差，提高了工作效率，同時采用自動化稱量系統還節約了人力，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。
（四）機械操作的自動化能夠降低勞動強度
在工程機械施工操作中引入機電一體化實現操作的自動化或者半自動化，這樣大大降低了勞動強度，提高了工作效率，并且大大減少了因為操作者工作經驗不足而造成的作業精度的影響。
二、機電一體化在現代機械制造業中的應用
（一）機電一體化技術應用于機床的創新
在機電一體化應用中，Z80-CPU各種應用軟件較多，在我國機床數控方面應用比較普遍，因為它的系統開發較容易。我國的數控機床一般均采用經濟型的光電隔離電路及Z80-CPU微機、微機I/O接口電路以及功率放大電路等。而且這類Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉價并且相對于其他的技術來說相對可靠、維修方便、通用性強。Z80系列有獨特的I/O指令，而且I/O接口譯碼硬件也較簡單，其微機運行時間也較短、重要的是其指令格式也相對較短，這樣非常有利于縮短掃描現場機床工作狀況的周期。
由于大部分的數控機床要求工作刀具或工作臺必須精確按照沿坐標軸的運動，因此在這類機電一體化應用中，就必須要考慮采用具有插補功能的連續控制方式。滾珠絲杠摩擦損失小，副傳動效率高，在整個操作中無爬行現象，運動平穩，給予適當預緊，采用氟塑貼面導軌，它具有耐磨性好，摩擦系數小，可消除低速運動的爬行現象，同時它的抗撕傷能力強、以及成本低等優點。反向時可以定位精度高、消除空間死區以及剛度好?？上菽负徒z杠的螺紋間隙，因此一般數控機床的執行機構傳動方式采用滾珠絲杠副傳動。
（二）電子監控、故障自診以及自動報警
電子監控、故障自診以及自動報警，也就是說對于工程機械的工作裝置，傳動系統、發動機、液壓系統以及制動系統進行全面的監控，一旦在運行的過程中發生異常情況，就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。機電一體化的發展和應用，大大地改善了操作人員的現實工作條件，全面提高了機械設備的工作效率。與此同時，簡化了機械設備檢查和維護的工作，相應地減少了維修費用，大大降低了維修停機的時間，對于提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。
（三）降低功耗，提高生產率
一般的工程機械使用時功耗較高，但是生產效率確較低，例如傳統的液壓挖掘機不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產率較低。但是應用了機電一體化技術的工程機械利用先進的電子控制系統使機械的功耗大大降低，生產率明顯提高，例如采用了卡特電子系統的液壓挖掘機，功率利用率明顯提高，從而使機器的生產率大大增加。又如將機電一體化技術應用于柴油發動機，由于電子調速器等的應用，使柴油發動機可以根據不同的工況選擇不同的工作模式，降低了柴油發動機的功耗，增加了柴油發動機的工作效率。
（四）提高精度，增加良品率
機電一體化技術在工程機械中的應用，通過精密的電子控制系統，大大增加了工程機械作業的精度，使得整個生產過程的良品率大大提高。傳統的機床加工的產品的精度很多時候是依靠操作人員的經驗和操作的熟練程度，產品的良品較低。而應用的機電一體化技術的數控加工機床或者加工中心的加工精度顯著提高，其可以根據控制系統的命令自動進行作業，并根據回饋系統的信號及時調整作業，產品良品率大大提高。比如最先進的數控金切機床的加工精度已經可以達到0.001mm左右，超精密數控機床的微細切削和磨削加工精度可達到0.05μm左右。
三、機電一體化發展趨勢
（一）智能化
智慧化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智慧化就是重要應用之一。這里所說的智慧化是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智慧是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智慧,則是完全可能而且必要的。
（二）模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元,是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智慧調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發新產品,同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的,還需要制定各項標準,以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突,近期很難制定出國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業逐漸形成。
（三）環?；?/p>
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然,綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
（四）系統化
系統化的主要表現特征就是系統體系結構進一步采用開放式與模式化的總體結構。系統能夠靈活組態,并進行任意剪裁與組合,同時尋求實現多子系統協調控制及綜合管理，特征之二是可以使通信功能極大增強。
參考文獻
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