電工技術范文
時間:2023-03-24 20:46:08
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篇1
古人云:良好的開端是成功的一半。教學也一樣。一旦學生對該門學科感興趣,他們就會深入地、興致勃勃地學習這門課的知識。因此,“模塊化教學中的基本功訓練”課的教學效果如何,就成為學生是否對學習電工技術感興趣和有動力的一個首要因素。比如說,此時理論部分的多說就不如多做了,實訓教師只需把安排的實訓,如:電動機的拆裝、照明電路的安裝等工作的技術指標和安全指標要求到位就可以了。簡單的操作馬上就會給學生帶來不可思議的感受,具有成就感的他們就會形成先入為主的求知欲望。
二、加強直觀教學,重視教學實驗,激發(fā)學習興趣
電工技術是一門以實驗、實訓為技術的學科。我們教師要根據(jù)這一學科特點,充分利用掛圖和教具,一定不能忽視教具和實訓演示給學生帶來的感官認識。
(1)充分發(fā)揮直觀教具的作用。工欲善其事,必先利其器。電工技術是研究電磁現(xiàn)象及規(guī)律在工程技術領域中應用的一門基礎課程。在電工技術教學中要加強直觀教學,采用實物、模型等教學手段,充分發(fā)揮學生的視覺、聽覺、觸覺等各種器官的互相協(xié)調作用。例如,萬用表安裝的實訓課上,教會學生電容和電阻的判別方法,先試著讓學生尋找各種電容和電阻,并讓他們記下型號判別它們的阻值和容量,然后進行后期的萬用表的焊接安裝。這樣不但可以使學生初步認識元器件的外型、型號,了解元器件的應用情況,也使學生學得輕松愉快,從而逐步進入學習狀態(tài)。
(2)注重演示實驗和實訓。演示實驗和實訓在教學中往往能很好地激發(fā)學生的學習興趣,使學生積極地開動腦筋。在演示實驗和實訓中,教師可以不拘泥于教材或教參的安排,進行一些創(chuàng)新設計,比如可以將一些演示實驗改為學生探索性實驗和實訓。亦可讓學生選擇器材、設計實驗和實訓方法,在實驗和實訓中發(fā)現(xiàn)問題,尋找解決問題的方法等等。通過創(chuàng)設條件,讓學生充分地動腦、動手、動口,發(fā)揮學生學習的主動性,從而激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的作用。
(3)注重實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)綜合技能。在教學過程中,要注意充分利用現(xiàn)有教學資源,在完成教學大綱規(guī)定的實驗項目外,最大限度地給學生提供提高技能的機會。如日光燈電路、電動機控制電路、低壓配電盤的安裝、調試等,都可利用課余時間讓學生在實驗室獨立操作。
(4)利用多媒體技術,制作模擬課件。教學中,往往有許多圖景難以被學生想象,實驗又無法進行,而這對于學生的理解、掌握概念和規(guī)律有重要作用。而有些實驗雖然可以演示,但其反應過程無法看到,可信度小,學生難以理解。利用多媒體計算機技術制作逼真的模擬課件,可以幫助學生擺脫這些認識障礙。例如:在講低壓電器元件的結構時,可以利用展示儀進行拆裝演示;在講通訊網(wǎng)絡線路端子接線時,可以利用展示儀完成。將抽象的東西形象化,學生易于接受,更重要的是提高了學生學習的主動性、積極性。
三、營造良好的課堂情境
(1)趣味設問,引入課題。高質量的提問,就像一塊石子投入到平靜的水池中,激起學生思維的漣漪和心理的浪花;高質量的提問,可以活躍課堂氣氛,引起學生有意注意。愛因斯坦說過,成功是最好的老師。富有情趣的提問,會使學生對學習電工技術產(chǎn)生興趣,并產(chǎn)生強烈的求知欲,從而進一步調動學生學習的積極性和自覺性。例如,在學習電動機時,我是這樣引入課題的:“大家都知道電動機吧?普通電動機是如何工作的?電動機能當發(fā)電機來使用嗎?”短短的幾個問題使學生的注意力一下就被吸引過來了,學生都躍躍欲試,課堂氣氛頃刻活躍起來,并以飽滿的學習熱情投入到新知識的探究之中。這種提問不僅能激發(fā)學生的求知欲望,調動學生積極思考,而且對提高課堂教學效率,發(fā)展學生思維,培養(yǎng)學生能力可以起到積極的促進作用。
篇2
“電工技術”課程是面向河北農業(yè)大學工科非電類專業(yè)所開設的,專業(yè)門類復雜,包括機械設計制造及其自動化、農業(yè)機械化及其自動化、熱能與動力工程、機電一體化、農田水利工程、水利水電工程、土木工程、食品科學與工程、包裝工程、生物技術、畜牧獸醫(yī)等近二十個專業(yè)。對于不同專業(yè)學生而言,他們不僅要掌握“電工技術”課程所包含的基本理論、基本知識、基本技能,并能應用這些知識解決本專業(yè)的實際問題。如何協(xié)調不同專業(yè)需求,適應教學需要,課程組與各專業(yè)教學負責人深入探討相關專業(yè)人才培養(yǎng)目標,將電工技術課程的教學內容重新整合為:“直流電路、交流電路、時域電路、電氣控制線路、變壓器與電機學、儀表測量與安全用電”等6個教學模塊,如圖1所示,并配以相應的實驗,以便于各專業(yè)選擇與組合?!半姽ぜ夹g”課程定位于適應不同專業(yè)需求,柔性設置知識模塊,靈活組合系列課程,并分別制定相應的教學大綱和基本要求、課堂教學與實踐環(huán)節(jié)的學時數(shù),滿足了全校多個非電類專業(yè)的教學要求,得到各被授課院系的認可。
二、改進教學方法及手段,提升精品課程水平
1.教學方法改革
(1)“學而必知其用”觀念貫穿整個教學過程。在對課程進行教學設計時,首先對全課程及各教學單元進行教學重點分析,在此基礎上進行新舊知識對比,為學生自主學習創(chuàng)造良好的條件。
(2)啟發(fā)式教學。為提高學生的自學能力和學習興趣,避免死記硬背概念、原理,教師在課堂上主要多講知識背景、知識重點,最后自然引出原理;在答疑時間里更注意引導學生自發(fā)的思維、學習習慣,避免了學生思維懶惰的發(fā)生,這些都貫穿了教師的啟發(fā)式教學。
(3)“循環(huán)式”教學。通過實驗實例得到感性認識,通過理論分析上升到理性認識;再依據(jù)理性知識去分析實際問題,我們把這種教學方法稱為“循環(huán)式”教學法,并貫穿于整個課程教學中。
(4)探究型教學。教師經(jīng)常提出綜合性的問題,然后引導學生加以分析,按設定條件提出解決辦法,使學生從中領會自學的思路,學會獨立解決問題。課程中討論教學題目的設置、實施就是探究型教學方法的一種體現(xiàn)。
2.教學手段改革
(1)改革傳統(tǒng)的教學手段,靈活、恰當?shù)乩枚嗝襟w課件,提高教學質量。實踐證明,其成功的方式是將現(xiàn)代媒體與傳統(tǒng)媒體教學有機結合?,F(xiàn)代媒體教學具有信息量大、形象生動、交互性強的優(yōu)勢,而傳統(tǒng)媒體教學中教師通過口頭、筆頭表達能力、語音手勢,甚至表情的相互傳遞能產(chǎn)生無窮的魅力,這又恰恰是現(xiàn)代媒體教學所缺少的。因此,只有將這兩者有機結合,充分發(fā)揮每一種媒體的優(yōu)勢,同時又要注意彌補其不足,才能真正將課程中的難點和抽象內容通俗直觀地表現(xiàn)出來,使學生在充滿趣味中學習和掌握知識。
(2)利用網(wǎng)絡教學系統(tǒng)。網(wǎng)絡教學系統(tǒng)為學生提供了更多教學資源。課程的電子教案、教學大綱、授課進度表、習題與測試等都掛在校園網(wǎng)上,作業(yè)的布置與批改、答疑與輔導、資料的查找都可以在網(wǎng)絡上完成。網(wǎng)絡教學資源經(jīng)常更新,運行機制良好,在教學中確實發(fā)揮了積極作用,成為提高教學質量的重要環(huán)節(jié)。同時,利用網(wǎng)絡教學系統(tǒng)也解決了擴招后輔導相對短缺的問題。
三、加強師資隊伍建設,保障精品課程的實施
課程組充分認識到師資隊伍的整體水平在人才培養(yǎng)中的重要性,通過引進和自我培養(yǎng)相結合,努力提升教師的學歷層次和業(yè)務水平,鼓勵教師攻讀高層次學位。目前,本專業(yè)有專職教師8人,其年齡結構、職稱結構、學歷結構如圖2所示。課程組堅持由教授領銜、以教授為核心形成教學團隊。同時,對于年輕教師的培養(yǎng)也刻不容緩,對此我們實施教授(副教授)——講師(助教)一對一的指導模式,促進了年輕教師的成熟。所有教師堅持教學與科研并重,以科研促教學??蒲泄ぷ鞯拈_展不僅提高了教師的學術水平,而且豐富了教學內容。由于不斷改進教學方法,提高教師素質,課程組教師的授課水平大大提高,有5名教師在學校的“教師講課大賽”、“多媒體講課大賽”、“青年教師論文大賽”等比賽中獲獎,發(fā)表了10余篇教改論文。
四、改革實踐教學,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
1.建立新的實驗體系
對于實驗教學,我們建立了新的、更合理的實驗體系。新的實驗體系根據(jù)教學內容的難易程度以及循序漸進的教學規(guī)律,由易到難,分別開設“基礎驗證性”、“綜合性”、“設計性”、“創(chuàng)新性”實驗項目。把實驗分為基礎、綜合、設計、創(chuàng)新四個層次,從實驗上切實培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的綜合能力。對實驗內容進行優(yōu)化整合,在對傳統(tǒng)實驗項目充實和改進的基礎上,開設多種類型的實驗,增開綜合性、設計性實驗項目,大大地鍛煉和開發(fā)了學生的創(chuàng)新思維,提高了創(chuàng)新能力。同時,我們強調以學生為本,老師做學生的指路人,而不做學生的帶路人。培養(yǎng)學生自己上網(wǎng)或去圖書館查閱參考資料,指導他們自己對電路進行反復實驗,分析遇到的問題并嘗試尋找解決辦法,引導他們一步一步地提高。
2.建立實驗室開放制度
改革實驗教學,必須將原來封閉的實驗室變?yōu)殚_放的實驗室,讓學生在學習該課程的整個學期內根據(jù)需要進行合理實驗。實驗室不僅在時間上開放,更重要的是包括器件、設備和實驗過程的全程開放。在開放式實驗教學中,學生在完成由課程規(guī)定的一些必要的基本技能訓練實驗后,可以自己設計條件允許的綜合性和創(chuàng)新性實驗。在開放中,我們注意培養(yǎng)學生團隊協(xié)作的作風。開放不同于常規(guī)教學,力求在最短的時間內,讓學生迅速捕獲大量的信息,接觸大量的知識,使他們知識、能力等全面快速的升華,這樣才能培養(yǎng)能力強、素質高的人才,團隊協(xié)作形式恰好為學生提供了這種成長的環(huán)境。這里不分年級、不分專業(yè),大家的興趣愛好不同,能力不同,涉及的內容和知識面很廣,學生們來到這里,很快開闊了視野,在開放活動中,老師根據(jù)每個學生的背景和情況,安排他們合作,老同學帶新同學,能力強的帶能力弱的,對于某一個知識點,教師會專門做出具體的計劃,使參與的學生水平迅速提高,許多獲獎作品都是學生們合作努力的成果。
3.建立虛擬實驗室
為了拓寬學生獲取知識信息的渠道,擴大學生進行知識交流的范圍,為更多的學生提供方便參與的途徑,解決時間、場地問題對開放的束縛,我們利用網(wǎng)絡優(yōu)勢,建立了一個融知識性、趣味性、思想性、教育性、服務性為一體的實驗室教學網(wǎng)站,提供仿真軟件的下載與使用,同時可以進行開放性實驗、科技制作經(jīng)驗交流、學生科技作品資料展示、知識論壇等。虛擬實驗室的建立為學生提供了更為廣闊的探索空間。
4.實驗獨立設課、單獨計分、單獨考核
采用獨立設課方式,既有利于更靈活地選擇、更新實驗內容,也有利于設計性、綜合性、創(chuàng)新性和實用性實驗的開設??己朔绞綖閷嶒灢僮骺荚?,其中,平時成績占總成績的20%,含預習報告、實驗操作情況及實驗總結報告三部分,期末考試從實驗題庫中隨機抽取設計題目,而后在實驗箱上搭建電路實現(xiàn),操作考試占總成績的80%。目前,課程組已在農業(yè)機械化及其自動化專業(yè)實施了實驗單獨設課的改革,并取得了良好的教學效果。學生對實驗課的重視程度明顯提高,認真完成實驗,學生的實踐動手能力普遍得到了加強。
五、注重配套教材建設,突出專業(yè)特點
教材建設是教學內容和教學方法改革的具體體現(xiàn)。建設精品課程必須重視教材建設,依據(jù)教育部相關文件的精神:精品課程教材應是系列化的優(yōu)秀教材,鼓勵建設一體化設計、多種媒體有機結合的立體化教材。依據(jù)這一精神,課程組編寫了適合不同專業(yè)特點的、完整的、體現(xiàn)大綱要求的統(tǒng)編教材。
1.配套講授教材
(1)由課程組教師主編的“21世紀電學科高等學校教材”系列教材之《電工技術》于2001年8月由中國水利水電出版社出版。
(2)由課程組教師主編的“高等學?!晃濉芬?guī)劃教材”之《電工技術》于2008年1月由中國水利水電出版社出版。
(3)由課程組教師主編的“普通高等教育‘十一五’規(guī)劃教材”之《電工學》于2008年7月由中國電力出版社出版。
(4)編寫了與教材配套的教師手冊。
2.配套實驗實訓教材
實驗教學是課程建設的重要組成部分,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和動手能力的重要手段。課程組教師根據(jù)課程實際情況,編寫了配套的實驗指導書,改革了實驗教學內容,增加了新器件、新技術的內容,鼓勵學生盡早投入科研活動;同時改革了實驗輔助環(huán)節(jié),通過開放實驗室的辦法加強學生積極探索、努力創(chuàng)造的能力,為學生提供了更為廣闊的探索空間。
篇3
NIMultisim10是美國國家儀器公司(NI,NationalInstruments)推出的Multisim最新版本,是以Windows為平臺的仿真工具,可以設計、測試、仿真和演示各種電子電路,包括電工學、模擬電路、數(shù)字、電路、射頻電路及微控制器和接口電路等。可以對被仿真的電路中元器件設置各種故障,如開路、短路和不同程度的漏電等,從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進行仿真時,軟件還能存儲測試點的所有數(shù)據(jù),列出被仿真電路的所有元器件清單,以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。NIMultisim10具有詳細的電路分析功能,可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法,以幫助設計人員分析電路的性能。與傳統(tǒng)的電子電路設計與實驗方法相比,具有如下特點:設計與實驗可以同步進行,可以邊設計邊實驗,修改調試方便。設計和實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全,可以完成各種類型的電路設計與實驗??煞奖愕貙﹄娐穮?shù)進行測試和分析。因此,特別適合課堂教學。
2使用Multisim10進行仿真的步驟
(1)打開Multismi10,首先進行簡單的設置。選擇Options|GlobalPreferences菜單命令打開參數(shù)設置喜好選擇(GlobalPreferences)窗口,可以進行各種選擇設置。創(chuàng)建電路。1)選擇電路元件,選擇元件時單擊元件工具欄中的工具按鈕,彈出元件庫窗口,選擇需要的元件,在電路窗口中可看見鼠標拖動著該元件,將其拖動到要放置的位置,再次單擊,即放到當前位置上。雙擊該元件,彈出一個虛擬元件設置對話框,可以進行參數(shù)設置。2)元件的連接,單擊要連接的元件的引腳一端,當出現(xiàn)一個小黑點時,拖動光標至另一元件的引腳處并單擊,系統(tǒng)就會用導線自動將兩個引腳連接起來。電路中可以使用多個接地符號,但至少要使用一個接地符號,因為沒有接地符號的電路不能通過仿真。3)放置要使用的儀表并進行相應的設置。與使用實際儀表非常相似,放置儀表后要進行測試線的連接。按以上方法連接、設置完電路后,將電路保存。4)調試、仿真。單擊仿真開關或單擊Simulate菜單的RUN,調節(jié)儀表設置,觀察到合適的波形。(2)利用分析功能。Multismi10提供了18種分析方法,可以通過選擇Smiulate菜單中的Analysis命令項來實現(xiàn),點擊設計工具欄也可以彈出該電路分析菜單。(3)后處理和傳輸。后處理功能可以對分析的數(shù)據(jù)結果進行各種運算處理,可以將已經(jīng)設計好的電路傳輸?shù)讲季€軟件進行PCB設計,也可以導出各種電路數(shù)據(jù)[2]。
3Multisim仿真在《電工技術》教學中的應用
在電工技術中,動態(tài)電路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程[1],通常在教學中都是以理論講解為主,涉及到的瞬態(tài)變化波形,一般直接呈現(xiàn)給學生,如果利用仿真電路來展示瞬態(tài)過程的變化以及參數(shù)對于過渡過程時間長短的影響,將有助于激發(fā)學生的興趣并加深理解。下面以一階RC電路為例說明Multisim仿真技術在課堂教學中的應用[3]。在Multisim環(huán)境中創(chuàng)建一階RC電路。零輸入響應:一階電路僅有一個動態(tài)元件,如果在換路瞬間動態(tài)元件已儲存有能量,那么即使電路中無外加激勵電源,電路中的動態(tài)元件將通過電路放電,在電路中產(chǎn)生響應,即零輸入響應。對于圖1所示電路,當開關J1閉合時,電容通過R1充電,電路達穩(wěn)定狀態(tài),電容儲存有能量,電容電壓值恒定為8V,如圖2前半段波形所示。當開關J1打開時,電容通過R2放電,在電路中產(chǎn)生響應,即零輸入響應,仿真波形如圖2所示,后半段波形所示,電壓從8V按指數(shù)規(guī)律變?yōu)?[4]。零狀態(tài)響應:當動態(tài)電路初始儲能為零時,僅由外加激勵產(chǎn)生的響應就是零狀態(tài)響應。對于圖1所示的電路,若電容的初始儲能為零,即開關斷開。當開關J1閉合時電容通過R1充電,響應由外加激勵產(chǎn)生,即零狀態(tài)響應。全響應:當一個非零初始狀態(tài)的電路受到激勵時,電路的響應稱為全響應。對于線性電路,全響應是零輸入響應和零狀態(tài)響應之和。電容電壓全響應電路如圖4所示,反復按下空格鍵使開關反復切換,通過示波器XSC2就可觀察到電容電壓全響應波形。在教學中電路直接使用Multisim軟件創(chuàng)建,先引入零輸入響應和零狀態(tài)響應的概念,然后進行仿真讓學生觀察波形的變化,加深對概念的理解,再講解全響應的概念,并對電路進行仿真,讓學生通過觀察仿真波形,加以分析、總結,得到全響應是零輸入響應和零狀態(tài)響應之和的結論。為了進一步講解時間常數(shù)對響應速度的影響,可分別改變參數(shù)R和C改變時間常數(shù),觀察波形,得出結論。
篇4
上周做了一周的電工技術實習,雖然剛開始有些盲目,但最終還是順利完成了任務,也收獲了一些課本上學不到的東西。但感覺時間有些短暫,要是學校能多安排一些這樣的課程,而不是一味的光講理論,我覺得我會學到更多實用的知識。
一、實習目的
通過一個星期的電工實習,使我對電器元件及電路的連接與調試有一定的感性和理性認識,打好了日后學習電工技術課的基礎。同時實習使我獲得了自動控制電路的設計與實際連接技能,培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力,提高了我分析問題和解決問題的能力,增強了獨立工作的能力。最主要的是培養(yǎng)了我與其他同學的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。
二、實習內容
1.拆解自動控制電路、收拾桌面、地面,打掃衛(wèi)生。
2.觀看關于實習的錄像,從總體把握實習,明確實習的目的和意義;講解電器元件的類別、型號、使用范圍和方法以及如何正確選擇元器件。
3.組裝、連接、調試自動控制電路;試車、答辯及評分。
4.講解控制電路的設計要求、方法和設計原理。
5.分發(fā)與清點工具;講解如何使用工具測試元器件;講解線路連接的操作方法和注意事項。
6.書寫實習報告。
三、具體如下
1.能夠正確識別和選用常用的電器元件,并且能夠熟練使用數(shù)字萬用表。
2.熟悉手工常用工具的使用及其維護與修理。
3.了解電器元件的連接、調試與維修方法。
4.基本掌握電路的連接方法,能夠獨立的完成簡單電路的連接。
5.熟悉控制電路板設計的步驟和方法及工藝流程,能夠根據(jù)電路原理圖、電器元器件實物,設計并制作控制電路板。
6.熟悉常用電器元件的類別、型號、規(guī)格、性能及其使用范圍。
四、實習心得與體會
1、對連接自動控制電路實習的感受。在一周的實習過程中,最挑戰(zhàn)我動手能力的一項訓練就是連接電路。對我來說,這無疑是一門新的學問,既是一種挑戰(zhàn),也使我學到了很多有使用價值的知識。這個實習是我最感興趣的實習,因為從小我就喜歡組裝和拆卸。總結這個實習,我感覺自己有時候十分的粗心。剛開始檢測電器元件的時候,由于粗心,竟然將已損壞的元件誤檢測成為正常元件,結果導致我又重新連接線路,浪費了大量的時間。在連接元件過程中,由于事先沒有計劃好元件之間的連接,導致接線在電路板上長距離繞行,既浪費了材料,又使電路板面顯得凌亂。但值得欣慰的是,我連接的線路的接線頭達到了老師講解時提出的似露非露的標準。在這個實習環(huán)節(jié)中,我明白了細心的重要性。同時也明白了自己的動手能力還十分的不足,缺乏鍛煉,在這種情形下無法勝任以后的工作,所以在日后的學習過程中,我應該努力的將理論與實際聯(lián)合起來,著重鍛煉自己的動手能力,使自己面對以后的工作時有一定的底氣與信心。
2、對交流接觸器的認識。交流接觸器廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路,用輔助接點來執(zhí)行控制指令。主接點一般只有常開接點,而輔助接點具有兩對常開和常閉功能的接點,小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。它的動作動力來源于交流電磁鐵,電磁鐵由兩個山字形的幼硅鋼片疊成,其中一個固定,在上面套上線圈,工作電壓有多種供選擇。為了使磁力穩(wěn)定,鐵芯的吸合面,加上短路環(huán)。交流接觸器在失電后,依靠彈簧復位。另一半是活動鐵芯,構造和固定鐵芯一樣,用以帶動主接點和輔助接點的開斷。
3、對中間繼電器的認識。中間繼電器是一種特殊的接觸器(即開關)。它上面是常閉觸點,下面是常開觸點,當線圈通電后,利用電磁力使上面常閉觸點分開,下面常開觸點閉合。它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結構和原理與交流接觸器基本相同,與接觸器的主要區(qū)別在于:接觸器的主觸頭可以通過大電流,而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以,它只能用于控制電路中。
五、實踐總結
1、對自己的動手能力是個很大的鍛煉。實踐出真知,縱觀古今,所有發(fā)明創(chuàng)造無一不是在實踐中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力,就奢談在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就。在實習中,我鍛煉了自己動手技巧,提高了自己解決問題的能力。比如做控制電路組裝與調試時,好幾個元件的間距特別小,稍不留神,就把連接好的接線又弄斷了,但是我還是完成了任務。最后,特別感謝在實習過程中所有幫助過我的老師和同學。
2、我從小就對這種小制作很感興趣,那時不懂連接和組裝,卻喜歡把東西給拆來裝去,但這樣一來,這東西就給廢了。現(xiàn)在的電工實習課,正是學習如何把東西裝回去。每次完成一個步驟,我都像孩子那樣高興,并且很有成就感。
3、電工電子實習,是以學生自己動手,掌握一定操作技能并親手設計、制作、組裝與調試為特色的。它將基本技能訓練,基本工藝知識和創(chuàng)新啟蒙有機結合,培養(yǎng)我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。作為信息時代的大學生,作為國家重點培育的高技能人才,僅會操作鼠標是不夠的,基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎和必要條件。
4、對電工技術的理論有了初步的、系統(tǒng)的了解。我了解到了控制電路板圖的設計制作與工藝流程、連接電器元件的技巧等。這些知識不僅在課堂上有效,對以后的電工技術課的學習有很大的指導意義,而且在日常生活中更是有著現(xiàn)實意義。
六、實踐建議
1.本次實習中,一些工具數(shù)量太少(比如萬用表),經(jīng)常出現(xiàn)幾個小組共用一件工具的情況,建議以后能增加工具的數(shù)量;
篇5
關鍵詞:EDA;電工技術;電路設計
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)09-0029-02
一、引言
電工技術是一門非電專業(yè),例如機械類、汽車類等學科中某些專業(yè)的基礎或選修課程。但是,該門課程所包含的內容較多,跨度較大。上冊主要有電路分析和電動機的基本原理,還包括電力電子技術;下冊主要內容為模擬電子技術和數(shù)字電子技術。本課程開設的初衷是為這些非電專業(yè)的學生提供一個窗口,使其能夠在短時間內對電子技術的基本原理有一個整體的把握,以具備對其專業(yè)的相關電子設備有一定的了解能力。因此,這種非專業(yè)性課程的定位,加之課程內容本身理論性較強,使學生不了解學習該課程的意義與實際的應用,導致學生學習興趣不高,大多數(shù)以獲得學分為目的。但是,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,電子技術及其相關的學科,幾乎已經(jīng)對各門學科產(chǎn)生了極大的影響,最明顯的例子體現(xiàn)在現(xiàn)代汽車工業(yè)中。目前,汽車已經(jīng)不再單純是一個機械裝置,它是綜合了最新機械與電子技術發(fā)展水平的高科技產(chǎn)品。同時,隨著電子和信息技術的飛速發(fā)展,市場上出現(xiàn)了各種各樣的電子設計自動化(EDA:Electronics design automation)軟件,改變了以往全部需要手工工作來設計電路的局面。目前,幾乎所有的電子電路設計任務都是在EDA軟件的協(xié)助下完成的,而且,是否具備熟練的EDA軟件使用能力已經(jīng)成為大多數(shù)公司招聘員工的先決條件。因此,在電工技術課程中引入EDA技術[1-5],不僅能夠為學生提供更為豐富的教學內容,也是幫助學生更好就業(yè)的一個重要手段。
二、EDA技術在模擬電路教學中的應用舉例
模擬電路通常是電工技術教學中的難點,一是電路結構復雜,學生難以理解;其次,學生不了解該部分內容在實際工作中的應用,導致學習興趣不高。為此,可以適當將EDA技術穿插在這部分的教學中,從實際電路設計的過程中引出與課程關鍵知識點相關的內容,以達到提高學生學習興趣的目的。以下用一個實際的例子來表明如何將EDA設計過程與電工課程中相關知識點進行結合。
例:使用ADS(Advanced design system)軟件實現(xiàn)共射極放大電路的靜態(tài)分析與直流偏置設計。
共射極基本放大電路是電工技術中模擬電路部分接觸的第一個重要的知識點,課程要求學生熟練使用計算法與圖解法來確定放大電路的靜態(tài)工作點。學生對這一部分的掌握情況直接影響到其對后續(xù)知識點的掌握,因此,本例從電路設計的實際過程出發(fā),引出相應的知識點。
在講解例子之前,需要給學生明確的是在實際的有源電路設計中,通常情況下,晶體管靜態(tài)工作點的選擇與設計是第一步,也是至關重要的一步。實現(xiàn)不同功能的電路,可能在電路圖上區(qū)別不大,重要的是其靜態(tài)工作點的選擇。例如,低噪聲功率放大器需要無失真地放大微弱信號,因此它的靜態(tài)工作點需要選擇在輸出曲線的中點,而高功率放大電路為了盡可能提高輸出效率,通常靜態(tài)工作點選擇到靠近截止區(qū),而混頻器、倍頻器等電路,主要為了使用其非線性性能,因此,它們的靜態(tài)工作點通常要靠近飽和區(qū)。其次,需要強調的是電路設計是電路分析的逆過程,遵循的步驟是根據(jù)輸入輸出關系,確定靜態(tài)工作點,再得到直流偏置電路,與課程中計算直流工作點的順序正好相反,但是,它們所反映出的基本原理都是相同的。
確定靜態(tài)工作點,就是根據(jù)電路所要實現(xiàn)的功能,確定基極電流IBB和集電極電流IC,集射電壓UCE。因此,首先需要得到晶體管的輸入輸出曲線。在ADS中,輸入輸出關系是通過對晶體管做直流掃描得到的。實驗步驟是先建立一個新的工程項目(Project)和一個新的設計(Design),然后選擇晶體管直流工作點掃描模板(ADS中常用的功能都做成了模板,可以直接調用),并在其提供的元器件庫中選擇合適的元件,加入到模板中,如圖1所示。
其次,需要設定晶體管的工作范圍,就是IBB和VCE的范圍,可以通過掃描參數(shù)設置得到,如圖2所示。本例中,IBB的掃描范圍是從20uA到100uA,掃描步長為10uA。VCE的掃描范圍從0V到5V,掃描步長為0.1V。當掃描參數(shù)確定后,點擊仿真按鈕,就會產(chǎn)生圖3的輸入輸出曲線。
圖3所示的輸入輸出關系曲線與課本上的曲線幾乎是一致的,它表明在不同的基極電流IBB作用下,集電極電流IC與集射電壓VCE的關系。通過輸入輸出曲線,可以選擇合適的靜態(tài)工作點,以實現(xiàn)電路的功能。在本例中,為與教材保持一致,將靜態(tài)工作點選擇在輸出曲線的中點,大致對應于圖3中光標m1的位置,軟件會自動顯示出此處的參數(shù),即IBB=60uA,VCE=3V,IC=6mA。當靜態(tài)工作點確定后,可以據(jù)此設計直流偏置電路。由于本例是設計共射極基本放大電路,因此需要計算基極和集電極電阻的大小。在ADS中,偏置電阻的大小可以自動計算,但是需要手動輸入相關的公式,如圖4所示:
根據(jù)圖4的計算公式,可以得到圖5的計算結果。從圖中可以看到,當選擇Ibb=60uA時,對應的基射電壓和基極電阻在一個范圍內變動,因此只能選擇一個近似的值VBE=0.8V,Rb=60K。用同樣的方法,可以得到的集電極電阻Rc=340。當所有的參數(shù)都計算得到后,需要對該電路進行驗證,并根據(jù)驗證結果進行調整。驗證電路及其參數(shù)如圖6所示。
根據(jù)共射極放大電路的基本計算結果,可以設計出圖6所示電路。驗證該電路的方法是對其做直流仿真,并將仿真計算的結果直接顯示在電路圖中對應的元件和支路上。從圖中可以看出,基極的電位為809mV,電流為69.9uA,而集電極電位VCE=2.74V,Ic=6.64mA。對比前面得到的靜態(tài)工作點參數(shù)(IBB=60uA,VCE=3V,IC=6mA),可以發(fā)現(xiàn)它們之間存在一個小的偏差,這是因為在電路設計中,無論是在靜態(tài)工作點還是元件參數(shù)的選擇上,都存在近似的過程,因此,任何電路的設計,都是一個近似的設計,由此得到的實際電路都需要經(jīng)過調試合格后才能夠實際使用。
以上的例子為學生展示了一個電路設計的基本過程以及設計方法。當課程進一步深入后,可以對本例進行擴展,例如在分析放大電路動態(tài)特性時,可以加入不同幅度的輸入信號,觀察在不同靜態(tài)工作點,放大電路的輸入輸出波形和非線性失真,有助于學生理解設計靜態(tài)工作點的意義。
三、結語
通過在電工技術課堂上增加EDA設計的過程,可以使課程從純理論教學轉向理論與實際設計相結合的教學方式,不僅能夠提高學生的學習興趣,還能夠培養(yǎng)他們的實際動手能力,并極大增加了教師和學生間的互動。同時,課本上的理論與公式不再需要死記硬背,它們已經(jīng)融合到設計過程中,學生通過一兩個簡單的設計就可以熟練掌握,使學生能夠輕松完成課程的學習和考試。
參考文獻:
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篇6
【關鍵詞】工作過程;電工技術;教育;要點
1工作過程中電工技術教育概述
電工技術的掌握需要在實踐中對所學理論加以實踐和鞏固,師徒關系這種傳統(tǒng)模式正好有效的解決了學校電工技術教育中重理論輕實踐的問題。在工作過程中進行電工技術教育,通過師傅教導傳授,不僅能實現(xiàn)對傳統(tǒng)師徒教學關系的改善,還能夠達到新的教學目的:提升學生的學習能力和實踐能力,將工作內容和學習內容有效的結合,實現(xiàn)學生在工作能力和知識素養(yǎng)上的雙重提升。在工作過程中對電工技術教育的思路與方法主要圍繞徒弟專業(yè)技術能力的提升發(fā)展,將“專業(yè)能力”和“綜合素質”提升相結合,從而為企業(yè)培養(yǎng)技術過硬,業(yè)務精通,綜合素質優(yōu)良的優(yōu)秀電工技術人才。
2工作過程中電工技術教育的要點
2.1注重徒弟的理論基礎知識體系的理解性構建
電工技術注重實踐,但其前提是必須要有扎實的理論知識儲備做基礎,沒有扎實的理論知識支撐,電工技術實踐寸步難行。因此在工作過程中師傅要著重提升徒弟對專業(yè)理論知識的理解,幫助徒弟對理論知識體系進行理解性重新構建。首先要注重對基礎概念講解,師傅可以根據(jù)工作經(jīng)驗對這些抽象不便理解的概念進行形象化的講解。通過工作過程中對真實電氣元件的認識、講解及實際操作,將無形化有形,使徒弟對這些概念的理解更深刻,幫助徒弟在工作過程中對概念的運用更加透徹明晰。其次要通過工作中的實地教學來加深徒弟對基礎電學定律的理解。讓徒弟明確所學定律的特點及可以實際運用解決的問題。要充分的利用工作條件和工作設備進行細致的講解,用通俗易懂的語言表達,將抽象的原理變得形象具體,配合以形象的工作演示。師傅在教學過程中還可以給徒弟講解自己在學徒階段的一些錯誤做法,既能夠調節(jié)學習的氣氛,還能夠加深徒弟對定律要點的理解,保證學習質量。其實這就是一個做減法的過程,通過師傅的引導,徒弟在工作過程中把學校學的一大堆理論知識進行通透性理解,進而理解性有序簡約重構知識體系,這樣也就真正把理論吃透學精了,應用起來才會得心應手。
2.2注重在工作實踐中對電氣元件、設備控制邏輯講解
一個電路、一套設備電氣功能都是靠具體的電氣元件實現(xiàn)的,而一般的電氣故障也往往是電氣元件故障,因此師傅必須要注重對電氣元件的講解,要詳細解說每一種電氣元件的構造、組成、控制原理及分布位置,確保徒弟清晰理解,熟練掌握。對各元件間,各設備間的控制邏輯關系更應是講解的重中之重,真正理解了這些控制邏輯關系,才能快速準確判斷故障部位,分析故障原因并快速處理。要鼓勵徒弟在工作過程中“多開口,勤動手”,下足功夫,切實掌握控制原理,熟悉設備元件布置,才能真正處理解決問題,才能早日實現(xiàn)獨立操作。
2.3注重徒弟對機械原理的學習
不存在純粹電的設備,現(xiàn)代設備往往是機、電、液、氣綜合控制的設備,而學校電氣專業(yè)對機、液、氣知識的教學很單薄,甚至是缺乏的,因此師傅必須幫助徒弟補齊這一短板。先進行一些系統(tǒng)性理論知識講解學習,重點是在工作過程中針對具體設備進行機、電、液、氣控制的具體講解,這樣更形象具體,易于理解。只有溶合這幾方面的知識,才能真正了解一款設備、一個系統(tǒng)是怎樣工作的,才能真正掌握它們。
2.4注重徒弟操作的規(guī)范化標準化
在基礎知識體系構建完成,并充分理解掌握電工技術理論概念定律規(guī)律后,徒弟便初步具備在師傅的指導下從事具體的工作過程中解決問題能力。此時,在工作過程中師傅就要強調操作的規(guī)范化,要求徒弟標準化操作。操作的規(guī)范化標準化也就是要求徒弟必須熟悉電工作業(yè)安全操作規(guī)程及相關設備安全操作規(guī)程,并在操作中嚴格遵守執(zhí)行。只有這樣才能最大限度避免人身及設備事故的發(fā)生,這就要求一定要首先要樹立徒弟的安全意識和責任意識,師傅可以講解一些違反電工安全操作規(guī)程或設備安全操作規(guī)程而引發(fā)的安全事故來對徒弟進行安全教育,培養(yǎng)其安全意識。其次要嚴格執(zhí)行操作的規(guī)范化標準化,可以根據(jù)設備的不同的特點、不同的功能歸類總結安全操作規(guī)律,便于徒弟學習理解。要詳細講解每一設備的安全操作規(guī)程,強調操作要點,著重實踐,加深徒弟對實際操作的要點運用,并通過徒弟的操作來指出其不足。要在實踐中提升徒弟的標準化操作能力,在工作過程中固化他們的規(guī)范化、標準化操作行為。
2.5注重徒弟思考和創(chuàng)意能力的培養(yǎng)以及和諧師徒關系的維護
新型師徒關系不僅僅是對徒弟進行知識的講解和能力的提升,更重要的是對徒弟個人潛能的激發(fā)。通過在工作過程中對電工技術的具體教授,師傅還要結合所解決的實際問題進行設問,引發(fā)徒弟對相關問題的思考,培養(yǎng)徒弟的思考能力。還要注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng),激發(fā)徒弟在工作過程中解決問題的新思路。在教授過程中師傅不僅要注重徒弟個人能力的提升,嚴格要求的同時還要不斷的鼓勵徒弟,鼓勵其進行操作、進行思考、進行創(chuàng)新。和諧的師徒關系能夠有力提升徒弟不斷學習專業(yè)技術的意愿,激發(fā)徒弟的主觀能動性,更能培養(yǎng)徒弟為人處事、待人接物等綜合素養(yǎng),為徒弟在今后成長為電工技術骨干發(fā)揮重要作用。
2.6注重師徒合同的簽定
通過師徒合同的簽定,從而明確師傅對徒弟的培養(yǎng)目標、期限及應負的安全責任義務;也要明確徒弟應盡的責任與義務;同時要明確雙方的權利及爭議解決方式;更重要的是要通過有效的合同條款,讓師徒雙方形成利益共同體,同獎共罰,有力促成電工技術教育目標的實現(xiàn)。
3結語
通過上文的論述,筆者主要從電工教育在工作過程中師徒教學模式下的幾個要點進行論述。從基礎理論知識原理重構、電氣元件設備控制邏輯講解、機械原理學習、標準化操作以及創(chuàng)新思維和和諧師徒關系維護、師徒合同的簽定進行概述。相信通過以上幾個要點的實施,日后在工作過程中開展電工技術教育將會取得新突破,獲得更好效果。
參考文獻:
[1]張雪蓮,潘鐵強.《電工電子技術》課程教學初探[J].科技信息,2010(30):170~171.
篇7
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和進步,對電子技術的要求和需求也在逐步的提高,這也推動了新型電子設備的發(fā)明和改進,并已經(jīng)廣泛運用于民用產(chǎn)品、新能源開發(fā)、電力系統(tǒng)等多個方面了。其主要特點主要表現(xiàn)在以下方面:
1.1電子電工技術的集成化
現(xiàn)代的電子電工技術要求將全部的單元器件并聯(lián)到一個基片當中,從而實現(xiàn)基片的高度集中化。電子電工技術的這一特點用以區(qū)別以往的傳統(tǒng)電子電力零件的分立模式。
1.2電子電工技術的高頻化
電子電工技術的高頻化是在于實現(xiàn)器件本身完成基片高度集成化的過程中,這一個基片的運行效率也會得到顯著的提升。例如,電力晶體管可以在10KHz的頻率條件下正常運行,絕緣柵雙極晶體管能夠在10KHz以上的頻率條件下正常運行,這樣一來,電子電工器件的運行速度或頻率就得到了大幅度的提高。
1.3電子電工技術的全控化
該特點的主要表現(xiàn)在半控型普通晶閘管在電力系統(tǒng)中的位置被現(xiàn)代化的電氣元件(該元件具備自斷功能)所取代。這是電子器件在應用性發(fā)展過程中一項十分重大的突破,為現(xiàn)代化的電器元件取代傳統(tǒng)器件電子器件提供了技術支持,在簡化了電力系統(tǒng)線路設計的同時,也大幅提高了系統(tǒng)的運行效率。
2電子電工技術的作用解析
電子電工技術在傳統(tǒng)的技術上做出改進,適應了社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越大的重要作用,主要表現(xiàn)在以下的幾個方面:
2.1電能利用率的提高
隨著電子電工技術逐步適應電力系統(tǒng)的發(fā)展,在技術應用之后,不但實現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常持續(xù)運作,更實現(xiàn)了節(jié)約、高效以及合理的目標,讓電能的使用有了較大幅度的提高。
2.2實現(xiàn)了機電一體化的戰(zhàn)略發(fā)展
隨著高新科技以及創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動了對傳統(tǒng)電子電工技術的改進,實現(xiàn)機電一體化。讓它充當弱電控制強電的媒介,作為連接計算機和機電設備之間的通道,能夠對電力系統(tǒng)使用計算機技術的發(fā)展提供強有力的技術支持。
2.3適應高頻化以及變頻化的發(fā)展方面
隨著集成化的發(fā)展,機電設備和儀器的體積進一步縮小,但同時還要保證對系統(tǒng)的響應速度有所提高,就需要在傳統(tǒng)的運作模式上對系統(tǒng)做出一定的改進和調整,才能維系整個電力系統(tǒng)的正常運行。這些改進和調整則主要是實現(xiàn)高頻化和變頻化。
3電子電工技術在電力系統(tǒng)的應用分析
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和社會的進步,人們對物質文化生活的需求也是越來越高。在追求高質量生活享受的同時,對環(huán)境污染的使用和能源供給危機的問題也是越來越嚴重,這構成了我國的基本矛盾之一。而現(xiàn)代的電子電工技術的發(fā)展對新能源技術的開發(fā)提供了技術基礎,并在電力資源合理配置、電力系統(tǒng)制度、改進加工工藝以及儀器設備制造等方面做出了突出貢獻,從而在電力系統(tǒng)中得到了更加廣泛的應用和推廣。其具體的應用主要在以下幾個方面:
3.1電子電工技術在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)的應用
發(fā)電環(huán)節(jié)作為電力系統(tǒng)的根基部分,其包含了太多的龐雜、多樣的機械設備,如果不能進行有效協(xié)調的管理就會直接影響到電力系統(tǒng)的正常運行。而工作人員借助電子電工技術對發(fā)電機組的相關性能和數(shù)值進行全面的測評、改進以及維修護理,用以保證整個機組可以為電力系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定的運行。其中主要有:對大型發(fā)電機械的靜止勵磁控制;以及水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁;最后就是風機水泵的變頻調速。這些技術的應用不但改善了原有技術成本過高的問題,更為機組提供了穩(wěn)定、安全的運行環(huán)境,減少了工人維護的工作量以及外界系統(tǒng)的干擾。極大的提高了我國電力系統(tǒng)中發(fā)電環(huán)節(jié)的工作效率和安全系數(shù),為新能源的開發(fā)利用提供了堅實的基礎。
3.2電子電工技術在電力系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)的應用
輸電環(huán)節(jié)作為整個電力系統(tǒng)的中流砥柱,電子電工技術更是被廣泛的運用其中,在一定程度上起到加快了電力系統(tǒng)革新的步伐并穩(wěn)定了電網(wǎng)系統(tǒng)的作用。其作用主要體現(xiàn)在柔流電輸電技術、高壓直流電輸電技術以及靜止無功補償器的應用等方面。不但有效的為電廠降低了運營成本,更為整個輸電過程的安全性和穩(wěn)定性加上了一層雙保險。在促進我國電力系統(tǒng)的改革進步中提供了強大的推動作用。
3.3電子電工技術在電力系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)的應用
配電環(huán)節(jié)是電力系統(tǒng)中的堅實防護,為確保在電力使用過程的充足、穩(wěn)定和安全,控制電能質量就顯得尤為重要。而電子電工技術在電力系統(tǒng)中的應用,不但能夠確保電能質量,還能在電壓和波動等方面達到標準,也能夠有效的防護不同瞬間的巨幅波動,從而保證了電力使用過程的安全性。
4結束語
篇8
【關鍵詞】電子電工 自動控制 電力系統(tǒng) 無功補償 探討
1 前言
從發(fā)電廠向用戶輸送電能,需要通過發(fā)電、輸電、變電以及配電等多個環(huán)節(jié),而通過這些環(huán)節(jié)時,電流會產(chǎn)生有功與無功的損耗。高壓直流輸電是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現(xiàn)代控制技術為支撐的技術平臺,通過電子電工技術的應用可以有效的節(jié)約能源、適應新能源的開發(fā)。近幾十年的發(fā)展,使得許多傳統(tǒng)行業(yè)設備都發(fā)生了翻天覆地的改變,新能源、能量控制產(chǎn)品都在電力系統(tǒng)內得到了非常廣泛的應用。文章對于電子電工技術在電力系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)的應用進行分析。
2 電子電工技術的應用狀況
高壓直流輸電技術對于超大容量以及超遠距離的電能輸送來說是非常經(jīng)濟的方式,和交流輸送電能相比具有損耗小、造價低等優(yōu)點。在許多超高壓直流輸電技術中,電子電工技術提供了高速、可靠和先進的開關技術,從而廣泛的應用電子電工技術中最具有前瞻性的脈寬調制技術。在我國國內具有代表性的技術是FACTS和變頻調速SFC,其中FACTS已到了技術研發(fā)生產(chǎn)階段,而SFC已在實際中應用。SFC技術大有取代傳統(tǒng)的直流變頻技術之勢。在電力系統(tǒng)中,變頻調速技術得到廣泛的應用,但仍有進一步發(fā)展空間。
3 電子電工技術在電力系統(tǒng)的具體應用
近年來新技術的應用、新材料以及結構器件的更新都使得電工電子技術得到飛速發(fā)展,隨著計算機技術不斷進步,電工電子技術作為現(xiàn)代控制技術在生產(chǎn)生活中得到廣泛應用,在各行各業(yè)中都得到廣泛應用。電工電子技術的支撐理論、技術在于現(xiàn)代控制技術、計算機技術以及電路技術等,電力系統(tǒng)經(jīng)過多年的理論與實踐研究,開發(fā)新能源以及控制電能質量上都有了很大的提高,遠程抄表等設備中都有著廣泛的應用,作為最成功的大功率電力電子技術,直流輸電是一種較為成功的電力電子技術自動控制方法。
3.1 電子電工技術自動控制的具體應用
電力系統(tǒng)有自動穩(wěn)定、自動電壓、自動發(fā)電三大控制系統(tǒng)。由于電工電子技術中的大功率開關管、功率管的使用,單片機以及DSP等微處理器的應用不斷深入,特別是無功補償技術的開發(fā),包括無功補償中的一些新技術、補償控制器、補償電容的接線方式、并聯(lián)電容的投切開關,讓電力系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)變得更加完善。同時由于電子電工器件的功率和體積越來越小,反應速度越來越快,對電力系統(tǒng)中的無功補償?shù)乃俣纫矔絹碓娇欤瑢﹄娏ο到y(tǒng)的自動控制的反應也將越來越快。
3.2 在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用
許多設備都與電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)有著密切聯(lián)系,因此這些設備的運行狀態(tài)如何進行改變將是非常關鍵的,電力電子技術由此更加重要。作為一種非線性控制理論,可控硅靜止勵磁是一種較為先進的理念,通過全數(shù)字化微機控制技術可以改善產(chǎn)品在各個環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性與效益,具有非常明顯的優(yōu)勢。主要分為主電路和調節(jié)電路兩大部分,在調節(jié)電路中一般由采樣,比較,放大,觸發(fā)四部分組成。采樣部分將發(fā)電機的輸出電壓進行整流,通過采電壓或電流方式得到發(fā)電機的實際輸出電壓。比較部分多利用各種放大器進行,將測量電壓與基準電壓進行比對,輸出控制信號??刂菩盘柾ㄟ^放大,送到觸發(fā)電路,改變發(fā)電機的輸出電壓。在整個過程中,大量采用了電工電子器件,如放大器,整流電路,濾波電路等。同時由于這種勵磁結構較為簡單,可靠性較強、成本也相對較低,在當前世界中的各大電力系統(tǒng)中都得到廣泛的應用,對于勵磁機這個中間環(huán)節(jié)加以省去,可以使其擁有更加快速的調節(jié)特性,這種控制規(guī)律的方法更加先進,更能突顯其效果。
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力以及流量,水頭的變化幅度對于抽水蓄能機也有著非常大的影響,風力發(fā)電的有效功率同樣取決于風速的高低,并且風車所能捕捉的最大風能的轉速也會隨著風速的變化而發(fā)生劇烈的變化。因此轉子勵磁電流的頻率進行調整會使得機組進行變速運動,而且進一步導致輸出頻率恒定的效果,可以使得整個系統(tǒng)獲得最佳效益,這項應用的核心技術在于自動控制系統(tǒng)。
3.3 在輸電環(huán)節(jié)的應用
電力電子器件在高壓輸電系統(tǒng)中的應用帶來了革命性的改變,電力網(wǎng)的運行從此更加穩(wěn)定安全,有效的提升與改善了電力網(wǎng)的性質,遠距離輸電由于直流輸電的應用而產(chǎn)生了很多方面的改變,輕型直流輸電技術使得輸電容量不斷增大,并且其具有較為靈活的控制調節(jié)性能,自從晶閘管換流器誕生起,逐漸成為其正式應用于直流輸電的里程碑。
3.4 在節(jié)能環(huán)節(jié)的應用
如果要想達到節(jié)能的效果,就必須從電動機以及變負電荷電動機的調速技術等環(huán)節(jié)入手,將兩者緊密結合起來,才能更加有效的進行節(jié)能,當前擋風板通常采用調速控制進行替代,對于風流以及水流的流量控制往往是通過節(jié)流閥來進行的,這種控制方式的優(yōu)點在于精確度高、范圍廣,并且效益好,在調速過程中可以實現(xiàn)連續(xù)作業(yè),且損耗較低。
4 結語
作為電力電子技術應用非常廣泛的一個領域,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效益性需要不斷的加深技術應用,提高運行投入,改善整個經(jīng)濟運行環(huán)境,進而使得電力系統(tǒng)可以得到更大的效益。文章將對電力系統(tǒng)的發(fā)展情況進行探討,對于電力系統(tǒng)三大自動控制系統(tǒng)進行了分析,對電工電子在電力系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)所起的作用進行了分析,希望對于電力電子技術自動控制的應用有所增益。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:高壓;輸變電線路;電力建設;施工技術
作者簡介:陳鑫(1984-),男,北京人,國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟技術研究院主管,助理工程師。(北京 100068)
中圖分類號:TM72 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)30-0228-02
隨著我國市場經(jīng)濟建設速度加快,我國各個領域都有了很大程度的發(fā)展與進步,尤其是作為基礎能源設施的電力工程領域發(fā)展速度更是迅猛。高壓輸電線路需要聯(lián)系各個發(fā)電廠、變電站負責對電能的輸送以及分配,作為電力系統(tǒng)的基礎組成部分,可以說是整個電力工程建設與發(fā)展的連接樞紐。因此,輸變電電力建設工程能否根據(jù)設計圖,在最大限度保障質量與進度的情況下成功完成施工內容,這是高壓輸變電線路施工工作的核心內容。但是在高壓輸變電線路實際施工的過程中,必須考慮到施工環(huán)境的實際情況,針對具體的問題采取對應的解決方法。
一、輸變電線路施工技術的主要類型
1.張力架技術
我國電網(wǎng)建設中張力架技術是使用最為廣泛的輸變電線路施工技術。此種技術主要是對輸變電線路的鋪設進行高空懸浮支架處理,其目的是為了最大限度避免輸變電線路與地面或者地上建筑出現(xiàn)間接或者直接的接觸與磨損。它一定程度上降低了輸變電線路運行過程中與地面形成的電容消耗以及無線電、噪音等所產(chǎn)生的部分電磁干擾的影響程度,進一步確保了輸變電線路每一個環(huán)節(jié),如弧度的平穩(wěn)性與精確性,同時也降低對地面建筑物或者農作物方面的影響。而且張力架技術全程為機械化施工操作,有效降低人工勞動的強度,能保障施工過程的效率與質量,安全指數(shù)比較理想。另外,對張力架進行不同的利用,如改變不同的高度組合,能將多回路的輸變電線路的各層導線與地線在實際需求不同的程度上進行架設。放線與緊線也能根據(jù)不同的回路、不同的高度迅速完成,這也是張力架技術其主要優(yōu)勢的體現(xiàn)。
2.冷噴鋅技術[1]
冷噴鋅技術的優(yōu)勢自然在于冷噴鋅中含有的金屬鋅濃度非常高,密度高的金屬鋅薄膜能對金屬鐵、銅或者鋁進行有效保護,最大限度使其他們能在電化學中不會那么容易被氧化;其次,防腐的性能也特別強,密度高的金屬鋅薄膜能內部的金屬緊緊環(huán)抱,其防護功能科學合理,幾乎能完全隔離與外界不同物質的接觸,具有很高的保護能力。冷噴金屬鋅還有一定的環(huán)保作用,在技術施工的具體過程中,形成薄膜時通常不會產(chǎn)生廢液,對環(huán)境有一定程度的保護。另外,冷噴鋅技術不消耗熱能,也不會消耗電能,在成本控制方面比較客觀,可以說是非常符合經(jīng)濟效益的輸變電線路施工技術。
3.熱氣飛艇技術
熱氣飛艇技術在輸變電線路施工技術中出現(xiàn),也是首次將航空設備用于輸變電工程當中。該種技術的應用讓我國比較偏僻的地帶,尤其是道路崎嶇的落后山區(qū)等機械非常難進入的地域,可以利用熱氣飛艇等空中工具進行電網(wǎng)建設。
4.高壓直流技術[1]
高壓直流技術屬于高效輸變電線路施工技術,也是最近幾年才研發(fā)出來并投入使用的。高壓直流技術的優(yōu)勢在于:高壓直流技術能實現(xiàn)分區(qū)管理,及時出現(xiàn)了電力方面的故障,也能迅速將備用的交流系統(tǒng)設備啟用,能有效防止故障進一步擴大,降低經(jīng)濟損失。另外,高壓直流技術反應速度非常快,尤其是體現(xiàn)在對故障解決精準的程度上,操作快捷簡單,能充分實現(xiàn)多條輸變電線路的控制。
二、高壓輸變電線路施工技術分析
1.施工前期準備工作[2]
高壓輸變電線路施工前期準備工作,是施工技術質量的基礎保障,其中涉及到的問題是非常多的。因此,高壓輸變電線路工程能不能順利完成,主要取決于施工之前的準備工作是否完善。500kV輸變電工程建設需要考慮這些方面:第一,涉及終勘、林勘以及復測;第二,要得到施工地區(qū)政府以及民眾的大力支持與理解;第三,對施工技術隊伍以及技術管理人員的選拔。其中終勘、林勘、復測是保障高壓輸變電線路工程真實情況的核查過程,很大程度上還影響到施工的成本。需要通過建設項目單位進行仔細的復核與協(xié)商,將施工工程的實際情況準確反映到預算以及施工技術圖紙當中,對過度開支進行有效控制。關于工程實施開展,很大程度上還在于當?shù)卣闹С謶B(tài)度?;诋?shù)匕l(fā)展的迫切需要,又能為當?shù)厝罕妿韺嶋H的經(jīng)濟效益,那么此工程也就能更加順利開展。高壓輸變電線路工程建設技術管理人員以及作業(yè)人員的選擇很重要。既然外界的條件已經(jīng)具備,就必須深入考慮到施工技術細節(jié)上的問題。技術人員的責任心是首要也是負責重要崗位的前提條件。關于作業(yè)團隊的選擇,必須要選擇服從指揮的隊伍,這樣才能把建設工程的要求真正貫徹到施工各個環(huán)節(jié)當中。
2.高壓輸變電線路施工的要點分析[2-4]
(1)基礎施工?;A施工開展需要對施工地理環(huán)境進行實地考察,并與地理環(huán)境的特點進行充分結合,堅持因地制宜的理念開展基礎建設,例如掏挖式基礎等等。華北地區(qū)經(jīng)過風化侵蝕嚴重的巖石具有的抗剪能力比較強,因此對巖石嵌固基礎進行充分的利用,其目的是保障基礎工程能夠承受最大限度的抗拔力。施工之前要對巖石進行采樣并做好實驗分析工作,并對華北地區(qū)巖石的種類進行明確,采取對應的施工工藝。針對土質比較好的區(qū)域,如:這個區(qū)域的地下水位又位于混凝土基礎之下的情況,通常選擇掏挖式基礎施工工藝。而實際開展掏挖式基礎過程中,必須要做好樣坑掏挖的工作,并對樣坑進行必要的科學測試,符合相關標志之后才能開展后續(xù)掏挖工作?;谥髦膶嶋H情況,推薦人工掏挖,可以最大限度保障孔徑的大小能夠科學合理。其中需要考慮到時間因素,若是需要第二天進行澆筑,其必要的防雨措施一定要切實做好。基礎施工過程中,難免會遇到吃力較深并且作用力較大的區(qū)域,可以選擇塔灌注樁式基礎。采取這種施工工藝時,需要對樁與土之間的摩擦力以及樁端的承載能力進行必要的分析與研究。涉及到水下混凝土灌注時,首先要加強實驗,將混凝土的配合比例明確。需要注意的是,灌注過程中不能中途停止,必須一次性完成灌注環(huán)節(jié),某特殊情況需要中斷,必須有對應的措施,避免導管出現(xiàn)堵塞的情況出現(xiàn)。
(2)桿塔建設。桿塔建設的質量會直接影響高壓輸變電線路施工的質量。高壓輸電線路桿塔受力的特征可以將其劃分為直線與耐張型。對桿塔的型式、結構進行科學合理的選擇,這是桿塔設計非常重要的一個環(huán)節(jié)。針對550kV電壓等級的線路,一般采用自立式鐵塔,而低壓等級的線路應該優(yōu)先采用鋼筋混凝土桿與預應力混凝土桿。
高壓輸電線路施工中桿塔構建是非常重要的施工技術。華北地區(qū)500kV輸電線路桿塔所采取的組立方式,主要是整體組立與分解組立相結合。輸電線路在長期的運行過程中,桿塔作為導線與避雷線的主要支持物,在技術上關鍵要注重其荷載能力,一定要達到相關技術基本標準。即使有變形的情況都需要控制在輸變電施工技術所允許的范圍內,即桿塔必須滿足一定的標準強度與剛度。圓形截面構件具有對承載各方面能力的優(yōu)勢,并且符合施工科學原理,便于采用離心機制,能一定程度上節(jié)約原材料,當前在輸變電線路中得到非常廣泛的推廣與使用。鐵塔組立劃分為散裝組立與片裝組立兩種方式,散裝組立主要采用獨腳抱桿或者將塔的主要材料一件一件向上進行組立,其安全隱患系數(shù)較高。片組組織里是將塔材料以一段段的方式在地面進行組裝形成大件之后,然后再通過抱桿將大件與鐵塔相對應的部位進行安裝。這一定程度上降低了高空作業(yè)的幾率,但是抱桿屬于額外工具范疇,因此,所涉及到的運輸工程量也會逐漸提升。
(3)架線。架線是整個輸變電施工技術中的核心環(huán)節(jié),其常規(guī)步驟是拉力放線施工—緊線施工—導線、地線連接施工—附件安裝這樣一個基本程序。500kV高壓輸變電線路施工,在工程架線時選擇如張力架線,其原理是對牽張機控制導地線的張力進行充分利用。500kv大容量輸電線路張力架線施工牽張設備應該具備的最小出力估算值見表1。輸電線路張力架線施工,其牽張設備應具備的出力主要取決于張力架線施工牽張力的大小,并考慮以下安全因素:對于張力機,其額定出力不小于張力機出口張力再加15% 裕度后的數(shù)值;對于牽引機,其額定出力不小于計算牽引力再加25%的動力儲備后的數(shù)值。按此原則可估算出在各種情況下500kV大容量輸電線路張力架線施工牽張設備應具備的最小出力。[5]
將線拉緊的過程中懸垂絕緣子往往會偏離中垂的位置,產(chǎn)生這類現(xiàn)象的主要因素是在對弧垂觀測計算的過程中忽視了滑車的摩擦力。為了進一步避免這類情況發(fā)生,就必須在計算的過程中將摩擦的因素考慮進去,并適當調整導線弧度。線路架設技術實施過程中,導線與底線的連接質量將直接影響到平常輸送點的安全以及可靠穩(wěn)定的運行程度。導線連接底線的技術有這幾種:液壓連接、機械鉗壓連接、爆破壓接等。其中爆破壓連擊導地線的過程中,需要注意要盡量避免金屬殼雷管,要防止金屬殼爆炸的過程中將導線破壞,甚至出現(xiàn)安全事故。纏繞導爆索技術方面需要注意不能用力過大,也不能有激烈的震動,避免出現(xiàn)爆炸情況。隔離開關安裝過程中,會因為力度沒有控制好而使其內部齒輪不能吻合。另外,因為隔離開關觸電接觸不良,會出現(xiàn)一些發(fā)熱的現(xiàn)象,因此,在動靜觸動之間可以適當添加油。
(4)高壓試驗。[6]500kV輸變電線路工程結束之后,投入正式使用之前需要進行輸變電高壓試驗,必須符合其相關標注之后才能正常使用。高壓試驗是對變壓器是否正常進行檢驗,而具體試驗的過程中,由于主絕緣變壓器與縱絕緣有一定差異性,因此,所采取的試驗手段也會不同,其終端電壓也就不會相同了,也可以采取單相感應高壓試驗的方式來進行替代。
三、結語
總之,電力工程施工建設是非常重要的科學技術,不斷探索施工新技術是電力企業(yè)發(fā)展與追求的目標。本文簡單介紹了部分輸變電線路施工技術與施工方法,并對施工過程中需要注意的一些問題進行了簡要的分析,提出對應的解決措施,希望個人拙見能為輸變電線路施工做出一定的貢獻。
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篇10
關鍵詞: 職?!峨姽ぜ夹g》 難教難學 成因 對策
一、《電工技術》難教難學成因
近年來,職校教師普遍感到《電工技術》教學難度越來越大。究其原因,我認為主要有以下幾個方面的原因。
1.近年來大多數(shù)職校仍在追求數(shù)量擴張,繼續(xù)走規(guī)模發(fā)展之路。學校都在最大限度地吸納生源,致使部分生源質量較差。他們或是對前途悲觀失望,對學習漫不經(jīng)心,沒有更高的理想和追求;或是渾身沾染不良習氣,組織紀律意識淡薄,缺乏責任感,自控能力差。要扭轉這批學生的精神面貌,教會他們做人的基本道理,學到起碼的文化專業(yè)知識,需要付出艱辛的勞動。更何況這些學生大多數(shù)理兩科成績更差,甚至厭惡數(shù)學、物理學習,自然不喜歡以數(shù)理為基礎的《電工技術》。
2.《電工技術》教材理論較深,概念多且抽象,學生不易理解和掌握。而職校學生大多對理論學習興趣又不大,認為讀職校,只要學好專業(yè)操作技能就行了。這也嚴重影響著《電工技術》的教學。
3.職校相關課程的教材不配套,學校教學進度安排不盡合理,許多在《電工技術》教學中需要用到的數(shù)學知識,其進度滯后于《電工技術》甚至沒講授。如《數(shù)學》“復數(shù)”內容,教學進度相對滯后,而《電工技術》中正弦交流電的復數(shù)法的教學,需要學生有較好的“復數(shù)”知識基礎。
4.各校為強化學生操作技能,增加實習教學時間,相應減少了理論教學課時,而教材的編排還未及時作出相應的調整,這使得理論教學課時明顯不夠。再加上部分教師教學方法單調、陳舊,仍習慣于采用灌輸式等老一套方法教學,學生不容易接受。
二、對策
針對以上問題,在教學實踐中,我體會到,除教會他們做人的基本道理外,如能根據(jù)實際情況采取如下一些措施,可以較好地提高《電工技術》的教學效果。
1.精心設計課程與課堂的導入
興趣是最好的老師。要學好電工技術,首先必須讓學生對《電工技術》課程和每堂課的教學內容產(chǎn)生濃厚的學習興趣。為此,教師的課程與課堂的導入設計顯得尤為重要。
課程導入主要是上好第一堂課,它可以起到先聲奪人的效果。教師要做好充分的教學準備,認真上好第一堂課。首先,教師應多介紹些電工技術理論在生活生產(chǎn)及現(xiàn)代科技中的應用以及與學生生活聯(lián)系密切的事例,使他們認識到電工技術與社會的進步、科技的發(fā)展緊密相聯(lián),與他們的生活息息相關,增加學生對電工技術的親切感。其次,要講清本課程與專業(yè)理論課及實習操作技能課之間的關系,強調本課程的重要性,引起學生的重視。最后,要結合本課程的特點教給學生學習本課程的一些方法。這樣,先入為主引起學生的注意和好奇,激發(fā)學生的求知興趣和情感,能使學生學習電工技術的積極性大大提高。
而精心設計的課堂導入可以使枯燥的知識變得生動有趣,抽象的理論變得形象具體,啟發(fā)和引導學生的思維,促使學生學習情緒的高漲,讓學生在最短的時間內進入到課堂教學的最佳狀態(tài)中去。其導入方法必須依據(jù)每堂課的教學任務和內容,學生的心理需求和知識基礎進行設計。主要有:1.生活經(jīng)驗引入法。以學生已有的生活經(jīng)驗、已知的素材為出發(fā)點,教師通過生動而富有感染力的講解、談話或提問以引起聯(lián)想、自然導入新課。例如,照明電路為什么忽明忽暗?電費的高低與哪些因素有關?這些都使學生感到所學知識就是身邊所發(fā)生的事情,從而產(chǎn)生強烈的探究欲望。2.設問引疑法。在課堂教學之初,認真編擬符合學生認知水平富有啟發(fā)性的問題,引起學生聯(lián)想,或滲透本課的學習內容。例如:在學習串聯(lián)諧振時,可以這樣引入課題的:“大家都用過收音機吧?普通收音機如何調臺?調臺時到底調的是什么?為什么有的收音機雜音較大,而有的卻很小呢?”短短幾個問題使學生的注意力一下就被吸引過來了,學生都躍躍欲試,課堂氣氛頃刻活躍起來,并以飽滿的學習熱情投入到新知識的探究之中。3.懸念激趣法。例如:在學習“電磁感應現(xiàn)象及其應用”時,先結合磁極間相互作用的原理,向大家介紹上海磁懸浮列車的建成情況,并把它的快速性、安全性向學生作出了簡單的介紹。學生聽完介紹后對磁懸浮列車很感興趣,他們會不斷向教師提出問題。用這種設置懸念的方法可以有效地引導學生主動投入到教學活動中去,進行更深層次的探究。
2.加強理論聯(lián)系實際
為了進一步提高學生學習《電工技術》的興趣,教師應把枯燥的理論教學與實習教學或生產(chǎn)生活等實際聯(lián)系起來,做到理論聯(lián)系實際,深入淺出。基礎理論是為專業(yè)理論和實習操作技能服務的,電工技術教學也不例外。所以教師在教學中應盡可能多地聯(lián)系專業(yè)實例進行教學。如講授“互感”、“自感”時,可聯(lián)系變壓器和日光燈的鎮(zhèn)流器;講授“三相交流電”時可聯(lián)系生活中的“三相供電線路”、“三相照明電路”、“三相電動機”等來講。這些實例,專業(yè)性、實用性都較強,學生感到不空洞,學有所用,可明顯提高學生的學習興趣與熱情,取得顯著的教學效果。
3.重視實物與實驗教學
《電工技術》課程中,既有系統(tǒng)的理論知識,又有具體的實際應用,其中很多內容都涉及電氣元件及設備的結構。在講解這方面內容時,可先讓同學看看實物,提高他們探索元件及設備內部原理的積極性。如在講單相或三相交流電動勢的產(chǎn)生時,可先找一臺單相或三相發(fā)電機,拆開讓同學觀看其結構,條件允許時可進行演示,激發(fā)學生的學習興趣。
《電工技術》是以實驗為基礎的學科,大部分內容都可以通過實驗加以驗證。實驗教學也是最靈活的一種教學方式,在實驗中可以隨時設置疑難,觀察現(xiàn)象,從而促使同學思考。特別是演示實驗不受場地限制,占用課時不多,操作簡易方便,現(xiàn)象明顯,且可邊演邊教,使教學過程生動活潑,使學生注意力集中,對物理現(xiàn)象獲得深刻印象,引起濃厚的學習興趣。成功演示好每一個實驗,可以收到事半功倍的效果。
4.調整教學內容及課時