现代电力电子技术浅探电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。二、电力电子技术的应用1、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。4、电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。5、家用电器照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。6、其他不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要,用量也越来越大,在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器中为了人的生存和工作,也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快,燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约,发出的电力质量较差,常需要储能装置缓冲,需要改善电能质量,这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时,也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源,近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时,需要大容量的脉冲电源,这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合,常常需要一些特种电源,这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在,在1kW以下,甚至几十W以下的功率范围内,电力电子技术的应用也越来越广,其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势,值得引起人们的注意。总之,电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。
二十一世纪前二十年是电子信息工程快速发展的关键时期,当前信息技术已经成为各项科学技术领域中发展最快的一类。电子信息工程技术的发展程度已经成为一个国家经济实力的重要体现,也是一个国家综合国力的关键所在。随着人们生活质量的不断提高,电子信息技术已经被应用在人们生活中的各个方面。不过目前电子信息工程应用中面临着诸多问题,要想加快电子信息工程技术的发展,就必须针对这些问题提出切实可行的措施。文章就针对电子信息工程目前的应用情况进行分析并提出未来的发展途径。1电子信息工程的概念及发展电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。现代电子信息工程技术已经实现了对各类信息进行高效处理和有效控制,越来越智能化和小型化,同时电子信息工程技术包括应用于各种设备中的信息技术和信息平台技术。如数控技术、电子商务、电子政务平台等。电子信息工程技术在进入我国后,经过三十年的发展和进步,其技术涵盖的内容更加广泛,并且出现了在实际应用中同其他的机电设备、信息平台、医疗设备等先进现代化技术出现交叉融台的技术发展趋势。电子信息工程技术已经打破和超越了行业界限,形成了新的产业链和技术核心,所以我们必须更好地研究电子工程信息技术的发展趋势,并创造出更好地适合电子信息工程技术发展的环境和新产业。2电子信息工程产业发展中存在的问题1信息人才缺乏在市场经济发展的过程中,企业之间的竞争主要是人才的竞争。电子信息工程产业作为劳动密集型产业需要大量的人才,但是当前电子信息产业中有很多企业却没有足够的人才资源。造成这一现象的原因有很多,其中有两方面是最为主要的因素。其一,我国当前的电子信息企业规模比较小,人才很难实现自身价值,人才都流向了规模比较大的国企或者外资企业。其二,我国对于信息人才的重视程度不高,加之信息人才培养起步比较晚,导致信息人才很难再短时间内满足快速发展的电子信息产业。2产业发展环境恶劣根据我国对当前电子信息产业发展环境进行的调查显示,在七十六项环境要素中不让企业满意的要素占百分之四十,让企业非常满意的环境还不足百分之十,企业评价一般的占百分之五十左右。这些调查数据说明,当前我国的电子信息产业发展环境还有待于进一步提高。为企业提供良好的发展环境,也是市场经济发展中的重要工作。当前我国电子信息产业发展环境存在的弊端包括以下几点:电子信息产品假冒伪劣现象十分严重,特别是软件方面;有些企业为了获得更多的经济利益,和同行之间进行恶性竞争,导致市场环境十分混乱。这些都会导致我国的电子信息产业落后于外国电子信息产业。3自主创新能力差创新是一个企业在激烈的市场竞争环境中获得竞争力的重要方面,也是企业不断前进的基本动力。电子信息产业更是需要源源不断的创新来获得自身的发展,但是当前电子信息企业缺乏自主创新意识,企业所需的各种元器件和关键技术还依赖于外国。拥有自主知识产权的企业比较少,特别是缺少核心技术产权,科研理论成果转化成实际生产的比率比较低,产学研一体化技术在大多数企业中并没有真正建立。4信息产业结构有待优化虽然当前我国电子信息产业已经得到了快速发展,不过在我国电子信息产品出口结构中还是以低端消费类电子产品占据主位,而外国企业则在我国占据了高科技方面,这就已经抢占了我国消费市场中的一部分。虽然我国电子信息企业在规模上在世界排行中位于前列,但是由于缺乏自主知识产权以及创新能力,很难有企业能够和世界顶尖电子信息企业相竞争。造成这一现象的主要原因就是当前我国电子信息产业的结构有待于进一步优化,这也是中国电子信息产业获得世界认可的基本途径。3电子信息工程发展途径1加大投入力度,促进信息化建设为了促进我国电子信息产业更好更快的发展,社会各界必须加强对电子信息工程项目的支持力度,不断加大投入力度,拓宽融资和投资的渠道,并建立电子信息工程发展基金,为电子信息产业的发展保驾护航。作为政府应该积极引导互联网、电影推广、软件开发等产业的发展,促进自主知识产权创新技术的开发以及做好科研理论的转换和技术的改造。2重视信息产业的人才培养人才是企业之间竞争的主要力量,特别是作为电子信息产业来说人才是获得自身发展的基础力量。企业必须重视人才的培养以及人才开发,政府应该投入更多的资金来培养高素质的人才来适应当前的企业发展需求,进一步促进我国电子信息产业的可持续发展。除了需要提高人才的专业能力,作为企业也应该能够吸引更多的人才,为人才提供良好的发展环境和成长空间。企业在获得人才支持的情况下,能够使企业不断的开拓创新,人才也能够在企业发展中实现自身价值。作为高等学校也应该注重人才的培养,为企业提供高技能的人才队伍。3促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点作为电子信息企业应该具备知识产权保护意识,并能够根据市场需求的变化不断进行自主创新,培育新的电子信息产业经济增长点。为了促进电子信息产业现代技术的快速发展,必须促进企业的产品服务创新,特别是当前外国企业的技术冲击以及国内竞争日趋激烈的情况下,推陈出新才是企业的生存之道。此外,电子信息企业还应该加强技术和设备企业之间的合作,建立科学的技术创新体系,增强企业的核心技术开发能力,实现技术创新和产品创新,增强企业的国际竞争力。4积极推广信息网络平台,培育信息产业市场国家应大力推广互联网、移动网络发展,不断培育电子信息产业市场,只有促进网络交流和扩大,才能让人们工作、学习、生活越来越方便,成本越来越低,其中的电子商务商机和各类应用也不断的涌现,如QQ、淘宝、微信就是其中的典型。同时要规范信息网络,打击网络犯罪和各类违法违规行为,建立网络信用体系、推进网络道德素养的建立,对未成年人和学生应寓教于学、提高素养。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,享受科技成果又能以信息和网络为工具,积极培育创新思维和创造力。4结束语文章主要针对当前我国电子信息产业应用中存在的问题进行了分析,并提出了相应的发展途径,希望能够帮助电子信息产业在当前的市场环境下把握机遇,实现自身的快速发展。作为电子信息企业应该坚持科学发展观的原则,对自己生产的产品不断升级优化,这样才能让企业在经济危机严重的情况下稳定发展。电子信息产品已经深入到我们的生活中,并不断地在改变着我们的生活,为我们提供智能化、无线化的生活环境。电子信息工程技术的发展也给传统生产企业带来了巨大转机,随着电子信息工程技术的逐渐成熟,必然会为我国电子信息产业带来机遇。
浅谈数据通信及其应用前景摘要:本文介绍数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围;数据通信的分类,并展望未来美好的应用前景。主题词 数据通信 构成原理 适用范围 应用前景数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在崐两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,有有线数据通信与无线崐数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不崐同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。一、数据通信的构成原理、交换方式及适用范围1.数据通信的构成原理数据通信的构成原理如框图1所示。图中DTE是数据终端。数据终端有分崐组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。2.数据通信的交换方式通常数据通信有三种交换方式:(1)电路交换电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,崐通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨崐该电路。(2)报文交换报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需崐输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方崐式可以提高中继线和电路的利用率。(3)分组交换分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或崐打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接崐收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复崐用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,崐所以线路利用率较高。3.各种交换方式的适用范围(1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据崐网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式崐与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的崐数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、崐线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较崐低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。(2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或崐一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时崐延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网崐络时延较小的数据通信。(3)分组交换是在存储_转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及崐报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、崐电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速崐率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。二、数据通信的分类1.有线数据通信(1) 数字数据网(DDN)数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成,崐其网络组成结构如框图2所示。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道崐和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、崐数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。崐数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但崐实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。DDN的主要特点是:①传输质量高、误码率低:传输信道的误码率要求小。②信道利用率高。③要求全网的时钟系统保持同步,才能保证DDN电路的传输质量。④DDN的租用专线业务的速率可分为4-2kbit/s, N×64kbit/s崐(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。⑤DDN时延较小。(2)分组交换网分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以崐又称为X25网。它是采用存储_转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长崐度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群崐体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通崐路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,崐但网络性能较差。(3) 帧中继网 帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3崐部分组成,如框图3所示。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术崐是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后崐在网上传输。其功能特点为:①使用统计复用技术,按需分配带宽,向用户提供共亨的的网络资源,每一条崐线路和网络端口都可由多个终点按信息流共亨,大大提高了网络资源的利用率。②采用虚电路技术,只有当用户准备好数据时,才把所需的带宽分配给指定的虚崐电路,而且带宽在网络里是按照分组动态分配,因而适合于突发性业务的使用。③帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,利用用户信息和崐控制信息分离的D信道连接来实施以帧为单位的信息传送,简化了中间节点的处崐理。帧中继采用了可靠的ISDN D信道的链路层(LAPD)协议,将流量崐控制、纠错等功能留给智能终端去完成,从而大大简化了处理过程,提高了效率。崐当然,帧中继传输线路质量要求很高,其误码率应小于10的负8次方。④帧中继通常的帧长度比分组交换长,达到1024-4096字节/帧,因而其吞吐量崐非常高,其所提供的速率为2048Mbit/s。用户速率一般为6、4、2、N崐×64kbist/s(N=1-31),以及2Mbit/s。⑤)帧中继没有采用存储_转发功能,因而具有与快速分组交换相同的一些优崐点。其时延小于15ms。2.无线数据通信无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。崐有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的崐通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移崐动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间崐的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便崐携用户。
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电子技术可以写电路、控制系统、plc等等。开始也不会写,还是寝室哥们给的文方网,帮写的《电力电子技术在电力系统中的应用研究》,很快就通过了现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势汽车电子技术的应用与发展趋势浅析电力电子技术与谐波抑制、无功功率补偿技术研究综述电子技术实验教学的思考数字电子技术实验改革与创新电力电子技术应用系统发展热点综述电子技术课程设计内容改革的研究与实践现代电力电子技术的发展及其应用交互式电子技术手册及其应用研究电子技术实验教学改革与创新电力电子技术发展的新动向电子技术实验教学改革与实践电力电子技术的发展及应用探究电力电子技术的发展及应用南方电网大功率电力电子技术的研究和应用电力电子技术课程设计的探索与实践纳米电子器件与纳米电子技术电力电子技术及其应用的最新发展全面实施电子技术实验改革 提高学生创新能力电力电子技术的发展动向浅谈面向21世纪的电力电子技术2010年国际大电网会议系列报道高压直流输电和电力电子技术计算机仿真技术在电力电子技术课堂教学难点中的应用电力电子技术与谐波抑制“数字电子技术实验”课程的改革“模拟电子技术实验”课程的改革我国电力电子技术的现状及应用现代电子技术在汽车上的应用及未来发展趋势极限温度下的电力电子技术电子技术课程建设探索与实践
二十一世纪前二十年是电子信息工程快速发展的关键时期,当前信息技术已经成为各项科学技术领域中发展最快的一类。电子信息工程技术的发展程度已经成为一个国家经济实力的重要体现,也是一个国家综合国力的关键所在。随着人们生活质量的不断提高,电子信息技术已经被应用在人们生活中的各个方面。不过目前电子信息工程应用中面临着诸多问题,要想加快电子信息工程技术的发展,就必须针对这些问题提出切实可行的措施。文章就针对电子信息工程目前的应用情况进行分析并提出未来的发展途径。1电子信息工程的概念及发展电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。现代电子信息工程技术已经实现了对各类信息进行高效处理和有效控制,越来越智能化和小型化,同时电子信息工程技术包括应用于各种设备中的信息技术和信息平台技术。如数控技术、电子商务、电子政务平台等。电子信息工程技术在进入我国后,经过三十年的发展和进步,其技术涵盖的内容更加广泛,并且出现了在实际应用中同其他的机电设备、信息平台、医疗设备等先进现代化技术出现交叉融台的技术发展趋势。电子信息工程技术已经打破和超越了行业界限,形成了新的产业链和技术核心,所以我们必须更好地研究电子工程信息技术的发展趋势,并创造出更好地适合电子信息工程技术发展的环境和新产业。2电子信息工程产业发展中存在的问题1信息人才缺乏在市场经济发展的过程中,企业之间的竞争主要是人才的竞争。电子信息工程产业作为劳动密集型产业需要大量的人才,但是当前电子信息产业中有很多企业却没有足够的人才资源。造成这一现象的原因有很多,其中有两方面是最为主要的因素。其一,我国当前的电子信息企业规模比较小,人才很难实现自身价值,人才都流向了规模比较大的国企或者外资企业。其二,我国对于信息人才的重视程度不高,加之信息人才培养起步比较晚,导致信息人才很难再短时间内满足快速发展的电子信息产业。2产业发展环境恶劣根据我国对当前电子信息产业发展环境进行的调查显示,在七十六项环境要素中不让企业满意的要素占百分之四十,让企业非常满意的环境还不足百分之十,企业评价一般的占百分之五十左右。这些调查数据说明,当前我国的电子信息产业发展环境还有待于进一步提高。为企业提供良好的发展环境,也是市场经济发展中的重要工作。当前我国电子信息产业发展环境存在的弊端包括以下几点:电子信息产品假冒伪劣现象十分严重,特别是软件方面;有些企业为了获得更多的经济利益,和同行之间进行恶性竞争,导致市场环境十分混乱。这些都会导致我国的电子信息产业落后于外国电子信息产业。3自主创新能力差创新是一个企业在激烈的市场竞争环境中获得竞争力的重要方面,也是企业不断前进的基本动力。电子信息产业更是需要源源不断的创新来获得自身的发展,但是当前电子信息企业缺乏自主创新意识,企业所需的各种元器件和关键技术还依赖于外国。拥有自主知识产权的企业比较少,特别是缺少核心技术产权,科研理论成果转化成实际生产的比率比较低,产学研一体化技术在大多数企业中并没有真正建立。4信息产业结构有待优化虽然当前我国电子信息产业已经得到了快速发展,不过在我国电子信息产品出口结构中还是以低端消费类电子产品占据主位,而外国企业则在我国占据了高科技方面,这就已经抢占了我国消费市场中的一部分。虽然我国电子信息企业在规模上在世界排行中位于前列,但是由于缺乏自主知识产权以及创新能力,很难有企业能够和世界顶尖电子信息企业相竞争。造成这一现象的主要原因就是当前我国电子信息产业的结构有待于进一步优化,这也是中国电子信息产业获得世界认可的基本途径。3电子信息工程发展途径1加大投入力度,促进信息化建设为了促进我国电子信息产业更好更快的发展,社会各界必须加强对电子信息工程项目的支持力度,不断加大投入力度,拓宽融资和投资的渠道,并建立电子信息工程发展基金,为电子信息产业的发展保驾护航。作为政府应该积极引导互联网、电影推广、软件开发等产业的发展,促进自主知识产权创新技术的开发以及做好科研理论的转换和技术的改造。2重视信息产业的人才培养人才是企业之间竞争的主要力量,特别是作为电子信息产业来说人才是获得自身发展的基础力量。企业必须重视人才的培养以及人才开发,政府应该投入更多的资金来培养高素质的人才来适应当前的企业发展需求,进一步促进我国电子信息产业的可持续发展。除了需要提高人才的专业能力,作为企业也应该能够吸引更多的人才,为人才提供良好的发展环境和成长空间。企业在获得人才支持的情况下,能够使企业不断的开拓创新,人才也能够在企业发展中实现自身价值。作为高等学校也应该注重人才的培养,为企业提供高技能的人才队伍。3促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点作为电子信息企业应该具备知识产权保护意识,并能够根据市场需求的变化不断进行自主创新,培育新的电子信息产业经济增长点。为了促进电子信息产业现代技术的快速发展,必须促进企业的产品服务创新,特别是当前外国企业的技术冲击以及国内竞争日趋激烈的情况下,推陈出新才是企业的生存之道。此外,电子信息企业还应该加强技术和设备企业之间的合作,建立科学的技术创新体系,增强企业的核心技术开发能力,实现技术创新和产品创新,增强企业的国际竞争力。4积极推广信息网络平台,培育信息产业市场国家应大力推广互联网、移动网络发展,不断培育电子信息产业市场,只有促进网络交流和扩大,才能让人们工作、学习、生活越来越方便,成本越来越低,其中的电子商务商机和各类应用也不断的涌现,如QQ、淘宝、微信就是其中的典型。同时要规范信息网络,打击网络犯罪和各类违法违规行为,建立网络信用体系、推进网络道德素养的建立,对未成年人和学生应寓教于学、提高素养。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,享受科技成果又能以信息和网络为工具,积极培育创新思维和创造力。4结束语文章主要针对当前我国电子信息产业应用中存在的问题进行了分析,并提出了相应的发展途径,希望能够帮助电子信息产业在当前的市场环境下把握机遇,实现自身的快速发展。作为电子信息企业应该坚持科学发展观的原则,对自己生产的产品不断升级优化,这样才能让企业在经济危机严重的情况下稳定发展。电子信息产品已经深入到我们的生活中,并不断地在改变着我们的生活,为我们提供智能化、无线化的生活环境。电子信息工程技术的发展也给传统生产企业带来了巨大转机,随着电子信息工程技术的逐渐成熟,必然会为我国电子信息产业带来机遇。
你丫要闭门造车啊,自己去电镀车间体验工作,才能写出好的论文啊
电镀含铬废水处理资料总结 摘要:电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。近来也有很多其他的新方法被研究出来。本文综合比较这些方法,说明各自的优缺点。 关键词:含铬废水 处理 还原 通过查资料,电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。但是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法,他们自有借鉴之处。 现将所查到的资料综合总结如下: 一、还原沉淀法 化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。 常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含量为10mg/该技术适用于含铬工业废水处理。 在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC ,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。 二、电解法沉淀过滤 工艺流程概况 电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池, 均衡水量水质, 然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH 值逐步上升,最后呈中性。此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出,电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。 主要设备 调节池1座;初沉池1座、沉淀过滤池2座;循环水池1 座;电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1套;水泵5台。 结果与分析 某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下,间隔不同的时间多次取样,。 电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用,过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧,达到了综合治理电镀含铬废水的目的。 该处理技术虽然运行可靠,操作简单,但应注意几个方面: a)需要定期更换极板; b)在一定的酸性介质中,氢氧化铬有被重新溶解的可能; c)沉淀过滤池内的填料必须定期处理,焚烧彻底,否则会引起二次污染。由此可见,对处理设施加强管理非常重要。 结论 1)该处理工艺对电镀含铬废水治理彻底,过滤池内填料定期统一处理,不会引起二次污染;处理后清水全部回用,可节省水资源,具有明显的经济效益。 2)该工艺投资较小,技术成熟,运行稳定可靠,操作方便,易于管理,适应于不同规模的电镀生产企业。三、其他国内外含铬废水处理方法的研究进展 1 生物法 生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)[1]、SR系列复合功能菌[2]、SR复合能菌[3]、脱硫孤菌[4]、脱色杆菌(BDechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)[5]、酵母菌[6]、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌[7]、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌[8]等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合,用石灰作为凝结剂,然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明,与活性的淤泥混合的生物处理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理[9]
[电子机械论文] 电力电子技术论文现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具 体应用。 当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经 济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。2 模块化 模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、 机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求, 而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。 3 数字化 在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC) 问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。 4 绿色化 电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电, 这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。 现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。 总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
现代电力电子技术浅探电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。二、电力电子技术的应用1、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。4、电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。5、家用电器照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。6、其他不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要,用量也越来越大,在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器中为了人的生存和工作,也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快,燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约,发出的电力质量较差,常需要储能装置缓冲,需要改善电能质量,这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时,也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源,近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时,需要大容量的脉冲电源,这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合,常常需要一些特种电源,这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在,在1kW以下,甚至几十W以下的功率范围内,电力电子技术的应用也越来越广,其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势,值得引起人们的注意。总之,电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。
二十一世纪前二十年是电子信息工程快速发展的关键时期,当前信息技术已经成为各项科学技术领域中发展最快的一类。电子信息工程技术的发展程度已经成为一个国家经济实力的重要体现,也是一个国家综合国力的关键所在。随着人们生活质量的不断提高,电子信息技术已经被应用在人们生活中的各个方面。不过目前电子信息工程应用中面临着诸多问题,要想加快电子信息工程技术的发展,就必须针对这些问题提出切实可行的措施。文章就针对电子信息工程目前的应用情况进行分析并提出未来的发展途径。1电子信息工程的概念及发展电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。现代电子信息工程技术已经实现了对各类信息进行高效处理和有效控制,越来越智能化和小型化,同时电子信息工程技术包括应用于各种设备中的信息技术和信息平台技术。如数控技术、电子商务、电子政务平台等。电子信息工程技术在进入我国后,经过三十年的发展和进步,其技术涵盖的内容更加广泛,并且出现了在实际应用中同其他的机电设备、信息平台、医疗设备等先进现代化技术出现交叉融台的技术发展趋势。电子信息工程技术已经打破和超越了行业界限,形成了新的产业链和技术核心,所以我们必须更好地研究电子工程信息技术的发展趋势,并创造出更好地适合电子信息工程技术发展的环境和新产业。2电子信息工程产业发展中存在的问题1信息人才缺乏在市场经济发展的过程中,企业之间的竞争主要是人才的竞争。电子信息工程产业作为劳动密集型产业需要大量的人才,但是当前电子信息产业中有很多企业却没有足够的人才资源。造成这一现象的原因有很多,其中有两方面是最为主要的因素。其一,我国当前的电子信息企业规模比较小,人才很难实现自身价值,人才都流向了规模比较大的国企或者外资企业。其二,我国对于信息人才的重视程度不高,加之信息人才培养起步比较晚,导致信息人才很难再短时间内满足快速发展的电子信息产业。2产业发展环境恶劣根据我国对当前电子信息产业发展环境进行的调查显示,在七十六项环境要素中不让企业满意的要素占百分之四十,让企业非常满意的环境还不足百分之十,企业评价一般的占百分之五十左右。这些调查数据说明,当前我国的电子信息产业发展环境还有待于进一步提高。为企业提供良好的发展环境,也是市场经济发展中的重要工作。当前我国电子信息产业发展环境存在的弊端包括以下几点:电子信息产品假冒伪劣现象十分严重,特别是软件方面;有些企业为了获得更多的经济利益,和同行之间进行恶性竞争,导致市场环境十分混乱。这些都会导致我国的电子信息产业落后于外国电子信息产业。3自主创新能力差创新是一个企业在激烈的市场竞争环境中获得竞争力的重要方面,也是企业不断前进的基本动力。电子信息产业更是需要源源不断的创新来获得自身的发展,但是当前电子信息企业缺乏自主创新意识,企业所需的各种元器件和关键技术还依赖于外国。拥有自主知识产权的企业比较少,特别是缺少核心技术产权,科研理论成果转化成实际生产的比率比较低,产学研一体化技术在大多数企业中并没有真正建立。4信息产业结构有待优化虽然当前我国电子信息产业已经得到了快速发展,不过在我国电子信息产品出口结构中还是以低端消费类电子产品占据主位,而外国企业则在我国占据了高科技方面,这就已经抢占了我国消费市场中的一部分。虽然我国电子信息企业在规模上在世界排行中位于前列,但是由于缺乏自主知识产权以及创新能力,很难有企业能够和世界顶尖电子信息企业相竞争。造成这一现象的主要原因就是当前我国电子信息产业的结构有待于进一步优化,这也是中国电子信息产业获得世界认可的基本途径。3电子信息工程发展途径1加大投入力度,促进信息化建设为了促进我国电子信息产业更好更快的发展,社会各界必须加强对电子信息工程项目的支持力度,不断加大投入力度,拓宽融资和投资的渠道,并建立电子信息工程发展基金,为电子信息产业的发展保驾护航。作为政府应该积极引导互联网、电影推广、软件开发等产业的发展,促进自主知识产权创新技术的开发以及做好科研理论的转换和技术的改造。2重视信息产业的人才培养人才是企业之间竞争的主要力量,特别是作为电子信息产业来说人才是获得自身发展的基础力量。企业必须重视人才的培养以及人才开发,政府应该投入更多的资金来培养高素质的人才来适应当前的企业发展需求,进一步促进我国电子信息产业的可持续发展。除了需要提高人才的专业能力,作为企业也应该能够吸引更多的人才,为人才提供良好的发展环境和成长空间。企业在获得人才支持的情况下,能够使企业不断的开拓创新,人才也能够在企业发展中实现自身价值。作为高等学校也应该注重人才的培养,为企业提供高技能的人才队伍。3促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点作为电子信息企业应该具备知识产权保护意识,并能够根据市场需求的变化不断进行自主创新,培育新的电子信息产业经济增长点。为了促进电子信息产业现代技术的快速发展,必须促进企业的产品服务创新,特别是当前外国企业的技术冲击以及国内竞争日趋激烈的情况下,推陈出新才是企业的生存之道。此外,电子信息企业还应该加强技术和设备企业之间的合作,建立科学的技术创新体系,增强企业的核心技术开发能力,实现技术创新和产品创新,增强企业的国际竞争力。4积极推广信息网络平台,培育信息产业市场国家应大力推广互联网、移动网络发展,不断培育电子信息产业市场,只有促进网络交流和扩大,才能让人们工作、学习、生活越来越方便,成本越来越低,其中的电子商务商机和各类应用也不断的涌现,如QQ、淘宝、微信就是其中的典型。同时要规范信息网络,打击网络犯罪和各类违法违规行为,建立网络信用体系、推进网络道德素养的建立,对未成年人和学生应寓教于学、提高素养。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,享受科技成果又能以信息和网络为工具,积极培育创新思维和创造力。4结束语文章主要针对当前我国电子信息产业应用中存在的问题进行了分析,并提出了相应的发展途径,希望能够帮助电子信息产业在当前的市场环境下把握机遇,实现自身的快速发展。作为电子信息企业应该坚持科学发展观的原则,对自己生产的产品不断升级优化,这样才能让企业在经济危机严重的情况下稳定发展。电子信息产品已经深入到我们的生活中,并不断地在改变着我们的生活,为我们提供智能化、无线化的生活环境。电子信息工程技术的发展也给传统生产企业带来了巨大转机,随着电子信息工程技术的逐渐成熟,必然会为我国电子信息产业带来机遇。
现代电力电子技术浅探电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。二、电力电子技术的应用1、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。4、电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。5、家用电器照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。6、其他不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要,用量也越来越大,在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器中为了人的生存和工作,也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快,燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约,发出的电力质量较差,常需要储能装置缓冲,需要改善电能质量,这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时,也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源,近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时,需要大容量的脉冲电源,这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合,常常需要一些特种电源,这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在,在1kW以下,甚至几十W以下的功率范围内,电力电子技术的应用也越来越广,其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势,值得引起人们的注意。总之,电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。
电子信息科学与技术专业本科毕业设计(论文)选题指南 一、电子信息科学与技术专业的学科领域 电子信息科学与技术专业属于电子信息科学类专业。电子信息科学类专业还包括:微电子学(071202);光信息科学与技术(071203)。 二、电子信息科学与技术专业的主要研究方向和培养目标 1、电子信息科学与技术专业的主要研究方向 (1) 电路与系统 (2) 计算机应用 2、电子信息科学与技术专业的培养目标 本专业培养具备电子信息科学与技术、计算机科学与技术的基本理论和基本知识,受到严格的科学实验训练和科学研究初步训练,能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域和行政部门从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术或管理工作的电子信息科学与技术高级专门人才。 本专业学生主要学习电子信息科学与技术的基本理论和技术,受到科学实验与科学思维的训练,具有本学科及跨学科的应用研究与技术开发的基本能力。 毕业生应具备以下几方面的知识、能力和素质: (1) 掌握数学,物理等方面的基本理论和基本知识,; (2) 掌握电子信息科学与技术,计算机科学与技术等方面的基本理论,基本 知识和基本技能与方法; (3) 了解相近专业的一般原理和知识; (4) 熟悉国家电子信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规; (5) 了解电子信息科学与技术的理论前沿,应用前景和最新发展动态,以及 电子信息产业发展状况; (6) 掌握现代电路设计自动化技术。 (7) 掌握资料查询,文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的技术设计,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力; (8) 具备善于运用已有知识来学习挖掘新知识,能够将所学知识运用到实践活动中去和运用科学知识分析解决实际问题的能力; (9) 具有独立观察,分析问题,敢于标新立异,勇于置疑,具备开展科学创新活动的基本能力; (10) 善于自我设计、自我推销,协调和处理人际关系,能够及时掌握人才市场需求的信息,具有自主择业的能力。 三、毕业设计(论文)选题原则 本专业毕业论文(设计)题目的选择要遵循以下原则: 1、要结合所学专业 毕业论文主要用来衡量学生对所学知识的掌握程度,所以论文题目不能脱离所学的专业知识。有些学生工作与所学专业没有关系,而本人对所从事的工作有一定的探索或研究,毕业论文就写了这方面的内容。这只能算是工作总结,但不能算是一篇毕业论文。 工科学生学习的专业往往和他们从事的工作有教紧密的关系,他们有教丰富的实验经验和感性认识,经过几年的系统学习,可以学到相应的理论知识,使他们对自己的工作有一种新的认识,他们可以利用所学知识对原来的工作方式、工作程序、工作工具进行改进,以提高工作效率。 2、内容要新 工科论文除了具有理论性之外,更重要的是它的实践性和实际操作性。工科各学科发展非常之快,往往教科书刚进入课堂,内容就已经落后了。待学生毕业时,所学知识可能几近淘汰,所以学生选题要注意所用知识不能陈旧,要能跟上学科的发展。 3、题目要大小适当,难易适度 论文题目不宜过大,否则必然涉及的范围大广。学生处涉科研,普遍存在着知识面窄、理论功底不足的问题,再加上学生主要以业余学习为主,题目太大,势必讲得不深不透,乃至丢三落四,难以驾驭。因此,选题必须具体适中。 题目选择要难易适度。过难,自己不能胜任,最后可能半途而废,无法完成论文;太容易,则论文层次太低,不能很好地反映几年来的学习成绩和科研水平,同时自己也得不到锻炼。 选题最好能合乎个性兴趣爱好,如果自己对论题兴趣很高,就会有自发的热情和积极性,文章就容易写出新意来。 四、毕业设计(论文)选题 选题是决定毕业设计(论文)训练成败与质量好坏的关健之一。 1、电子信息科学与技术专业本科从选题的内容上可以分为理论型毕业设计(论文)和应用型毕业设计(论文)两大类。 2、从本科毕业设计(论文)课题的来源,也可以分为科研开发型和自确定型毕业设计(论文)两大类。 3、从电子信息科学与技术专业本科毕业设计(论文)所涉及的研究领域来看,又可以将其划分为如下一些领域: (1) 集成电路的测试与故障诊断 (2) 集成电路的设计与分析 (3) ARM的设计与应用 (4) 信号与信息处理 (5) 单片机应用系统开发 (6) 仪器、仪表的设计开发与改进 (7) 视频、音频信号处理技术 (8) 可编程器件、EDA技术 (9) 新型电源的开发与应用 (10) 各种电子电路的设计 (11) 微机接口电路的设计 (12) 电子电路的软件仿真技术 (13) 太赫兹电子技术 (14) 测试控制系统的设计与仿真 (15) 数据采集系统设计 (16) 虚拟仪器满意请采纳