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DQZHAN技術訊：新技術在低壓電器行業的應用

隨著低壓配電與控制系統的日益復雜化，市場對低壓電器產品的性能與結構提出了更高的要求。電器產品的改進和發展，與新技術和標準的應用是密不可分的。新技術發展和應用直接影響到市場對產品的需**否可能實現；標準的制定直接制約著產品是否可以在市場上使用，決定了產品的發展方向。其新技術包括現代設計技術、智能化技術、現場總線技術以及模擬仿真技術。

1.現代設計技術的發展與應用

電器在工作過程中涉及到電、磁、光、熱、力、機械、材料、電接觸、可靠性等方面的原理與技術。電、磁、光、熱、力、機械等能量的轉換規律大多是非線性的，許多現象是一種瞬態過程，使得低壓電器的理論分析、產品設計、性能檢驗變得極為復雜。在分析與設計低壓電器產品時，除采用低壓電器傳統理論基礎進行必要的理論推導、分析計算之外、還使用了大量的經驗數據。因此要設計出性能良好、價格合理的低壓電器產品十分困難。

低壓電器產品的設計過程十分復雜，要經過電器特性與機械特性的反復計算與研究。即使這樣，設計計算參數與產品實際性能，仍存在很大差距，必須通過反復的試驗驗證。因此低壓電器產品開發周期長、資金投入大。

采用*新優化設計方法，以遺傳算法建立優化動態數學模型，可設計出體積小、重量輕、成本低、價格合理、工作可靠性能良好的電器產品。

同時，三維計算機輔助設計系統的應用也使產品的設計過程變得簡單、直觀。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、裝配直至產品總裝，設計者都可以在計算機屏幕上直接觀察零件裝配中的干涉與碰撞以及開關電器閉合、分斷過程中運動部件的動作情況及相關參數（如觸頭開距），從而保證了設計正確性，為低壓電器產品試制跨越模型階段創造了條件。設計人員在產品開發的任何階段對產品任一處所作的修改都能自動反映到相關零件的修改。同時，三維軟件系統根據完成的零件設計自動轉去進行零件模具設計，大大縮短了產品的試制時間和產品開發周期，提高了企業的競爭能力。

2.智能化技術的應用

智能化技術在低壓電器中的應用，使低壓電器技術在研究、檢測、生產的各個環節上發生了根本的變化。

①智能化的控制技術

智能電器元件和智能型配電網絡系統應用而生。

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，可保護電動機過載、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型，保護不同起動條件與工作條件下的電動機，動作特性可靠。

在智能電器元件的基礎上，研制和開發智能開關柜，有力提高了控制系統的自動化程度。

②智能化的檢測技術

光機電電磁電器動態測試裝置應用于新型智能交流接觸器的研究與開發中，為深入研究電器的實時*優控制，達到*優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、現場總線技術的應用

現場總線是一種造價低、可靠性強并適合工業環境使用的通信系統，傳統的通信系統需用多芯電纜讓數據并行傳送，而現場總線僅需一根雙芯電纜，使布線非常簡單，減少了安裝維護費用。現場總線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。它是與生產廠商無關的系統，各種現場設備只要按照這種規范和協議生產都可以在網絡上使用。現場總線生產工廠能提供現場總線各種標準部件，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，適合于現場設備分散布置的特點。

可通信低壓電器可以安裝在帶總線系統的智能化開關柜內，也可以安裝在被控制設備現場，通過總線與上位機連接，進行實時數據交換，并使系統具有四遙功能。采用現場總線系統后，低壓控制柜，特別是原馬達控制中心每一個抽屜發展成為獨立的智能化控制單元，直接安裝在現場，通過現場總線與上位機連接起來。很大程度上節省了主回路電纜和二次控制線。總線技術的應用給低壓配電和控制系統帶來了一場新的**。

4、虛擬仿真技術的應用

為使電器產品滿足預期的技術條件，必須經過反復試驗。計算機模擬與仿真技術的應用可以在樣機制作前，**掌握電器產品的性能，減少重復樣機制作，降低試驗費用，加快產品開發周期，提高產品性能指標。

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、應力場、磁場等物理場進行仿真和分析。通過計算仿真可以得到產品設計的可行性方案，滿足產品的技術要求。但是，想要實現經濟技術指標*佳，就必須將仿真技術與*優化方法結合起來，才能達到預期效果。隨著計算機圖形技術的迅速發展，虛擬技術將引入低壓電器的設計領域。設計出可以在虛擬環境中，對電器產品進行仿真與優化，這使我國低壓電器的設計、研究達到了一個新的階段。