水电站中的机电一体化论文

摘要：当今机电一体化技术快速发展，但是其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段，还远远不能满足行业发展的需求。该文首先简单介绍机电一体化概要，然后通过分析机电一体化发展现状及发展趋势，简单探讨了机电一体化技术在电力行业的应用情况。下面是小编为大家整理的《水电站中的机电一体化论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

水电站中的机电一体化论文 篇1：

电力排灌站中机电一体化技术的运用解析

摘 要：在社会经济高速发展过程中，科学技术手段也在不断的进步发展，而机电一体化技术在水电站中应用可以有效的提升工作质量，其操作性以及应用成本等具有较为显著的优势特征，在工业领域中应用效果显著。基于此，文章主要对电力排灌站中机电一体化技术的应用进行了简单的论述分析。

关键词：电力排灌站；机电一体化技术；运用解析

机电一体化技术也称之为电子学，在科学技术的发展过程中，机电一体化技术逐渐完善，在电力排灌站中应用较为广泛，具有节能减排以及便于操作的特征。在电力排灌中应用机电一体化技术可以减低操作难度，提升工作效率，减少资源消耗，具有降低成本支出的特征。

1.机电一体化技术在电力排灌站运用价值

随着电子计算技术的不断发展，机电一体化技术得到了迅猛的发展，人们对机电一体化技术也逐渐了解，通过对各种技术手段的整合优化，在产品的生产以及控制过程中合理应用，推动了各个行业的发展。机电一体化技术在各个行业以及部门中应用广泛，在数控机床以及PLC等高级应用中效果显著，其应用更为便捷，生产精度更高，在实践中应用效果显著。在电力排灌站中应用机电一体化就是可以提升各种设备的控制以及信息处理能力。

1.1提升工作效率，减低成本投入

机电一体化技术可以提升电力排灌站的工作效率，降低成本资金的投入，提升整体的经济效益。机电一体化技术通过计算机技术等手段，可以为水利排灌站工作的开展提供信息支持，保障各项工作的稳定开展，合理的利用水利资源。而在电力排灌站的日常运作中应用信息技术手段，可以降低各种故障出现的几率，提升工作效率，降低了故障维修的资金投入，可以提升电力排灌站的整体经济效益。

1.2增强工作持续性，提升稳定性

机电一体化技术可以保障电力排灌站工作的持续开展，提升工作的稳定性以及可靠性，保障机械设备运行的安全性。通过机电一体化技术手段可以调节排灌设备，优化性能指标，综合具体的状况对排灌设备进行精细化的操作以及调节，进而满足水资源调节的各种需求。

2.机电一体化技术运用原则

2.1科学性原则

机电一体化技术在电力排灌站中应用要始终遵循科学性基础原则，在科学的角度进行分析论述，分析电力排灌站的工作环境、了解其运行现状，基于机电一体化技术的特征系统分析，对各个方面的因素全面探究，及时规避其存在的问题与不足，才可以在根本上保障机电一体化技术的合理应用，继而保障电力排灌站的稳定运行。在科学的应用理念的支持之下，基于现有的技术手段为参考，合理应用机电一体化技术手段，可以保障电力排灌站的穩定运行。

2.2操作性

机电一体化技术在实践中应用要遵循便于操作的基础性原则。多数的电力排灌站建设在城市郊区、野外等地区，工作环境较为复杂，会受到各种因素的影响，无法实现精细化的管理以及操作，为了提升机电一体化技术的应用效果，保障电力排灌站的稳定运行，在处理过程中，必须要提高操作系统的稳定性，继而减少各种外部因素给机电一体化技术带来的不良影响。简化机电一体化技术手段，降低操作难度，可以让工作人员一目了然，了解机电一体化技术的功能作用，这样就可以在短时间中实现批量操作，满足排灌站的日常工作需求。

3.电力排灌站中机电一体化技术的运用区域

机电一体化技术作为一种科学的技术手段，在电力排灌站中效果显著，其具有较为显著的特征优势。而机电一体化技术在电力排灌站中应用较为复杂，在实践中要在不同的角度系统分析，合理应用，这样才可以提升机电一体化的应用效果与质量，凸显机电一体化的技术。

3.1科学选择电力排灌站水泵类型

水泵的选择必须要综合排灌站的具体状况开展，分析水资源的容量，设计扬程等等信息，确定水泵的流量，科学规划处理，保障水泵可以满足各项管理要求以及功能，减少资源浪费等问题。而电力水泵是机电一体化技术合理应用的基础，可以充分的凸显机电一体化的价值与作用，合理应用可以提升电力排灌站管理的质量，实现精细化、科学化的管理。

3.2科学设计管道，协调排灌机械、电机

水资源是重要的自然资源，提升水资源的利用效率，对于环境保护、社会发展有着积极的推动作用。在水资源的利用过程中合理的应用排灌管道可以提升工作效率与质量，分析排灌管道的实际状况，合理设计分析，可以在根本上保障水资源的利用率，降低开、关机的电能损耗问题，实现排灌管道以及电机之间的协调性，进而提升电机的排灌效率，降低工作负荷，保障排灌设备可以稳定运行。在实践中，对其进行充分的协调可以降低数据调控的难度，在各种数据调节中合理应用机电一体化技术手段，可以推动电力排灌站的健康、稳定发展。

在一些大规模的电力排灌站中，通过电力变压器连接多个排灌电机，控制调整电机调节系统，保障电力排灌站工作的持续性以及稳定性。而电力变压器在设置中会在一定程度上增加排灌站能源的负荷性，导致资源浪费等问题的出现，对此在应用机电一体化技术的过程中，要综合排灌站的具体状况，科学的分析能源损耗问题，调节与控制电力变压器数量，这样就可以实现节能减排。

3.3PLC微机调速系统的自动控制

PLC微机调速系统是核心系统，是机电一体化技术应用较多的系统。在实践中通过电子测量、机械测量、机械液压调速、远程控制等相关技术手段，可以提升工作效率与质量。在实践中可以提升设备的性能指标，实现自动化的调整，综合反馈信息与机组转率、功率等判断其具体状况，确定是否要下达调节命令，可以保障电力排灌站的稳定运行。

在电力排灌站中应用一体化技术手段，通过集成化的手段实现自动控制，可以对排灌站进行系统化的监测分析，自动化运行控制，将分散的独立运行形成一个整体，这样就可以凸显机电一体化技术的优势特征，通过集成化的控制运行，保障电力排灌站的稳定运行，实现全方位的监测以及自动化控制保障。

4.电力排灌站中机电一体化技术的运用发展

随着科学技术手段的不间发展，在今后机电一体化技术在电力排灌站中应用会呈现微型化、数字化、智能化、网络化以及绿色化的发展趋势。

第一，所谓的微型化就是MEMS器件以及系统在发展过程中，微型构建以及微型传感器在开发过程中，MEMS器件的应用范围会更为广泛，在电力排灌站中也会呈现微型化的发展趋势。第二，将网络技术与控制技术进行有效的整合，可以实现机电一体化的合理布局，实现网络化发展。第三，在模糊技术以及信息技术的支持之下呈现智能化的发展趋势。第四，基于CPU以及电子计算机技术的发展，虚拟设计与集成制造会不断的成熟，呈现数字化的发展趋势。第五，绿色化就是利用机电一体化技术降低能耗，提升资源利用效率，在排灌站中应用会降低能耗，真正的实现绿色化发展，为社会经济以及环境的平衡发展奠定了基础。

5.结束语

现阶段，机电一体化技术已经在初步的应用阶段逐渐发展到智能化技术的手段，应用机电一体化技术可以实现电力排灌站的精细化管理，在电力排灌站中应用机电一体化技术手段，可以实现自动化、智能化以及数字化的发展。在现代网络技术的不断成熟发展过程中，机电一体化技术也会不断的发展，在电力排灌站中应用机电一体化技术势必会实现集中控制，这对于电力排灌站的持续发展有着积极的作用与影响。

参考文献：

[1]施蕾. 机电一体化技术在水电站中的应用分析[J]. 水能经济， 2016（7）：20-20.

[2]李占辉. 机电一体化技术在电力行业中的应用研究[J]. 科学技术创新， 2017（23）：28-29.

[3]杨静. 机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发展[J]. 机械管理开发， 2017， 32（3）：155-157.

[4]秦立峰. 机电一体化技术在智能制造中的应用分析[J]. 工程技术：引文版， 2016（4）：00272-00272.

作者：欧成

水电站中的机电一体化论文 篇2：

机电一体化技术在电力行业中的应用研究

摘 要：当今机电一体化技术快速发展，但是其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段，还远远不能满足行业发展的需求。该文首先简单介绍机电一体化概要，然后通过分析机电一体化发展现状及发展趋势，简单探讨了机电一体化技术在电力行业的应用情况。

关键词：机电一体化 电力行业 应用

1 机电一体化技术概要

机电一体化主要是指将机构的主要功能以及动力、信息处理、控制等功能与电子科技相结合，实现机械装置与电子化控制软件、设计有机结合，形成全新的系统。它具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗等特定功能价值，涵盖了“技术”和“产品”两个方面，是一个功能强大的系统。

当前，机电一体化已经发展成为了一门具有专门系统的学科领域，当今科学发展日新月异，机电一体化也将逐渐被赋予新的内容。

2 机电一体化技术发展现状

2.1 机电一体化技术在电力行业的发展现状

近年来，“机电一体化”这个名词越发流行，它最初只被认作为机械与电子的简单结合，但随着微机性能不断提高，以及信息技术、数据库、光学，尤其是通信技术逐渐进入机电一体化，机器可以通过遥控和网络化实现机电一体化，生产范围也日益普及。

机电一体化目前多应用于汽车制造、装备制造、机械加工等行业，其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段。电力行业发展需要集成化、智能化，也需要人性化、绿色化，这些都是机电一体化技术能够做到的，因此，机电一体化技术在电力行业的应用还远远不能满足行业发展的需求，还有待进一步地研究并投入应用。

2.2 机电一体化技术的发展趋势

当今数字化、综合化、网络化以及个性化的技术革命是以微电子、软件、计算机和通信技术为核心引发的，对全球经济、社会、科技和军事等方面发展影响深刻，也影响了机电一体化学科的发展趋势。据有关预测表明，机电一体化技术的发展方向如下所述。

（1）朝着光电一体化发展：一般由传感、动力、信息处理、机械结构等部件即可组成机电一体化系统，加入光学技术，并利用其特点，能有效完善机电一体化系统中的传感、动力和信息处理部件。（2）朝着柔韧化发展：今后的机电一体化系列产品，会有足够的冗余度来运转执行和控制系统，对突发事件应对能力加强，柔韧化改善。该系统的子系统之间相互独立，均服务于总系统，而本身也具有“自律性”，能就不同环境而做出差异反应，同时，单个子系统的故障不会影响总系统性能发挥，使得总系统柔韧性加强。（3）朝着智能化发展：未来的机电一体化系列产品的“全息”特点将会更突出，表现为极强的智能化，这是由于信息技术、模糊技术都在快速发展，识别能力增强。

3 机电一体化技术在电力行业中的应用探究

3.1 交流电机的正反转控制设计

在生产实践过程中，常要求用一台电动机的正反转控制方向相反的两个运动，如小车的左行、右行，机械手的上升和下降等。

交流电机的正反转控制电气设计如图1所示。

要实现三项鼠笼型异步电动机的正反转控制，只要把三相线当中的任意两相调换位置即可。如图1，加入接触器KM1闭合时电动机正转，当接触器KM1断开，接触器KM2闭合时，电动机就会反转。

3.2 机电一体化技术在水电站厂设备中的应用

随着光电式互感器、智能化开关等机电一体化设备的出现，水电厂的自动化技术逐渐进入到数字化阶段。

（1）水电厂设备机电一体化结构分析。

水电厂设备机电一体化结构主要分3层。其中过程层，随着信息技术发展，采用了新一代光电电压互感器、光电电流互感器，能够直接采集数字量，提高了抗干扰和抗饱和性能，开关装置也实现了紧凑化和小型化。

（2）水电厂自动化的发展趋势。

目前，水电厂机电一体化不断更新技术，其发展趋势主要有智能化、人性化及用户二次开发等。

智能化指系统可根据人为存储的命令对事件进行推理、判断及归纳。在一定条件下能代替人工操纵，经过归纳和判断，自动操作、提示信息，使机组安全地运行。智能化越高，对人员要求越低，对自身及控制设备的状态能给出准确判断、统计及报警提示。

3.3 机电一体化技术在电站辅机产品研制中的应用

（1）微机励磁调节器：该装置典型的有UNITROP系列，响应快、精度高、稳定可靠、结构紧凑、抗干扰、运行和维护方便、可靠性高，在市场上应用非常广泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自动调节器分别适用于≤50 MW等级的无刷励磁汽轮发电机、≤600 MW和≥135 MW等级的汽轮发电机组的自动励磁电压调节器。（2）励磁绕组绝缘电阻监测装置：该装置典型的有GFDS-9001E型，采用80C196单片机技术。用来测量励磁绕组与地之间的绝缘电阻，一般采用在线检测的方式，监测发电机与励磁机励磁绕组之间绝缘情况。（3）发电机气体纯度监测装置：该装置典型的有GHS-1型，由纯度风机、纯度仪和变送器等部件构成。优点为：性能稳、无污染、不漂移、维护便捷，独有的微处理器结构容易使压力、环境和温度相互补偿，精度高。（4）励磁电流电压测算仪：该装置典型的有GES-9001型，用于测量励磁电流和电压，并可显示发电机的电流、电压、功率因数、频率、有功和无功功率以及转子氢温、绕组温度等。适用范围较广，可供3～600 MW的发电机组使用，性能好，质量可靠。

4 结语

机电一体化技术伴随着当前科技的进步快速发展，所发挥的作用日益明显，但是其在电力行业的应用远不能满足当前的需求，还需要进一步地研究并应用。

参考文献

[1] 章浩，张西良，周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究，2006（7）：46-47.

[2] 袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.

[3] 王中杰，余章雄.智能控制综述[J].基础自动化，1998（6）：1-6.

作者：王燕

水电站中的机电一体化论文 篇3：

关于机电一体化技术在工程机械中的应用研究

摘要：本文主要通过对机电一体化技术在工程机械中应用的必要性进行分析，重点研究了具体的工程机械如何应用机电一体化技术进行加工生产，从而为更多类型的工程机械应用机电一体化技术提高加工效率。本文将主要通过对工程机械中引入机电一体化技术必要性进行分析，然后重点研究在具体的工程机械方面机电一体化技术的应用，从而为更多相关的工程机械应用机电一体化技术提供技术上的借鉴和支撑。

关键词：机电一体化技术;工程机械;应用

0  引言

近年来，中国致力于发展制造业水平，期望制造业整体水平有一个质的提高，因此提出中国制造2025这一宏伟目标。而工程机械是制造业的重要组成部分。目前我国的制造业产业发展迅速，尤其是机电一体化的不断向前发展给技术类企业注入了新鲜的活力。传统的制造业大多数是通过人工来进行生产扩产，工艺的改进大多是通过老员工的经验，整体的效率较低，自从引入到机电一体化系统，给制造业的整体效率的提高带来巨大的活力。机电一体应用了非常多的专业技术，包括机械设计制造，电气设计制造还有一部分的计算机方面的知识，整体上更像是一个综合类的学科。将普通的工程机械通过多个领域优点的结合可以极大地提高生产效率，并且可以改进现有低能耗的生产方法，从而为中国工程机械的发展提供动力。

1  在工程机械中引入机电一体化技术的必要性

1.1 提高工程机械加工质量

传统的由纯机械操作完成的工程项目，大多数误差较大，比如生产机床夹具，由于机床夹具是主要是为了在加工工件的过程中起到定位以及夹紧的功能，整个的夹具误差需要尽可能的小，才能保证加工的工件加工质量不受到影响，在这个过程中由于没有专门的误差处理装置，紧靠手工和经验来很难保证加工的精度，因此在这个过程中就需要引入机电一体化技术，在生产家具的过程中通过计算机调节程序，并且在整个的加工过程中通过传感器实时的反馈信息，从而可以在误差允许的范围内实现精准的控制误差，从而完成整个的加工项目，提高工程机械的加工质量。

1.2 提升加工的安全性

传统的机械加工由于机床设备较为陈旧，很多都是采取初级液压装备，毛坯的加工都是通过人工来完成，并且机床等加工设备很容易受到环境的影响，机床出现故障是经常的事情，在检修设备的过程中很容易受到电气的影响造成错误的判断，甚至会出现加工事故，严重威胁加工人员的健康安全。而引入机电一体化技术就可以有效的监控加工过程，并且在加工的过程中可以实时的观察整个的加工状态，一发现隐藏的危险点就可以及时的发现，然后进行处理在，这样大大提升了加工的安全性。

1.3 确保工程机械设备的精准性

由于机电一体化技术是机械电气以及计算机三者之间相结合，依靠传感器进行监控，在这个过程中就可以通过对实时监控反馈从而完成整个的工作。并且反馈出来的加工结果还可以及时的进行分析，对于有缺陷的产品可以直接分析产生这种缺陷的原因，然后就可以具体问题具体分析，从而不断的提高加工的精准性。

2  机电一体化技术在工程机械中的具体应用

2.1 机电一体化技术应用在挖掘机后支撑臂成形的应用

对于挖掘机来说，整个的工作过程中除了挖掘动臂的影响之外，好需要后支撑大臂的转动以及灵活支撑的作用，由于本身加工的复杂性，导致在工程机械加工之中，普通的加工方式是难以满足整个的加工需要的，需要用到成形技术来进行工程机械的发展，而成形技术正是机电一体化技术的完美应用。整个的挖掘机后支撑臂的示意图如图1所示。

主要有三部分组成，由于整个挖掘机后支撑臂在进行转动运动的过程中需要机电与液压的共同作用，因此在工作的过程中会出现振动的现象，因此在制作这个机器零件的过程中需要考虑填充材料的数量，主要有三个填充腔组成，在这个过程中可以通过传感器对整个过程实现检测，从而实际计算出所需要材料的质量，确定完质量之后就可以确定所需要填充材料的体积，将填充的材料填充到填充腔中去，然后完成整个的成形过程，通过机电一体化技术将整个的加工成形过程还原如图2所示。

如图2所示整个的过程主要有四个步骤，首先是加砂，这一步主要是为了测量整个的成形腔具体需要多少体积的材料，然后是起振，是为了让材料可以均匀的融合混合，在这个过程中是通过电气控制来进行振动，是机械和电气之间的配合来共同完成，并且在这个过程中还需要计算机通过传感器实时的监控温度以及振动所传输的热量问题，防止因为在起振的过程中由于产生较多的热量从而让工程机械设备出现故障，然后是充填，消除材料之间的缝隙，最后是填满成形完成整个的加工过程。整个加工生产过程，通过计算机实时的进行监测，如图3所示。

图3为不同振动方向下填充腔Ⅰ的干砂充填数目曲线，图中X、Y、Z分别表示砂箱沿X、Y，Z单向振动，XY、XZ、YZ分别表示砂箱同时沿X、Y或X、Z或Y、Z两个方向振动，XYZ表示同时沿X、Y、Z三个方向振动。

通过这一例子可以很好的看到，现阶段应用机电一体化技术可以很好地解决加工问题以及加工过程中存在的误差较大的问题，从而极大地提高生产的安全性可靠性，极大地提高生产的效率。

2.2 机电一体化技术在水轮机扩容改造的应用

水轮机也是工程机械经常加工的重要机械部件。水轮机经常应用到水库的发电之中，由于很多情况下水轮机的应用条件对于水的流量等多种情况是十分严格的，因此需要利用机械加工进行扩容的加工生产，但是在传统机械中由于没有引入计算机模拟技术导致在很多时候都需要重新的改造，具体的实用效率十分的差，从而浪费了很多的人力物力。而机电一体化技术的引入给水轮机扩容生产提供了更好的加工环境，可以在扩容的过程中运用计算机技术进行模拟扩容制造，具体的水轮机如图4所示。

根据某种小型的水电站混流式水轮机的增效扩容的基本参数的具体值为机器的具体运行工况值为Q1=1.32，转速n1为77.15r/min，具体的改造之后的数值运行工况变为Q1=1.19，而转速变为78r/min。通过计算机的模拟分析，得出分析的曲线如图5所示。

从图中可以看出叶轮导叶的最大开值为84mm，并且对应的转速大约在1.27左右，排量的实际工况在1.2左右。然后通过计算机反馈出来的具体加工信息在进行实际的工程机械的加工生产，这样利用一整套的机电一体化加工技术既可以节省了人力物力，还可以提高整体的误差，利用计算机模拟分析，确定水轮机加工误差，极大地提高生产的效率。

2.3 机电一体化技术在优化数控机床上的应用

机电一体化技术最先应用的场景就是应用在优化数控机床上面，由于许多的工程机械零件的加工生产过程都离不开数控机床的应用，因此优化数控机床的参数将会极大的增加工程机械的加工效率。对于数控机床来说，机电一体化技术极大的增强了数控系统的整体性以及稳定性，并且在很多时候给数控机床的生产注入新鲜的活力，比如回转刀架的设计，刀架的定位是数控机床需要考虑的重点问题，并且在很多时候容易造成重复的回转定位，从而引起过误差的增大，因此运用机电一体化技术就可以监控回轉刀架的重复定位问题，从而优化了数控机床。

3  总结

综上所述，本文首先介绍了在工程机械中应用机电一体化技术的必要性，主要是提高加工质量，提升加工过程的安全性以及确保设备的精准性。然后重点介绍了机电一体化技术在具体工程机械的应用，主要选择了挖掘机后大臂、水轮机扩容以及数控机床的改进方面的具体应用，从而让机电一体化技术更好的更广泛的应用到工程机械之中。

参考文献：

[1]荀同煜.关于机电一体化技术在工程机械中的应用研究[J].南方农机，2017，048（023）：128，134.

[2]冉胜国.机电一体化技术在工程机械中的应用探讨[J].商品与质量，2015（046）：374.

[3]黄健.机电一体化技术在现代工程机械中的应用[J].建材与装饰，2019，565（04）：208-209.

作者简介：张斯其，四川成都人，硕士，工程师，研究方向为机电一体化、数字化控制。

作者：张斯其 徐茂林 张科