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关键词:校企合作 职业技术教育 实训基地
中图分类号:G42
文献标识码:A
D01:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.009
电力行业是国民经济的基础产业,根据国家电网公司“一特四大”的发展战略、将建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。电力系统继电保护技术进入到智能化、集成化、网络化的发展阶段,电力企业急需一大批既掌握先进的电力系统及继电保护相关理论知识,又具有很强实践动手能力的继电保护专业人才。同时,为了解决电力企业员工在职培训无场地、无师资的培训难题。四川电力职业技术学院与四川省电力公司合作共建综合性继电保护实训基地,自2010年开始建设,历时近3年,通过大量的企业调研,分析了当前继电保护专业中存在的主要问题,根据学院的实际情况,确立了实训基地建设的思路。在学院领导的重视和支持下,于2013年基本完成基地的建设。
1 校企共建电力系统继电保护与自动化实训基地的意义
高职专科院校电力系统继电保护与自动化专业普遍存在着学生继电保护工程实践能力培养力度不够的现象。与此同时,广大电力企业急需一大批既掌握先进的电力系统及继电保护相关理论知识,又具有很强实践动手能力的继电保护专业人才。校企共同建设电力系统继电保护与自动化专业实训基地,促进理论知识学习与实践能力培养、教学与生产及师生与一线技术人员紧密结合。既能在学生培养、师资培训、员工培训方面发挥积极的作用,又能加强学校与企业间沟通,真正实现合作共赢的目标。由此可见,通过校企合作共建电力系统继电保护与自动化专业实训基地在当前具有十分重要的意义。
2 电力系统继电保护与自动化专业实训基地建设内容及功能
本专业教师到相关的企业及院校进行调研,与相关的企业技术人员开展技术交流,深入了解企业对电力系统继电保护与自动化专业人才实际岗位对专业知识和技术技能的要求。邀请电力企业专家参与实训基地建设研讨,通过典型工作任务分析,结合企业员工岗位培训及在校学生的实践的需求,建立一个具有先进技术代表性的电力系统继电保护与自动化专业实训基地。实训基地的建设以四川省电力公司投资、学院提供场地合作共建的方式进行建设。
2.1 实训基地的构成
2.1.1 微机继电保护实训基地
微机继电保护实训基地分别由llOkV、220kV和500kV变电站微机继电保护实训室共3个实训室组成,由学院提供专门场地,总建筑面积约900余平米,实训基地现场主要设备、仪器仪表和工器具等完全按照《国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范》Ⅲ级能力要求进行配置,共有保护屏152面,同步生产现场,功能完备。保护装置结合生产现场进行典型配置,覆盖了四川省电力公司系统普遍采用的国内主流保护厂家如南瑞继保、国电南自、许继电气、深圳南瑞等的典型保护设备。
2.1.2 调度自动化子站实训基地
拟建设一个面积为245平方米的调度子站实训基地,可提供约40个工位,能够达到《国家电网公司生产技能人员培训规范》Ⅲ级能力培训的标准。主要设备参照国网自动化竞赛设备和四川主流子站设备配置,工位及培训硬件和软件设施满足调度自动化子站专业岗位资格考试、职业技能鉴定、技能调考、竞赛比武等要求。同时,为了适应智能电网和智能变电站自动化专业培训的的需求,配置智能变电站测控及监控系统。
2.1.2.1 传统监控系统配置方案
按照国网四川省电力公司高技能人才实训基地配置清单要求至少配置4套,并至少3家以上不同监控厂家的配置要求,结合自动化子站人员培训量的需求,配置国内主流厂家220kV传统监控系统6套。传统监控配置如下:南瑞科技2套,南瑞继保2套,深圳南瑞1套,国电南自1套。每套系统按照三面屏柜进行配置,第一面屏为测控单元屏,屏内设备为各种常用测控装置,包括220kV线路测控,主变高、低压测控,220kV母联及公用测控各一台;第二面为远动屏,屏内设备包括远动双机通过104、101通道与调度主站通信、GJPS装置、网络及通信设备(路由器、交换机、纵向加密设备);第三面为操作箱开关柜,设备包括所有专用操作箱及相应间隔的模拟开关刀闸,相关的遥信回路、遥控回路接人对应间隔操作箱。
2.1.2.2 智能变电站自动化系统配置方案
智能变电站自动化系统根据典型的220kv智能站配置,配置一个220kV线路间隔、一个220kV主变间隔和母联间隔对应的保护及测控单元,并配置相应的合并单元和智能终端及操作模拟装置。配置智能站系统相应的通信、远动及监控系统设备。为满足培训多元化的需求以及智能自动化系统互操作性培训及科研等需求,考虑线路保护及测控、主变保护及测控、母线保护及测控,监控及通信等分别采用不同厂家设备。
2.1.3 llOkV校内实训智能变电站
llOkV校内实训智能变电站由四川省电力公司绵阳电业局承建,采用2×31500kVA智能化主变;llOkV采用内桥接线,半高型布置,一次设备全部智能化;lOkV采用单母线分段接线,一段为中置式固定柜,另一段采用中置式手车柜,总路采用智能化设备,出线为常规设备,同时配置2×4008 Kvar组架式电容器组、1×630kVA消弧线圈、2台室外布置站用变;二次设备全部采用智能化设备;全站采用一体化电源。
7.2实训基地功能
2.2.1 llOkV微机继电保护实训室
开展的实训项目包括35kV及以下电容器保护装置调试,llOkV及以下线路保护装置调试(含电抗器llOkV及以下变压器保护装置调试(含站用变),低周及低压减载调试,调阅故障录波报告和保护装置事故报告,一般二次回路故障处理等。
2.2.2 220kV微机继电保护实训室
开展的实训项目包括220kV线路保护装置调试及综合故障处理,220kV变压器保护装置调试及带负荷测试(220kV变压器保护装置调试),220kV母线及失灵保护装置调试及综合故障处理,备自投装置调试,继电保护简单事故分析,220kV二次回路审图等。
2.2.3 500kV微机继电保护实训室
开展的实训项目包括500kV二次回路审图,500kV主变调试及综合故障处理,500kV线路调试及综合故障处理,500kV母线调试及综合故障处理,继电保护复杂事故分析等。
2.2.4 调度自动化子站实训室
开展的实训项目包括厂站端遥信数据异常处理,后台监控系统检修,测控装置异常处理,远传数据处理装置异常处理,调度数据网络设备的调试及异常处理,站内监控系统通信调试与检修,变电站时间同步系统调试等。
2.2.5 llOkV校内实训智能变电站
开展的实训项目包括llOkV智能变电站二次系统保护装置调试,智能变电站交直流一体化电源调试,智能变电站站域控制单元调试,故障录波及网络分析仪现场调试,交换机及网络性能试验等。
3 电力系统继电保护与自动化专业实训基地的效果分析
3.1 能实现真实的生产环境和形成浓厚的企业文化氛围
在实训基地的建设方案设计上,能充分发挥企业专家的咨询作用,尽可能贴近生产、技术、管理、服务第一线,努力体现真实的职业环境,能使学生在这种环境熏陶下,按照未来职业岗位群对基本技能的要求,进行实际操作训练和综合素质的培养。其中,更重要的是可以借鉴企业文化理念,营造企业文化氛围,使学生从思想上不断提升自己的职业道德和对企业的归宿感,从而实现“零距离”上岗,缩短从学校到工作的磨合期的培养目标。
3.2 推行“双证书”制度,强化学生的职业能力培养
学院充分利用继电保护实训基地的条件,有计划有步骤安排学生进行实习实训,使学生专业技能有了普遍提高。将“双证书”教育引入教学计划,重视职业技能考核,鼓励学生积极参加专业职业资格鉴定考核。实训基地可进行继电保护工种的初级、中级和高级工、技师培训与鉴定毕业生在取得毕业证的同时,可以获得继电保护中级工职业资格证书,保汪了毕业生获取“双证书”比例达95%以上。
3.3 为电力企业员工提供技能提升服务
电力系统继电保护与自动化实训基地建成投用以来,该实训基地先后举办了四川省电力公司继电保护专业在职员工履职能力培训、高技能人才培训、国家电网公司新人职员工培训及职业技能鉴定等共计31期,1100余人次,实施了2013年度四川省电力公司继电保护专业优秀技能人选拔和直流设备专业优秀技能人选拔工作,并举行了2013年度四川省电力公司继电保护专业技能竞赛。
3.4 有利于构建一流的“双师型”教师队伍
学院充分发挥实训基地的作用,让本专业教师到实训基地学习锻炼,与在电力企业聘请的继电保护或自动化专家参签订一年的师徒合同,参与电力企业在职员工的履职能力培训、职业鉴定等工作。专业教师在达到一定工作年限后可以参加技能鉴定获得继电保护或自动化专业技师的技能等级证书,较大的提高自身的实践操作能力,积极促进“双师型”教师队伍的形成。
4 结束语
该实训基地建设方案融合了继电保护、二次回路、电网监控等专业方向的相关实训内容,建立一个具有先进技术代表性的电力系统继电保护与自动化专业综合实训基地。实训基地的专业实践环境与企业生产现场相吻合。实训基地的功能集学生实践教学、员工培训和科研技术开发于一体。专业实训基地开发的实训项目与企业实际生产现场相一致。通过基地建设,既能在学生培养、教师科研、员工教育、成果转化方面发挥积极的作用,又能加强学校与企业间的沟通,真正实现“产、学、研”合作共赢的目标,充挥发挥平台的作用。
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【关键词】继电保护 教学内容 教学方法
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)08C-0072-02
随着我国国民经济的快速发展,对电力的需求越来越大,对电力人才的要求也越来越高,面对新的形势,高职教育要主动适应社会的需求,对原有的教学进行改革。供电系统继电保护是供用电专业的核心课程,对于培养合格的电力人才具有较大的作用,然而,由于这门课程涉及的内容很多,学生学起来很费劲。为了提高学习的质量和效率,满足用人单位对技术工人的要求,本文试以广西电力职业技术学院为例,从课程内容改革、教学方法改革、教学模式改革三个方面对供电系统继电保护课程教学改革进行探索。
一、课程内容改革
随着高校的扩招,高职教育的普及,越来越多的人能走进了大学,但是也带来了一个问题,学生的质量参差不齐,差别很大,一个专业既有文科生也有理科生。要上好供电系统继电保护课程,这对于教师来说压力很大。面对这样的情况,首先必须从教学内容上进行改革。以广西电力职业技术学院为例。该院教师走访企业,与一线的技术人员进行交流,请来专家对课程内容提出问题及整改意见,并从中总结出电力职业所要具备的理论知识、基本技能和职业素养。根据调研的一手资料,广西电力职业技术学院对课程内容进行了整合,不再一味地追求大而全的知识,而是把学生定位具有专业技能的技术人员,与一线岗位进行对接,更注重学生对现场问题的解决和设备的维护方面,注重学生的动手能力和实用性。于是我们打破现有的教学内容按章节来上的习惯,不在以灌输继电保护的所有知识点为出发点,而是针对这个专业的典型工作任务总结了五大模块、十二个子项目,其中五大模块分别是基础模块、线路保护模块、主设备保护模块、自动装置模块和信号控制模块。这门课程的定位就是为后面开展的实训课程做好理论知识的储备。通过这样的改革,改变了教师一味的教授理论知识、不重技能的缺点,也改变了教师把理论知识讲得很深入,而学生又不能理解的两难情况,把教师从繁重的理论知识给解放出来。本团队对照典型工作任务里面的所要求的理论知识,重新梳理这门课的知识点,把很多用得少,但是理论性很强的内容给删除,比如距离继电器的灵敏角、线路在有分支情况下的距离整定等。把典型任务里面要求的基本知识点给讲透。这样教师不会再有课时紧张的情况,有了更多的时间对着门课程进行项目化改革,学生有了更多时间去练习和提问,从而提高他们对于知识点的掌握,增强他们学习的主动性和积极性。通过任务式教学,传统教学方法里的两条“平行线”――理论内容和实践能够得到很好的结合。
二、教学方法改革
以往上继电保护都是教师满堂灌,课堂是教师的独角戏,师生互动很少,这导致很多学生并没有真正理解里面的知识点。为了满足用人单位对学生的专业知识的要求,就必须要对传统的教学方法进行改革,要使学生成为学习的主体,让他们从被动接受知识转变为主动学习知识,充分调动学生的积极性。
(一)充分采用各种教学媒体
现代社会,教师和学生都能很轻易地接触到网络和各种媒体,为了使枯燥而乏味的继电保护知识变得更加生动,在课堂上教师可采用“多媒体+案例”的教学方式。为了找到学生易懂的多媒体资料,可通过网络收集大量与继电保护相关的视频和动画,通过一些编辑软件对它们进行加工处理,转化为上课的课件。而对一些网上没有的视频,还可以深入电力企业,把企业一些培训员工的视频和图片拿回来编辑,变成上课的视频文件和动画,使得学生能通过这些视频和动画的展示,更容易理解和掌握保护动作的相互过程,从而产生事半功倍的教学效果。现在智能手机已经在学生中广泛普及,为了使学生课后也能充分学习继电保护的知识,教师可建立微信群,一些网络上制作比较好的继电保护的视频和文件,让大家有空的时候都能下载这些文件学习,弥补课堂上时间短的弊端,也能够对一些难懂的知识点进行有益的补充。通过多媒体,很多书本上枯燥乏味的知识点变成了看得到、摸得着的东西,从而能够大幅度提高学生的积极性,也便于学生更好地理解继电保护的原理。
(二)充分利用仿真软件
供电系统继电保护是一门理论课,是为后面的微机保护和二次接线实训的实训课提供理论支撑的。如果这门课没学好,后续微机保护和二次接线实训的课程就不好开展。供电系统继电保护除理论性强外,还存在大量的计算。对于本专业有部分学生是文科生和对口招生的学生,他们的计算水平的底子并不是很好。为了提高他们对知识点的理解能力和计算能力,一味地强化项目式教学,效果并不是非常理想。例如,对于继电保护的电流三段式保护这个知识点,可利用电力的仿真软件PSCAD,利用仿真软件可视化好的特点,在课堂上搭建线路模型,设置故障点。给仿真软件里面的示波器加载线路电流,通过可视化的软件,把短路前和短路后的电流展示给学生,让他们充分体会电流的变化量对线路造成的影响。接下来就是引导学生如何有效地对线路进行保护,通过对电流设定整定值来保护线路。通过这些方法使学生很自然地掌握了计算整定值的方法,加深了对公式的理解和记忆。有了电流三段式的计算的基础后,对于距离三段式保护的计算,教师可对学生采用启发式教学,让学生模仿电流三段式的计算方法来算出距离保护的整定值,再把学生算出的整定值设置到PSCAD搭建的模型中来进行验证。通过这个的手段使学生对自己的计算水平和能力产生较强的自信,也能检验出他们易出错的地方,便于他们在日后的学习和工作中能有所改正。事实证明,通过仿真软件辅助教学,三段式电流的的整定计算学生的掌握率提高10%以上。
(三)充分利用实物元件
看懂二次接线图是供电系统继电保护课程必须教会学生掌握的技能,传统的教学方法既费力气,也很难达到预期的效果,而采用任务式教学方法,可以大幅加强学生对该知识点的掌握。例如,过电流二次动作的原理图,教师可首先通过视频的演示,把二次图的过电流保护动作原理演示出来,学生掌握基本的原理后,把学生领到已经安装和调试好的由电磁继电器组成的二次电路的屏柜面前,结合图纸对照实物,对学生布置任务,让他们找出过电流保护的继电器以及它们之间的连线。结合实物接线,画出它们的接线图纸,这个过程使学生能轻易掌握识图方法,教师再也不用反反复复地演示过电流的保护原理图,从而达到一举两得的效果。
三、教学模式改革
由于受到教室和设备的局限,许多电力院校供电系统继电保护、微机保护和二次接线实训被割裂成三门独立课程来开设,这既耗费课时,也不利于学生理解这三门课程之间的内在联系和对构建课程整体意识。为此,随着学校硬件逐步完善,应实现传统教学模式向一体化教学模式的转变,将供电系统继电保护与微机保护、二次接线实训整合成一门课。目前,许多电力院校都在这方面做出了探索,一些好的电力系统的学校已经开始实施。这将对教师的综合能力提出了更高的要求。教师应将知识点融入项目教学中,对学生进行教、学、练、做的一体化教学模式的设计。一体化教学大致的实施步骤如下:教师讲解这个任务要涉及的知识点,紧接着布置任务,学生根据拟定的方案完成任务,提交成果,教师根据学生的过程和成果进行点评、打分。通过一体化教学,把真实的场景搬到教学中来,不仅可以锻炼学生的学习能力,还能提高学生的分析能力、协作能力和创新能力,极大地调动教师和学生的积极性,增强学生的综合素质。
综上,供电系统继电保护是一门涉及多个基础专业、综合性较强的课程,这使得教与学的难度都比较大,因此,有必要在结构安排、内容选择、教学方法和方式方面做出一些新的创新,充分利用网络和多媒体技术调动起学生的积极性。整个课堂的教学不应是一个照本宣科的过程,而应是一个不断增长见识、消除困惑和分享经验的过程。应充分调动教师和学生的主动性和创造性,使整个课堂的氛围变得充满活力。
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关键词:电工技师论文工艺性标准化
一、专业项目论文的工作观
技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程,同时是个人技能水平的展示过程。
技术工人的专业工作目的一般要求是:保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述,充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。
技师论文应该强调较高级工艺性内容,应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章,并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文,突出的是专业技巧水平;又如新技术应用型课题论文,突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。
1.强调论文项目的工艺性价值。技能,应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称,总易误认为技能偏指技术能力,而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论,即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺,可以理解为加工的“艺术”,强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力,可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。
较高级的专业技能型人员的工作,应能体现技术工艺引人入胜的技巧性,工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证,工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。
2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一,但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高,但他们的本职工作很出色,工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到,高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力,对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。
3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中,用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说,然后绘出基本原理图,最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意,这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数(理论公式受客观实际过程条件的约束),易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。
4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多,技巧思维保持,非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力;把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言(术语,编程,工程图,解析图表等)表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。
技术进步:在产业规范约束下,采用现代的、主流的专业技术成果。
技术工艺创新:在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。
基本完备和适配的资料:是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。
二、电学原理在工程运用中的本征性理解
机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术,应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。
1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压(电动势能信息)为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”,控制系统传递信息不一定依赖固形材料(例如可通过空间电磁场感应传递)。
使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制,自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。
采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例(信号放大)、微分(信号即时变化率)、积分(信号的时间积累效应),而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。
电能量传输的第一要素是电路成为回路,依赖有形的导电材料,再者就是能量规模(大小)和传输时间可控。因此,控制电路的关键功能是信息“变换(如电压放大器)”和“调节”。
主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”,而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器(主电路)组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。
现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件(CPU)及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。
2.机电能量转换技术离不开磁材料技术,也离不开磁路分析技术;传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分,其电气特性检定比较困难。但是近些年来,新型合成磁性材料技术迅猛发展,其运用空间(特别是在机电技术领域)急速扩展。
再者,材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎,感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。
从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向:以一个四端电路(网络)为例,若以改变激励能够实现相应响应,则控制方式可分为:a.电流控制电流(控制机制参数体现为电流放大系数),b.电压控制电流(控制机制参数体现为转移电导(跨导)),c.电压控制电压(控制机制参数体现为电压放大倍数),d.电流控制电压(控制机制参数体现为转移电阻(跨阻)),实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量,所以上述a,b两种控制方式是驱动器电路,c是信息处理电路,d不是机电设备电路优选形式(能量控制信号)。
上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路(主电路、驱动器)形式。
a方式中,电流控制电流的中心技术是:实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。
三极管,响应速度高,无动作触点,但控制电路与被控电路有公共支路,控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约,而且可承受功率在瓦特级,一般不符合机电设备功率规模要求。
继电器(接触器),以电-磁-力形式驱动开关触点动作,实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点,长期以来被视为“非理想器件”。
b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。
上世纪后半期,业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。
上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT(一种增强型绝缘栅场效应管器件)的商品化普及,机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实,例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。
3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有:
电力电子技术:利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料,根据器件的特点和电能转换的要求,开发电能转换电路,包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。
电动机技术:强磁材料与低温环境技术。
虚拟现实技术:软件型传感系统分析与仪表。
机电液智能控制技术:机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升,如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。
微机电系统技术:常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”,即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内,并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。
电致流体相变技术:电场作用下电流变液(ERF,electrorheologicalfluid)可在“固”—“液”两相之间转换,转换过程可控而且可逆,转换时间为ms级,利用其电控力学行为,可以预期得到较之传统力学元件更为理想的(机—电能量转换控制的)响应指标。
磁致流体相变技术:磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性;而在强磁场作用下,则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的,而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。
硅胶导电与绝缘的智能化控制技术;作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品,用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用,现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中,比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。
三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力
机电设备技术标准(国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准)的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等,作了较完善规定,有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明,符合标准的机床,故障率较低,反之故障率则高,可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。
当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征,提交改进或改性方案,以期获得结构或功能更优化的产品)、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。
四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点
维修电工岗位工作的技术工艺核心领域(空间范围,对象)。
维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术(如机器人,城市电动载人设备(电梯,搜索救生设备,无人驾驶运行设备,物流基地自动化设备等),注意:在机电前端技术领域;与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。
机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。
一些控制系统设计方案的实用性(技术改造方案的功能指标的得失)和适用性。
专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。
五、论文正文的编辑策略
通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况,明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容:
1.详尽细致的立论表述:现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式,简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合;证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。
现实性:有重点而且简单的描述工作环境,仪器工具,基础性技术资料等工作先期条件,适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。
可行性:有重点而且简单的描述工作团队情况,已经具备的知识基础和经验,主流技术采用的决定,需要增加的仪器工具,实施方案或技术工艺路线。
绩效预期:有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说,重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。
2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如:可编程序控制器(PLC)技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如:基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制,使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。
工艺方案:展示工作者专业软实力的平台,以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范,要基本完备,要适配。例如:机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。
三项资料:工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计(流程图与功能框图)和主要零部件明细,是工艺方案论证的骨干依据。
对于要遵循物理规律,以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文,建议采用机电工程手册为理论蓝本,引用工程计算方法处理数据。
调试过程:调试工作的工序、工步罗列,调试过程状况和数据的记录。
3.结果与讨论。这是全文的重心,应精心筛选技术工艺成果,把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来,写进去,作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时,应说明数据的处理方法及误差分析,说明现象出现的条件及其可证性。
概括项目工作的总结:所得结果与已有结果的比较;联系实际结果,解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本项目实施过程中尚存在的问题,对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。
参考文献:
[1]王建,张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.(ISBN9787111318422).机械工业出版社,2012.