電子仿真技術(shù)在電工維修的應(yīng)用

　　這篇電子工程師職稱論文發(fā)表了電子仿真技術(shù)在電工維修的應(yīng)用，電子仿真技術(shù)在電工維修領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，保證了電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，論文對(duì)電子仿真技術(shù)進(jìn)行了一番分析，最后并總結(jié)了電子仿真技術(shù)的應(yīng)用方法，保證實(shí)施過(guò)程的安全性。

　　【關(guān)鍵詞】電子工程師職稱論文,電子仿真技術(shù),電工維修,方法

　　隨著電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展，電工尤其是工廠的電工只懂得接觸器、繼電器電路是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須掌握變頻器和PLC的相關(guān)應(yīng)用和維修技能。所謂電工是安裝、保養(yǎng)、操作或修理電氣設(shè)備的工人。也就是說(shuō)現(xiàn)在電工維修工作復(fù)雜程度越來(lái)越高，而且還有安全風(fēng)險(xiǎn)。電子仿真技術(shù)為這些問題提供了解決方案，作為一種輔助性軟件技術(shù)，電子仿真技術(shù)在電工維修領(lǐng)域的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1關(guān)于電子仿真技術(shù)

　　電子仿真是仿真技術(shù)當(dāng)中的一種，所謂仿真技術(shù)，包含系統(tǒng)論、控制論、相似原理、信息技術(shù)，利用專用設(shè)備或計(jì)算機(jī)構(gòu)建系統(tǒng)模型來(lái)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。電子仿真技術(shù)可以這樣理解，不過(guò)要注意電子仿真技術(shù)主要針對(duì)電子電工。仿真有兩種方法，包括連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散事件系統(tǒng)仿真。當(dāng)然它主要是利用仿真模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。電子仿真的原理同樣如此。在仿真時(shí)需要一套或多套工具，電子仿真技術(shù)主要依靠Edison、PSpice、電路圖編輯器、Schernatics、Prpbe、電路文本文件等。在電工維修領(lǐng)域，電子仿真技術(shù)具有十分重要的作用。

　　1.1電子仿真技術(shù)真實(shí)性較強(qiáng)

　　電子仿真技術(shù)的核心在于仿真，在電工維修的實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際情況的調(diào)查結(jié)果，在仿真工具中構(gòu)建仿真環(huán)境，然后進(jìn)行模擬試驗(yàn)，從而提供一套較為全面的維修方案，指導(dǎo)維修電工的操作。因?yàn)榛趯?shí)際情況進(jìn)行仿真環(huán)境的搭建，真實(shí)性較強(qiáng)。

　　1.2仿真可以比較接近實(shí)物

　　電子仿真工具提供的虛擬儀器和元器件，具有比較強(qiáng)的真實(shí)性，與實(shí)物比較接近。維修人員可以通過(guò)這些元器件和儀器直觀地對(duì)維修環(huán)境進(jìn)行分析，進(jìn)而制定出具有針對(duì)性且正確的維修方案。1.3操作方便電工可以利用仿真工具中儀器、元器件搭建各種環(huán)境，靈活性高，操作性強(qiáng)，能夠方便電工的安裝與調(diào)試。特別是在接線和電路等方面，通過(guò)不斷實(shí)驗(yàn)調(diào)試，可以準(zhǔn)確得出正確的連接方式，防止因?yàn)閷?shí)際操作不當(dāng)造成的燒毀元器件，或發(fā)生安全事故等問題。而且仿真相當(dāng)于前期準(zhǔn)備，準(zhǔn)備充分，必然在具體的實(shí)施過(guò)程中效率就會(huì)很高，安全性也有保證。

　　1.4具有較強(qiáng)安全性

　　電工維修的安全風(fēng)險(xiǎn)很大，傳統(tǒng)的維修手段，需要依靠人工到實(shí)地進(jìn)行勘察測(cè)試，這加大了觸電的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然這只是其中一類風(fēng)險(xiǎn)，總之安全風(fēng)險(xiǎn)大，電子仿真技術(shù)可以有效降低安全事故發(fā)生的概率。電工在仿真軟件上進(jìn)行操作模擬，得出最佳的維修方案，這大大降低了危險(xiǎn)性，雖然安全事故的形成因素不只一種，但至少能夠起到預(yù)防作用。

　　2電子仿真技術(shù)的應(yīng)用

　　電工維修領(lǐng)域，應(yīng)用電子仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)目的：減少研究、設(shè)計(jì)費(fèi)用節(jié)約成本降低損耗;縮短研究、設(shè)計(jì)周期，提高性能，提供可供觀測(cè)的評(píng)估內(nèi)容，預(yù)防不確定情況;提高可靠性，模擬偶然事件提高安全性。

　　2.1對(duì)電子仿真技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)目前電子仿真技術(shù)應(yīng)用于電工維修領(lǐng)域，主要在兩個(gè)方面產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)：①電工技術(shù)教學(xué);②維修提供指導(dǎo)方案。例如Edison仿真軟件，這是一個(gè)入門級(jí)的3D仿真軟件，也是電子電路仿真軟件，軟件提供了電氣設(shè)備，使用者通過(guò)添加元器件和電纜進(jìn)行電路連接，然后通電進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)然還可以使用模擬的萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試，來(lái)確定電路連接方法的正確性。一些比較高級(jí)的軟件如PRITEUS仿真軟件，這同樣是一款針對(duì)電路設(shè)計(jì)的仿真軟件，它包括很多模塊如ARES、ISIS等。其中ARES主要針對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)，ISIS主要針對(duì)電路原理圖的布圖和仿真，這個(gè)軟件之所以比較高級(jí)，是因?yàn)樗梢栽谔砑釉骷髮?shí)現(xiàn)自動(dòng)布線。通過(guò)上述對(duì)仿真工具的簡(jiǎn)單分析可知，在電工維修領(lǐng)域應(yīng)用電子仿真技術(shù)實(shí)質(zhì)上最大的優(yōu)勢(shì)在于其輔助功能，它能夠讓維修電工對(duì)電氣電路有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。維修電工是電工中的一個(gè)崗位，主要負(fù)責(zé)電氣設(shè)備、元件及線路的維修、保養(yǎng)、檢修、一般故障判斷處理，更換設(shè)備元件及線路的電工。應(yīng)用電子仿真技術(shù)主要就是用來(lái)分析故障，模擬偶然事件，提高電氣設(shè)備和線路的可靠性、安全性。因此，關(guān)鍵還是要電工掌握電壓電器常見故障檢修及維修要點(diǎn)，然后再利用電子仿真技術(shù)，方能起到事半功倍的效果。

　　2.2常見故障檢修及其要領(lǐng)

　　電工維修工程中比較常見的電壓電器故障主要有三種，包括電壓斷路器故障、接觸器故障、熱繼電器故障。以斷路器故障來(lái)說(shuō)，可能是動(dòng)觸頭接觸不良，觸電壓力不夠，開關(guān)容量下降，發(fā)生觸頭過(guò)熱現(xiàn)象。或者是長(zhǎng)期過(guò)載，觸頭接觸不良容易引起通電時(shí)產(chǎn)生閃弧爆響，危害性極強(qiáng)。接觸器故障可能是觸點(diǎn)接觸不良，設(shè)備缺相運(yùn)行，此時(shí)電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)雖然在轉(zhuǎn)動(dòng)，但是會(huì)出現(xiàn)異響，接觸器斷電但設(shè)備依然在運(yùn)轉(zhuǎn)這是發(fā)生了觸點(diǎn)熔焊，這可能是某一相過(guò)載導(dǎo)致觸點(diǎn)熔焊。

　　熱繼電器則常見熱功當(dāng)量元件燒斷、熱繼電器不動(dòng)或誤動(dòng)。當(dāng)然如果自動(dòng)化程度高，電氣回路中有PLC、變頻器等，電工維修還需要重點(diǎn)關(guān)注PLC、變頻器。常規(guī)的電路連接，在很大程度上對(duì)電路的極限值考慮不周，上述常見故障中絕大部分故障發(fā)生于電路過(guò)載，也就是電路極限值不合適。此時(shí)就可以利用電子仿真技術(shù)，進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，得到最佳的電路極限值，和正確的線路連接方案，這是保證電路中設(shè)備可靠運(yùn)行的前提條件。當(dāng)然發(fā)生故障不可避免，如何利用電子仿真技術(shù)進(jìn)行維修，筆者認(rèn)為首先需要對(duì)故障機(jī)理和處理故障的要領(lǐng)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。以觸點(diǎn)故障為例，這是一個(gè)偶然事件，觸點(diǎn)故障一般常見過(guò)熱或是熔焊，觸點(diǎn)壓力不足或是觸點(diǎn)表面氧化或不清潔就可會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)過(guò)熱。如果觸點(diǎn)在閉合時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈閃弧或是有跳動(dòng)現(xiàn)象就可能導(dǎo)致觸點(diǎn)熔焊。

　　了解了故障機(jī)理在檢修時(shí)就會(huì)具有針對(duì)性，一般就需要檢查觸點(diǎn)表面的氧化情況和清潔情況。如果是銀觸點(diǎn)，表面發(fā)生氧化則可不做修理，因?yàn)槠溲趸瘜訉?dǎo)電性強(qiáng)而且在氧化還原反應(yīng)下會(huì)還原成金屬銀。檢查觸點(diǎn)表面是否存在灼傷燒毛尤其是銅觸點(diǎn)。若是發(fā)生觸點(diǎn)熔焊只能更換，此時(shí)需要考慮觸點(diǎn)壓力和觸點(diǎn)容量。其次，有了上述經(jīng)驗(yàn)做支撐，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，就可以有針對(duì)性地利用電子仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行故障分析，查找故障根源，然后重新設(shè)計(jì)安裝需要更換的電氣設(shè)備。

　　這需要電工維修人員精通電子仿真技術(shù)，同時(shí)還需要精通編程。因?yàn)樵诓檎夜收细瓷媳仨氁镁幊淘O(shè)計(jì)故障設(shè)備，用于進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，確定故障源，當(dāng)然這一過(guò)程必須以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為基礎(chǔ)。通過(guò)分別列舉可能發(fā)生這種故障的原因來(lái)設(shè)計(jì)故障設(shè)備，然后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比分析判斷故障源，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際檢查進(jìn)行確定。以便進(jìn)一步通過(guò)仿真來(lái)制定科學(xué)的維修方案。例如發(fā)生了觸點(diǎn)熔焊，經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)是觸點(diǎn)容量不夠，常規(guī)方法是更換一個(gè)大一級(jí)的電器，這種方法看似可行，實(shí)際上并不科學(xué)，因?yàn)闆]有考慮到極限值，運(yùn)用仿真則可以對(duì)其極限值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確定最佳的容量。

　　3結(jié)束語(yǔ)

　　電子仿真技術(shù)雖然具有十分強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，但是要將其定位成輔助工具才能發(fā)揮真實(shí)的效用，電工維修當(dāng)中關(guān)鍵還是人，電工維修人員只有既精通電工維修，又精通電子仿真技術(shù)，才能在電氣自動(dòng)化背景下，發(fā)揮出電子仿真技術(shù)的真正效用。本文對(duì)此進(jìn)行了探索，有些內(nèi)容可能存在不足之處，但是具備一定的參考價(jià)值，且起著拋磚引玉的作用，希望可以和業(yè)內(nèi)同仁共同探討，共同為電氣自動(dòng)化的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]孫偉，趙慶松.模擬仿真技術(shù)在工程機(jī)械電子電工實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2015，05：233~235.

　　[2]楊蕊，王曉燕，楊婷.基于Multisim虛擬仿真技術(shù)的電工電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，10：129~131.

　　[3]王嫣.模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，15：168~169.、

　　作者：張英爭(zhēng) 李菊芳 單位：河南工學(xué)院

　　推薦閱讀：《電子科技》(月刊)創(chuàng)刊于197年，是由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部主管，西安電子科技大學(xué)主辦的學(xué)術(shù)、技術(shù)類專業(yè)期刊。