高敏

(江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，江蘇南通226011)

電子技術(shù)的應(yīng)用與節(jié)能潛力研究

高敏

(江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，江蘇南通226011)

探討電子技術(shù)應(yīng)用中的節(jié)能潛力，通過電子技術(shù)在電動機(jī)、電光源、工業(yè)爐窯、風(fēng)機(jī)、水泵、模具制造、焊接設(shè)備及機(jī)械加工等領(lǐng)域的運(yùn)用及節(jié)能的實(shí)例，足以證明電子技術(shù)具有廣闊的節(jié)能潛力。在應(yīng)用的過程當(dāng)中，應(yīng)該對具體的實(shí)施技術(shù)進(jìn)行有計劃的安排，加大強(qiáng)度在各個領(lǐng)域推廣電子技術(shù)，提高我國的電子技術(shù)整體水平。

電子技術(shù)；應(yīng)用節(jié)能；潛力研究

電子技術(shù)的內(nèi)涵非常豐富，涉及微電子技術(shù)以及電子自控技術(shù)，在應(yīng)用過程當(dāng)中，涉及管理生產(chǎn)、控制和改造等環(huán)節(jié)，可以有效提高整體的生產(chǎn)效益，為企業(yè)降低生產(chǎn)成本。在我國電子行業(yè)當(dāng)中，許多領(lǐng)域沿用的還是傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備，大多數(shù)的設(shè)備非常陳舊，對于高效自控微機(jī)數(shù)顯設(shè)備的應(yīng)用非常少。由于電子行業(yè)應(yīng)用的電子技術(shù)比較落后，所以大幅度地提高了勞動的強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)技術(shù)的效率，在生產(chǎn)的過程當(dāng)中消耗的人力和物力都是非常巨大的。

1 基本概況

我國電子行業(yè)工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，許多機(jī)電產(chǎn)品的制作水平比較落后，長過程當(dāng)中所采用的制造設(shè)備也比較落后。設(shè)備的智能化技術(shù)較低，設(shè)備自身對于生產(chǎn)線的控制度比較低，整體上制約了工業(yè)的長久發(fā)展。長此以往就會降低企業(yè)以及機(jī)電產(chǎn)品在市場上的競爭力，將電子技術(shù)應(yīng)用與機(jī)電產(chǎn)品當(dāng)中，可以推動機(jī)電產(chǎn)品的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，為機(jī)電產(chǎn)品帶來較為廣闊的發(fā)展前景。電力工業(yè)主要用電包括線網(wǎng)損耗以及廠用電，占企業(yè)發(fā)電總量的18%，略高于國外的先進(jìn)水平。在全國1600萬臺風(fēng)機(jī)泵當(dāng)中，其總耗電量可以占到全國的40%，如果將其中一部分風(fēng)機(jī)泵類由調(diào)節(jié)流量運(yùn)行改為調(diào)速控制，可以有效地節(jié)省大量的電資源。在我國擁有各種工業(yè)爐窯大約有40萬臺，分布在各個行業(yè)以及領(lǐng)域當(dāng)中，比如說冶金、電子、建材、化工、機(jī)械和輕工，這些領(lǐng)域所消耗的能源占總能源的60%。如果將電子自控技術(shù)應(yīng)用到這些領(lǐng)域當(dāng)中，可以有效地對這些領(lǐng)域當(dāng)中的爐窯進(jìn)行改造，定程度上可以節(jié)省用電大約為550億KWH/a。以上數(shù)據(jù)我們可以初步得到結(jié)論，將微電子技術(shù)應(yīng)用到各個領(lǐng)域當(dāng)中，可以在整體上對這些機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行提高以及產(chǎn)品更新。將傳統(tǒng)的電子設(shè)備進(jìn)行更新，有效地提高經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)約大量的成本，同時也響應(yīng)了節(jié)約能源綠色發(fā)展的戰(zhàn)略思想。

2 電子技術(shù)的應(yīng)用與節(jié)能潛力

2.1 電動機(jī)

我國最主要的終端耗電設(shè)備就是電動機(jī)，據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在我國總電力消耗當(dāng)中，電動機(jī)的耗電量可以占到40%。就目前我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，我國電動機(jī)的總裝機(jī)容量大約在500GW，每年的耗電量大約在700億KWh，我國所使用的電動機(jī)大多數(shù)都是三相異步電動機(jī)，其中有一部分電動機(jī)與發(fā)達(dá)國家的水平相差甚遠(yuǎn)，推廣一些比較先進(jìn)的電動機(jī)，在一定程度上可以節(jié)省大量的電。采用功率因數(shù)型感應(yīng)電動機(jī)，功率因數(shù)型感應(yīng)電動機(jī)主要是由電子技術(shù)為主，對電動機(jī)節(jié)能進(jìn)行較為科學(xué)化的設(shè)置，其中負(fù)載電流控制屬于轉(zhuǎn)差速度型。感應(yīng)電機(jī)節(jié)電控制器，在使用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，主要是作用于繞線式電動機(jī)，通常這些繞線式電動機(jī)屬于低速負(fù)荷調(diào)速。整體電動機(jī)的應(yīng)用過程當(dāng)中，采用可控硅逆變電子技術(shù)，在整個應(yīng)用的過程當(dāng)中，涉及無觸點(diǎn)無級變速改造技術(shù)，其中還會夾雜一些無零線零式可控硅串級調(diào)速技術(shù)。電動機(jī)節(jié)能技術(shù)可靠性比較高，在節(jié)電方面的效率也會比較高，通?？梢赃_(dá)到25%～40%。在應(yīng)用電子技術(shù)的過程當(dāng)中，結(jié)合實(shí)際的負(fù)債情況來對電動機(jī)的工作進(jìn)行整體的調(diào)整，特別是對一些特殊的設(shè)備結(jié)構(gòu)，比如說標(biāo)準(zhǔn)籠式異步電機(jī)，對于該設(shè)備的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩的獨(dú)立控制要求比較高。在具體應(yīng)用之前需要對設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行整體的調(diào)整，這樣可以取得比較有效的節(jié)電效果。許多企業(yè)在使用節(jié)電智能設(shè)備之后，可以為企業(yè)節(jié)約大量的電資源，如果將先進(jìn)的調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到我國的各個領(lǐng)域當(dāng)中，在整體上對經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)整。

2.2 電光源

隨著科學(xué)技術(shù)不斷地提高，人們的生活水平也有了有效的改觀，人們對于照明燈的需求越來越高。在相關(guān)數(shù)據(jù)整體統(tǒng)計，我們可以明確看出傳統(tǒng)的照明設(shè)備白熾燈所消耗的電量高達(dá)700億千瓦時，占所有照明總量的70%。隨著技術(shù)的逐漸提高，人們將白熾燈轉(zhuǎn)換為節(jié)能燈，在節(jié)能燈初入人們的日常生活當(dāng)中時，許多居民用戶比較抵觸。但是節(jié)能燈所消耗的用電總量卻是白熾燈的1/3，節(jié)能燈可以節(jié)約大量的發(fā)電原料，同時也可以降低發(fā)電所產(chǎn)生的污染物質(zhì)，對大氣環(huán)保以及環(huán)境的維護(hù)是非常有作用的。整體上推廣節(jié)能燈以有利于社會的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，同時也積極響應(yīng)了綠色環(huán)保的生活理念。

2.3 工業(yè)爐窯

在我國許多行業(yè)當(dāng)中都會應(yīng)用到工業(yè)爐窯，工業(yè)爐窯所消耗的電量是非常高昂的，在熱加工技術(shù)當(dāng)中所消耗的電量眾所周知。將電子和微機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)爐窯當(dāng)中，在一定程度上可以提高企業(yè)的工作效率，減少工作生產(chǎn)當(dāng)中給企業(yè)帶來的損失，最值得提倡的一點(diǎn)就是可以大幅度的節(jié)約能源降低損耗。將微機(jī)監(jiān)控生產(chǎn)全部工藝參數(shù)應(yīng)用于退火爐當(dāng)中，可以有效地提高退火爐的熱效率，同時還可以有效降低煤氣平均單位的損耗體積，在一定程度上節(jié)約了大量的能源，降低了大量的污染物排放量。

2.4 風(fēng)機(jī)、水泵

我國的風(fēng)機(jī)和水泵在經(jīng)過整體改造之后，雖然整體應(yīng)用水平得到了大幅度的提高，但是仍然低于國際使用水平。在第三次工業(yè)普查之后，我國的風(fēng)機(jī)和水泵平均效率有了明顯的提高，但是仍然低于國外的總體水平。風(fēng)機(jī)和水泵在整體系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中的效率也明顯低于國外水平，我國風(fēng)機(jī)總廠功率已經(jīng)達(dá)到0.5億千瓦，水泵總功率達(dá)到1.2億千瓦。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，如果將電子技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)機(jī)和水泵的使用過程當(dāng)中，可以節(jié)約大量的用電資源。將調(diào)速節(jié)能技術(shù)應(yīng)用水泵和風(fēng)機(jī)的使用當(dāng)中，可以在整體上實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電1200億kWh/a?？茖W(xué)技術(shù)在快速的向前發(fā)展，調(diào)速變量電子控制運(yùn)行技術(shù)逐漸應(yīng)用到了大功率設(shè)備當(dāng)中，鋼鐵廠的轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機(jī)在經(jīng)過節(jié)能調(diào)速之后，可以有效地節(jié)約用電。

2.5 工模具制造

工業(yè)在快速的向前發(fā)展，模具廣泛的應(yīng)用與工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，其中有96%應(yīng)用于粗加工能中，40%用于精加工當(dāng)中。CAD以及CAM被廣泛地應(yīng)用于工模制造當(dāng)中，該種電子技術(shù)在整體生產(chǎn)過程當(dāng)中可以大幅度的提高效率，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量也會比較高，在一定程度上也為企業(yè)的生產(chǎn)降低了成本。在生產(chǎn)的過程當(dāng)中應(yīng)用計算機(jī)數(shù)控設(shè)計制造系統(tǒng)，在一定程度上可以為企業(yè)帶來大量的經(jīng)濟(jì)效益。許多企業(yè)以及公司會將CAD和CAM技術(shù)應(yīng)用于注塑模生產(chǎn)，可以使整體生產(chǎn)的效率提高到原來的兩倍，生產(chǎn)總值耗時間也會得到明顯的降低。利用先進(jìn)的計算機(jī)數(shù)控設(shè)計制造系統(tǒng)，可以有效地降低生產(chǎn)當(dāng)中所需要的原材料，同時也會大幅度地降低成本消耗。將CAD技術(shù)應(yīng)用于冷沖模當(dāng)中，可以有效地降低常規(guī)制模所準(zhǔn)備的時間，同時也可以大幅度的降低設(shè)計總消耗的時間。在冷沖模當(dāng)中應(yīng)用CDM系統(tǒng)，可以有效減少常規(guī)制模中的準(zhǔn)備工時，設(shè)計時間也會有大幅度的減少，同時還會節(jié)約大量的繪圖設(shè)計時間，整體上可以提高工作效率。生產(chǎn)技術(shù)在不斷得到提高，提高制作精度以及效率是未來技術(shù)的發(fā)展趨勢，為提高做工的精密程度，需要不斷地提高模具的專業(yè)化水平，同時提高模具制造的標(biāo)準(zhǔn)化要求。逐漸去開發(fā)新型的三維型技術(shù)軟件系統(tǒng)，這里比較健全的數(shù)據(jù)庫，增加圖形的收集精度，對于這種技術(shù)以及技術(shù)管理方面要不斷提高。長此以往，才可以縮短我國電子技術(shù)和國際之間的差距，不斷地去提高模具的精度和制作水平，從而提高企業(yè)化整體的生產(chǎn)水平。

2.6 焊接設(shè)備

我國可生產(chǎn)的焊接設(shè)備就目前的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了47個系列，其中涵蓋了160個品種、510多種規(guī)格。在這些焊接設(shè)備當(dāng)中，許多設(shè)備的焊接技術(shù)仍然停留在我國的七八十年代水平。其中采用的大多都是流水線、成套焊接設(shè)備、焊接機(jī)器人工作站，這些傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式和國外的差距比較大。在生產(chǎn)整體的過程當(dāng)中，生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量以及性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。通過提高我國焊接電子技術(shù)的質(zhì)量和效率，不斷地去改變我國電子行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備。在我國電子技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，許多信息傳感焊接設(shè)備的生產(chǎn)比較遲緩，再加上生產(chǎn)管理技術(shù)比較低下，在整體生產(chǎn)過程當(dāng)中耗電量是十分龐大的。不同的焊機(jī)性能以及節(jié)電效率是不一樣的，具有明顯的差別，如下表所示：

表1

在傳帶式輸送機(jī)焊線當(dāng)中，二氧化碳保護(hù)焊機(jī)在整體運(yùn)行過程當(dāng)中，所消耗的電量大約為2500千瓦時，在焊接的過程當(dāng)中，平均焊接1000mm的焊縫就會消耗900千瓦時的用電。在整體技術(shù)焊接的過程當(dāng)中，同時可以節(jié)約將近80個工時，在這些工時當(dāng)中，明顯節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的總效率。在焊接掘進(jìn)機(jī)一個機(jī)架的過程當(dāng)中，可充分節(jié)約用電600千瓦時，整體所節(jié)約工時約為34小時。

2.7 熱加工

熱加工其中所包含的內(nèi)容非常的繁多，比如說鍛造、熱處理以及鑄造，在這些加工處理的過程當(dāng)中，所需要應(yīng)用的載體就是加熱爐，只有具備加熱爐裝置才可以實(shí)現(xiàn)整體的運(yùn)作。由此可見，在整個加工處理當(dāng)中所消耗的電能是十分龐大的，這些加工處理的環(huán)節(jié)不可以進(jìn)行縮減，唯一能夠降低節(jié)能損耗的就是提高技術(shù)水平。我國的電子技術(shù)發(fā)展越來越快，在許多領(lǐng)域當(dāng)中電子技術(shù)具有比較鮮明的節(jié)能潛力。在無縫鋼管、煤氣斜底試管胚加熱爐當(dāng)中，微機(jī)控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且節(jié)能效果十分的顯著。如表2所示是具體的應(yīng)用節(jié)能效果：

表2

在這處理當(dāng)中可以廣泛的應(yīng)用微機(jī)控制系統(tǒng)，計算機(jī)儲存器當(dāng)中可以儲存大量的設(shè)備工藝參數(shù)，其中流量、氣壓、爐溫以及碳勢的CAD、DDC以及PID的參數(shù)采用積分，都需要進(jìn)行電子技術(shù)的整體調(diào)節(jié)，在一定程度上可以明顯提高節(jié)能的整體效果。在汽車制造領(lǐng)域當(dāng)中，每年汽車的生產(chǎn)總量已經(jīng)達(dá)到了700萬輛，每部車需要黑色金屬鑄件大約為11%，同時還需要鋁鑄件大約為7%，在這種生產(chǎn)情況之下，是無法順利采用微電子技術(shù)智能化生產(chǎn)方式的。分立元器件逐漸會被集成電路所取代，與此同時微機(jī)控制系統(tǒng)、可編程控制器將會被一些先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備所取代。在整體的控制系統(tǒng)當(dāng)中，可以對生產(chǎn)線當(dāng)中的自動化進(jìn)行整體控制，在理化檢驗(yàn)以及無損檢測當(dāng)中，需要對鑄造的全過程進(jìn)行仔細(xì)的數(shù)據(jù)測量，比如說成分、應(yīng)力、形狀、速度、壓力、尺寸、溫度和金屬組織，這些數(shù)據(jù)都要進(jìn)行生產(chǎn)管理整體的參數(shù)監(jiān)控。在生產(chǎn)整體過程當(dāng)中，鑄造柔性單元、立體印刷SCA技術(shù)、RPM快速原型技術(shù)、CIMS技術(shù)，在一定程度上都可以達(dá)到節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.8 機(jī)械加工

許多數(shù)據(jù)都是由計算機(jī)控制的，其中還會涉及許多機(jī)床的坐標(biāo)以及工藝裝備的參數(shù)，比如說FMC、CMC、FMS、CNC。計算機(jī)控制數(shù)據(jù)設(shè)備，在一定程度上可以提高生產(chǎn)的效率，保障整體生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，對于產(chǎn)品進(jìn)行精密化的加工。計算機(jī)控制機(jī)床坐標(biāo)，可以有效地提高工作的整體效率，同時還可以減輕勞動的整體強(qiáng)度，高效為企業(yè)降低生產(chǎn)總值成本。數(shù)控塔轉(zhuǎn)沖床的研制成功，改變了傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)形勢，轉(zhuǎn)沖床是技術(shù)上的一大生產(chǎn)創(chuàng)新，其中廣泛地應(yīng)用了計算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的三軸聯(lián)動。懇切方法加工零件是一次革命，大幅度地提高了生產(chǎn)技術(shù)，有效地提高了生產(chǎn)的整體效率。在生產(chǎn)的過程當(dāng)中提高了生產(chǎn)的成功幾率，同時還節(jié)約了大量的生產(chǎn)原材料，在提升質(zhì)量的同時還提高了生產(chǎn)效率。

3 優(yōu)化電子技術(shù)良好發(fā)展的有效策略

對電子技術(shù)要進(jìn)行不斷的優(yōu)化，才能夠推動電子領(lǐng)域的良好發(fā)展，對通信網(wǎng)絡(luò)軟件、通用技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行較為全面的研究。不斷地去提高電子技術(shù)整體標(biāo)準(zhǔn)化水平，推動電子技術(shù)在各個領(lǐng)域得到全面的應(yīng)用和發(fā)展。在各個行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，都需要加大力度應(yīng)用電子技術(shù)，這樣才可以對軟件的編制更加的規(guī)范和統(tǒng)一，進(jìn)而在整體上去推動電子技術(shù)在各個領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用。鼓勵工作人員對電子技術(shù)進(jìn)行深層次的研究，對相關(guān)的電子技術(shù)制度進(jìn)行針對性的探討，從而可以構(gòu)建更為全面的電子技術(shù)保障系統(tǒng)。各個領(lǐng)域在應(yīng)用電子技術(shù)的過程當(dāng)中，需要不斷地去強(qiáng)化電力系統(tǒng)對電能輸送管控的靈活性，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)當(dāng)中所潛在的故障，對故障要進(jìn)行及時的突發(fā)性處理，在一定程度上可以提高電力企業(yè)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)收益。將電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中，可以有效地去提高實(shí)際的利用水平，將電力企業(yè)的利益放大到最大化。隨著能源越來越匱乏，需要不斷地去提高技術(shù)從而降低整體的生產(chǎn)資源消耗。國內(nèi)的電子技術(shù)發(fā)展越來越完善，但是其中仍然存在著一些問題，需要對這些問題進(jìn)行不斷的改善。就目前我國電子技術(shù)的發(fā)展水平來看，市場上對于電子技術(shù)的要求越來越高，國內(nèi)高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展局勢越來越統(tǒng)一，需要在整體上對電力技術(shù)進(jìn)行提高，尤其是在電機(jī)調(diào)速方面。全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程逐漸加快，推動了電子商務(wù)的快速穩(wěn)定發(fā)展，電子商務(wù)的發(fā)展需要在良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行，受到許多發(fā)展因素的影響。將電子技術(shù)應(yīng)用與商務(wù)領(lǐng)域當(dāng)中，可以有效地達(dá)成每日的采購目標(biāo)，進(jìn)一步的對每一個采購環(huán)節(jié)進(jìn)行有效管控。

4 結(jié)束語

世界科學(xué)技術(shù)在不斷地快速向前發(fā)展，在許多行業(yè)當(dāng)中都廣泛的應(yīng)用電子技術(shù)，電子技術(shù)可以為行業(yè)增產(chǎn)節(jié)約潛力。在應(yīng)用電子技術(shù)的過程當(dāng)中，需要進(jìn)行較為全面的策劃、整體規(guī)范性的布局，這樣才可以在各個領(lǐng)域當(dāng)中，才可以加大推廣電子技術(shù)的強(qiáng)度。應(yīng)用電子技術(shù)可以為企業(yè)帶來豐碩的增產(chǎn)增收，大幅度的降低能源損耗，同時將經(jīng)濟(jì)效益提高到最大化，在整體上提高我國的電子技術(shù)水平。

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1009-3044(2017)24-0235-03

2017-07-15

高敏(1980—)，女，江蘇南通人，碩士，講師，研究方向?yàn)閼?yīng)用電子技術(shù)教學(xué)與研究。