电子仿真技术在电工维修的应用

来源：职称驿站所属分类：电子技术论文
发布时间：2018-04-16浏览：47次

　　电子仿真技术在电工维修领域发挥着重要作用，保证了电气设备的可靠运行，论文对电子仿真技术进行了一番分析，最后并总结了电子仿真技术的应用方法，保证实施过程的安全性。

电子工业专用设备

　　《电子工业专用设备》1971年创刊，主要面对国内外从事电子专用设备研究、设计、制造及应用领域的科学工作者、工程技术人员、大专院校师生及管理干部等。

　　随着电气自动化的不断发展，电工尤其是工厂的电工只懂得接触器、继电器电路是远远不够的，还必须掌握变频器和PLC的相关应用和维修技能。所谓电工是安装、保养、操作或修理电气设备的工人。也就是说现在电工维修工作复杂程度越来越高，而且还有安全风险。电子仿真技术为这些问题提供了解决方案，作为一种辅助性软件技术，电子仿真技术在电工维修领域的应用具有十分重要的现实意义。

　　1关于电子仿真技术

　　电子仿真是仿真技术当中的一种，所谓仿真技术，包含系统论、控制论、相似原理、信息技术，利用专用设备或计算机构建系统模型来对实际系统进行动态分析。电子仿真技术可以这样理解，不过要注意电子仿真技术主要针对电子电工。仿真有两种方法，包括连续系统仿真和离散事件系统仿真。当然它主要是利用仿真模型进行仿真实验。电子仿真的原理同样如此。在仿真时需要一套或多套工具，电子仿真技术主要依靠Edison、PSpice、电路图编辑器、Schernatics、Prpbe、电路文本文件等。在电工维修领域，电子仿真技术具有十分重要的作用。

　　1.1电子仿真技术真实性较强

　　电子仿真技术的核心在于仿真，在电工维修的实际应用中，需要根据实际情况的调查结果，在仿真工具中构建仿真环境，然后进行模拟试验，从而提供一套较为全面的维修方案，指导维修电工的操作。因为基于实际情况进行仿真环境的搭建，真实性较强。

　　1.2仿真可以比较接近实物

　　电子仿真工具提供的虚拟仪器和元器件，具有比较强的真实性，与实物比较接近。维修人员可以通过这些元器件和仪器直观地对维修环境进行分析，进而制定出具有针对性且正确的维修方案。1.3操作方便电工可以利用仿真工具中仪器、元器件搭建各种环境，灵活性高，操作性强，能够方便电工的安装与调试。特别是在接线和电路等方面，通过不断实验调试，可以准确得出正确的连接方式，防止因为实际操作不当造成的烧毁元器件，或发生安全事故等问题。而且仿真相当于前期准备，准备充分，必然在具体的实施过程中效率就会很高，安全性也有保证。

　　1.4具有较强安全性

　　电工维修的安全风险很大，传统的维修手段，需要依靠人工到实地进行勘察测试，这加大了触电的风险。当然这只是其中一类风险，总之安全风险大，电子仿真技术可以有效降低安全事故发生的概率。电工在仿真软件上进行操作模拟，得出最佳的维修方案，这大大降低了危险性，虽然安全事故的形成因素不只一种，但至少能够起到预防作用。

　　2电子仿真技术的应用

　　电工维修领域，应用电子仿真技术可以实现三个目的：减少研究、设计费用节约成本降低损耗;缩短研究、设计周期，提高性能，提供可供观测的评估内容，预防不确定情况;提高可靠性，模拟偶然事件提高安全性。

　　2.1对电子仿真技术应用的认识目前电子仿真技术应用于电工维修领域，主要在两个方面产生优势：①电工技术教学;②维修提供指导方案。例如Edison仿真软件，这是一个入门级的3D仿真软件，也是电子电路仿真软件，软件提供了电气设备，使用者通过添加元器件和电缆进行电路连接，然后通电进行测试。当然还可以使用模拟的万用表进行测试，来确定电路连接方法的正确性。一些比较高级的软件如PRITEUS仿真软件，这同样是一款针对电路设计的仿真软件，它包括很多模块如ARES、ISIS等。其中ARES主要针对PCB板的设计，ISIS主要针对电路原理图的布图和仿真，这个软件之所以比较高级，是因为它可以在添加元器件后实现自动布线。通过上述对仿真工具的简单分析可知，在电工维修领域应用电子仿真技术实质上最大的优势在于其辅助功能，它能够让维修电工对电气电路有一个清晰的认识。维修电工是电工中的一个岗位，主要负责电气设备、元件及线路的维修、保养、检修、一般故障判断处理，更换设备元件及线路的电工。应用电子仿真技术主要就是用来分析故障，模拟偶然事件，提高电气设备和线路的可靠性、安全性。因此，关键还是要电工掌握电压电器常见故障检修及维修要点，然后再利用电子仿真技术，方能起到事半功倍的效果。

　　2.2常见故障检修及其要领

　　电工维修工程中比较常见的电压电器故障主要有三种，包括电压断路器故障、接触器故障、热继电器故障。以断路器故障来说，可能是动触头接触不良，触电压力不够，开关容量下降，发生触头过热现象。或者是长期过载，触头接触不良容易引起通电时产生闪弧爆响，危害性极强。接触器故障可能是触点接触不良，设备缺相运行，此时电气设备如电动机虽然在转动，但是会出现异响，接触器断电但设备依然在运转这是发生了触点熔焊，这可能是某一相过载导致触点熔焊。

　　热继电器则常见热功当量元件烧断、热继电器不动或误动。当然如果自动化程度高，电气回路中有PLC、变频器等，电工维修还需要重点关注PLC、变频器。常规的电路连接，在很大程度上对电路的极限值考虑不周，上述常见故障中绝大部分故障发生于电路过载，也就是电路极限值不合适。此时就可以利用电子仿真技术，进行电路实验，得到最佳的电路极限值，和正确的线路连接方案，这是保证电路中设备可靠运行的前提条件。当然发生故障不可避免，如何利用电子仿真技术进行维修，笔者认为首先需要对故障机理和处理故障的要领有一个清晰的认识。以触点故障为例，这是一个偶然事件，触点故障一般常见过热或是熔焊，触点压力不足或是触点表面氧化或不清洁就可会导致触点过热。如果触点在闭合时发生强烈闪弧或是有跳动现象就可能导致触点熔焊。

　　了解了故障机理在检修时就会具有针对性，一般就需要检查触点表面的氧化情况和清洁情况。如果是银触点，表面发生氧化则可不做修理，因为其氧化层导电性强而且在氧化还原反应下会还原成金属银。检查触点表面是否存在灼伤烧毛尤其是铜触点。若是发生触点熔焊只能更换，此时需要考虑触点压力和触点容量。其次，有了上述经验做支撑，当发生故障时，就可以有针对性地利用电子仿真技术来进行故障分析，查找故障根源，然后重新设计安装需要更换的电气设备。

　　这需要电工维修人员精通电子仿真技术，同时还需要精通编程。因为在查找故障根源上必须要利用编程设计故障设备，用于进行仿真实验，确定故障源，当然这一过程必须以现场实际情况为基础。通过分别列举可能发生这种故障的原因来设计故障设备，然后进行仿真实验，通过对比分析判断故障源，并结合现场的实际检查进行确定。以便进一步通过仿真来制定科学的维修方案。例如发生了触点熔焊，经过仿真实验发现是触点容量不够，常规方法是更换一个大一级的电器，这种方法看似可行，实际上并不科学，因为没有考虑到极限值，运用仿真则可以对其极限值进行实验，以确定最佳的容量。

　　3结束语

　　电子仿真技术虽然具有十分强大的优势，但是要将其定位成辅助工具才能发挥真实的效用，电工维修当中关键还是人，电工维修人员只有既精通电工维修，又精通电子仿真技术，才能在电气自动化背景下，发挥出电子仿真技术的真正效用。本文对此进行了探索，有些内容可能存在不足之处，但是具备一定的参考价值，且起着抛砖引玉的作用，希望可以和业内同仁共同探讨，共同为电气自动化的发展做出贡献。

　　参考文献

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　　[3]王嫣.模拟仿真技术在电子电工实验中的运用研究[J].电子技术与软件工程，2016，15：168~169.、

《电子仿真技术在电工维修的应用》

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