電子仿真技術在電工維修的應用

　　這篇電子工程師職稱論文發表了電子仿真技術在電工維修的應用，電子仿真技術在電工維修領域發揮著重要作用，保證了電氣設備的可靠運行，論文對電子仿真技術進行了一番分析，最后并總結了電子仿真技術的應用方法，保證實施過程的安全性。

　　【關鍵詞】電子工程師職稱論文,電子仿真技術,電工維修,方法

　　隨著電氣自動化的不斷發展，電工尤其是工廠的電工只懂得接觸器、繼電器電路是遠遠不夠的，還必須掌握變頻器和PLC的相關應用和維修技能。所謂電工是安裝、保養、操作或修理電氣設備的工人。也就是說現在電工維修工作復雜程度越來越高，而且還有安全風險。電子仿真技術為這些問題提供了解決方案，作為一種輔助性軟件技術，電子仿真技術在電工維修領域的應用具有十分重要的現實意義。

　　1關于電子仿真技術

　　電子仿真是仿真技術當中的一種，所謂仿真技術，包含系統論、控制論、相似原理、信息技術，利用專用設備或計算機構建系統模型來對實際系統進行動態分析。電子仿真技術可以這樣理解，不過要注意電子仿真技術主要針對電子電工。仿真有兩種方法，包括連續系統仿真和離散事件系統仿真。當然它主要是利用仿真模型進行仿真實驗。電子仿真的原理同樣如此。在仿真時需要一套或多套工具，電子仿真技術主要依靠Edison、PSpice、電路圖編輯器、Schernatics、Prpbe、電路文本文件等。在電工維修領域，電子仿真技術具有十分重要的作用。

　　1.1電子仿真技術真實性較強

　　電子仿真技術的核心在于仿真，在電工維修的實際應用中，需要根據實際情況的調查結果，在仿真工具中構建仿真環境，然后進行模擬試驗，從而提供一套較為全面的維修方案，指導維修電工的操作。因為基于實際情況進行仿真環境的搭建，真實性較強。

　　1.2仿真可以比較接近實物

　　電子仿真工具提供的虛擬儀器和元器件，具有比較強的真實性，與實物比較接近。維修人員可以通過這些元器件和儀器直觀地對維修環境進行分析，進而制定出具有針對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、元器件搭建各種環境，靈活性高，操作性強，能夠方便電工的安裝與調試。特別是在接線和電路等方面，通過不斷實驗調試，可以準確得出正確的連接方式，防止因為實際操作不當造成的燒毀元器件，或發生安全事故等問題。而且仿真相當于前期準備，準備充分，必然在具體的實施過程中效率就會很高，安全性也有保證。

　　1.4具有較強安全性

　　電工維修的安全風險很大，傳統的維修手段，需要依靠人工到實地進行勘察測試，這加大了觸電的風險。當然這只是其中一類風險，總之安全風險大，電子仿真技術可以有效降低安全事故發生的概率。電工在仿真軟件上進行操作模擬，得出最佳的維修方案，這大大降低了危險性，雖然安全事故的形成因素不只一種，但至少能夠起到預防作用。

　　2電子仿真技術的應用

　　電工維修領域，應用電子仿真技術可以實現三個目的：減少研究、設計費用節約成本降低損耗;縮短研究、設計周期，提高性能，提供可供觀測的評估內容，預防不確定情況;提高可靠性，模擬偶然事件提高安全性。

　　2.1對電子仿真技術應用的認識目前電子仿真技術應用于電工維修領域，主要在兩個方面產生優勢：①電工技術教學;②維修提供指導方案。例如Edison仿真軟件，這是一個入門級的3D仿真軟件，也是電子電路仿真軟件，軟件提供了電氣設備，使用者通過添加元器件和電纜進行電路連接，然后通電進行測試。當然還可以使用模擬的萬用表進行測試，來確定電路連接方法的正確性。一些比較高級的軟件如PRITEUS仿真軟件，這同樣是一款針對電路設計的仿真軟件，它包括很多模塊如ARES、ISIS等。其中ARES主要針對PCB板的設計，ISIS主要針對電路原理圖的布圖和仿真，這個軟件之所以比較高級，是因為它可以在添加元器件后實現自動布線。通過上述對仿真工具的簡單分析可知，在電工維修領域應用電子仿真技術實質上最大的優勢在于其輔助功能，它能夠讓維修電工對電氣電路有一個清晰的認識。維修電工是電工中的一個崗位，主要負責電氣設備、元件及線路的維修、保養、檢修、一般故障判斷處理，更換設備元件及線路的電工。應用電子仿真技術主要就是用來分析故障，模擬偶然事件，提高電氣設備和線路的可靠性、安全性。因此，關鍵還是要電工掌握電壓電器常見故障檢修及維修要點，然后再利用電子仿真技術，方能起到事半功倍的效果。

　　2.2常見故障檢修及其要領

　　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。以斷路器故障來說，可能是動觸頭接觸不良，觸電壓力不夠，開關容量下降，發生觸頭過熱現象。或者是長期過載，觸頭接觸不良容易引起通電時產生閃弧爆響，危害性極強。接觸器故障可能是觸點接觸不良，設備缺相運行，此時電氣設備如電動機雖然在轉動，但是會出現異響，接觸器斷電但設備依然在運轉這是發生了觸點熔焊，這可能是某一相過載導致觸點熔焊。

　　熱繼電器則常見熱功當量元件燒斷、熱繼電器不動或誤動。當然如果自動化程度高，電氣回路中有PLC、變頻器等，電工維修還需要重點關注PLC、變頻器。常規的電路連接，在很大程度上對電路的極限值考慮不周，上述常見故障中絕大部分故障發生于電路過載，也就是電路極限值不合適。此時就可以利用電子仿真技術，進行電路實驗，得到最佳的電路極限值，和正確的線路連接方案，這是保證電路中設備可靠運行的前提條件。當然發生故障不可避免，如何利用電子仿真技術進行維修，筆者認為首先需要對故障機理和處理故障的要領有一個清晰的認識。以觸點故障為例，這是一個偶然事件，觸點故障一般常見過熱或是熔焊，觸點壓力不足或是觸點表面氧化或不清潔就可會導致觸點過熱。如果觸點在閉合時發生強烈閃弧或是有跳動現象就可能導致觸點熔焊。

　　了解了故障機理在檢修時就會具有針對性，一般就需要檢查觸點表面的氧化情況和清潔情況。如果是銀觸點，表面發生氧化則可不做修理，因為其氧化層導電性強而且在氧化還原反應下會還原成金屬銀。檢查觸點表面是否存在灼傷燒毛尤其是銅觸點。若是發生觸點熔焊只能更換，此時需要考慮觸點壓力和觸點容量。其次，有了上述經驗做支撐，當發生故障時，就可以有針對性地利用電子仿真技術來進行故障分析，查找故障根源，然后重新設計安裝需要更換的電氣設備。

　　這需要電工維修人員精通電子仿真技術，同時還需要精通編程。因為在查找故障根源上必須要利用編程設計故障設備，用于進行仿真實驗，確定故障源，當然這一過程必須以現場實際情況為基礎。通過分別列舉可能發生這種故障的原因來設計故障設備，然后進行仿真實驗，通過對比分析判斷故障源，并結合現場的實際檢查進行確定。以便進一步通過仿真來制定科學的維修方案。例如發生了觸點熔焊，經過仿真實驗發現是觸點容量不夠，常規方法是更換一個大一級的電器，這種方法看似可行，實際上并不科學，因為沒有考慮到極限值，運用仿真則可以對其極限值進行實驗，以確定最佳的容量。

　　3結束語

　　電子仿真技術雖然具有十分強大的優勢，但是要將其定位成輔助工具才能發揮真實的效用，電工維修當中關鍵還是人，電工維修人員只有既精通電工維修，又精通電子仿真技術，才能在電氣自動化背景下，發揮出電子仿真技術的真正效用。本文對此進行了探索，有些內容可能存在不足之處，但是具備一定的參考價值，且起著拋磚引玉的作用，希望可以和業內同仁共同探討，共同為電氣自動化的發展做出貢獻。

　　參考文獻

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　　作者：張英爭 李菊芳 單位：河南工學院

　　推薦閱讀：《電子科技》(月刊)創刊于197年，是由中華人民共和國工業和信息化部主管，西安電子科技大學主辦的學術、技術類專業期刊。