時間：2023-03-14 15:18:57
序論：在您撰寫變壓器實訓(xùn)總結(jié)時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
智能運(yùn)維的實現(xiàn)主要是依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過各類傳感器采集數(shù)據(jù)，上傳至云平臺及各類系統(tǒng)加以應(yīng)用（感知層網(wǎng)絡(luò)層平臺層應(yīng)用層）。其中提到了一項新技術(shù)，AR運(yùn)檢輔助平臺，即對設(shè)備進(jìn)行完整建模，利用AR技術(shù)，將故障點定位精確至設(shè)備內(nèi)的具體部位。
變電設(shè)備智能運(yùn)維的一大亮點，設(shè)備重癥監(jiān)護(hù)及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，對需要監(jiān)護(hù)的設(shè)備加裝各類傳感器，通過外網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳，可以通過移動端設(shè)備隨時隨地訪問，也可通過遠(yuǎn)程控制對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，甚至實現(xiàn)遠(yuǎn)程做局放。在部分沒有信號的地區(qū)，也可以就地構(gòu)筑小型局域網(wǎng)。
變壓器局部放電測量技術(shù)，分為電量檢測法和非電量檢測法，電量檢測法：高脈沖電流法、無線電干擾電壓法（RIV）、特高頻電磁波法；非電量檢測法：測聲、測光、測氣體。其中提到了聲成像測量的新技術(shù)，通過聲音多點定位，軟件計算時間差，從而實現(xiàn)聲成像。對局放試驗中干擾大的問題，可以通過硬件以及軟件兩個方面來降低干擾，同時也給我們講了一些降低干擾的小技巧：阻抗盒接末屏盡量用短一些的線，盡量采用并聯(lián)單點接地。
變壓器局放試驗中，外部干擾信號經(jīng)常會影響試驗判定。常見的干擾有：
一、空間干擾
（1）試驗線路中采用濾波器、隔離變、阻波器；
（2）濾波通帶
（3）平衡輸入方法；
（4）天線噪聲門控
對變壓器周圍進(jìn)行干擾信號測量，當(dāng)外部干擾信號與局放儀中干擾信號同步時，可以消除掉該干擾信號。在以后的局放試驗中可以嘗試使用看現(xiàn)場實際效果。
二、電源干擾
（1）阻斷
（2）濾波
三、地電流干擾
（1）測量回路與試驗回路最好分開；
電抗、分壓器的接地要區(qū)分出來，便于加壓時測電流，不受其他設(shè)備的干擾。
（2）采用并聯(lián)單點接地；
多設(shè)備并聯(lián)接地，最好不使用多點接地，各個接地線匯于一點后接地。
（3）縮短接地線長度和降低接地高度；避免產(chǎn)生對地電容。
（4）接入濾波模塊。
明日學(xué)習(xí)計劃：
關(guān)鍵詞：變壓器；故障模擬；智能實訓(xùn)裝置
作者簡介：徐光舉（1961-），男，江蘇連云港人，江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地，工程師；張長營（1968-），男，江蘇宿遷人，江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地，高級工程師。（江蘇 連云港 222069）
中圖分類號：TM4?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）36-0138-03
電力變壓器是一個重要的電氣設(shè)備，不同電壓等級的電力線路要依靠不同型式的電力變壓器將其連接起來，組成一個強(qiáng)大的電力系統(tǒng)，而處于電力系統(tǒng)末端的配電網(wǎng)中大量的配電變壓器更是發(fā)揮著重要的作用，它直接為電力用戶提供電能，一旦配電變壓器出現(xiàn)故障將會影響電力用戶的生產(chǎn)和生活用電，因此能否準(zhǔn)確、快速地判別配電變壓器故障進(jìn)而排除故障，在盡可能短的時間內(nèi)恢復(fù)配電變壓器運(yùn)行不僅事關(guān)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)質(zhì)量，而且考驗著電力運(yùn)行和檢修人員的技能水平。因此，對電力變壓器運(yùn)行和檢修人員進(jìn)行變壓器基礎(chǔ)知識和相關(guān)技能培訓(xùn)，使他們掌握相應(yīng)的變壓器運(yùn)行和檢修知識、技能尤為重要。
基于配電變壓器故障模擬的智能實訓(xùn)裝置研究與開發(fā)，將通過模擬配電變壓器在運(yùn)行中常見的故障現(xiàn)象，讓學(xué)員在實訓(xùn)中通過故障現(xiàn)象準(zhǔn)確地對故障類型進(jìn)行判別，同時通過相應(yīng)的儀器儀表測量對故障點進(jìn)行確定，進(jìn)而提出排除故障的方法，對于提高配電變壓器運(yùn)行與檢修人員的技能水平將起到事半功倍的效果。
一、國內(nèi)外研究水平綜述
經(jīng)查證，國內(nèi)外對變壓器相關(guān)技能的教學(xué)與培訓(xùn)方法，目前僅限于對變壓器原理的講解和對某一類型變壓器進(jìn)行解剖觀察，還不能對變壓器運(yùn)行中可能發(fā)生的故障現(xiàn)象進(jìn)行再現(xiàn)，同時由于培訓(xùn)用的變壓器一旦選定，在變壓器相關(guān)性能測試和試驗中，只要變壓器本身電氣特性沒有變化，測試數(shù)據(jù)具有唯一性，無法實現(xiàn)對多位學(xué)員進(jìn)行個性化測試考核，這種培訓(xùn)方式不利于學(xué)員的理解和學(xué)習(xí)，在教學(xué)實踐中詬病頗多。因此，提高員工實際操作技能以及維護(hù)、檢修和測試技術(shù)水平，進(jìn)行配電變壓器智能仿真實訓(xùn)裝置的研發(fā)和設(shè)計，改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)與培訓(xùn)方式勢在必行。
據(jù)了解，現(xiàn)階段國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)尚未出現(xiàn)類似的理論研究和產(chǎn)品研發(fā)，本實訓(xùn)裝置的研發(fā)結(jié)合變壓器實際運(yùn)行環(huán)境，模擬變壓器發(fā)生故障時的參數(shù)變化，揭示不同故障時變壓器參數(shù)變化的規(guī)律性，屬國內(nèi)外技術(shù)首創(chuàng)。
二、裝置研發(fā)的理論和實踐依據(jù)
1.原理簡述
配電變壓器在出廠試驗和正常運(yùn)行以及故障發(fā)生時的電氣參數(shù)檢測中需要進(jìn)行絕緣耐壓試驗、絕緣電阻試驗、直流電阻測試、容量測試、變比及連接組別等測試試驗，該類試驗如耐壓試驗在實際進(jìn)行時危險性較大，技術(shù)要求也較高，一般在實驗室環(huán)境下均不進(jìn)行該類試驗；絕緣電阻試驗在實際試驗中，無法模擬多種絕緣特性，使用真實變壓器作為試驗對象，測試數(shù)據(jù)單一，變壓器故障發(fā)生時的參數(shù)變化無法模擬；直流電阻和變壓器容量參數(shù)在不同變壓器上體現(xiàn)不同的測試電阻值，電阻值從mΩ到幾十Ω不易模擬；變比及連接組別無法加載實際電壓實現(xiàn)變比測試。針對以上變壓器試驗存在的問題，對現(xiàn)有變壓器進(jìn)行模擬實訓(xùn)具有一定的現(xiàn)實必要性。
現(xiàn)場教學(xué)中，通常是將實際應(yīng)用的某一型號配電變壓器搬到實訓(xùn)室，讓學(xué)員進(jìn)行測試實訓(xùn)，實訓(xùn)變壓器到位后，各類參數(shù)均恒定不變，學(xué)員很難從變壓器參數(shù)的變化中判別故障狀態(tài)和故障類型，非常不利于教學(xué)及考核。因此，為了便于教學(xué)與考核，減少操作時的危險性，需要對現(xiàn)有變壓器實訓(xùn)裝置進(jìn)行改進(jìn)?；谂潆娮儔浩鞴收夏M的實訓(xùn)裝置將應(yīng)用模擬技術(shù)通過改進(jìn)10kV油浸電力變壓器內(nèi)部的原理結(jié)構(gòu)，將原配電變壓器內(nèi)部鐵心及線圈去掉，在變壓器內(nèi)部安裝直流電阻模擬部件、容量測量模擬部件、絕緣耐壓部件、變比設(shè)定模擬部件等需要進(jìn)行變壓器模擬實訓(xùn)的部件，同時保持實訓(xùn)裝置外觀、實訓(xùn)用的測試設(shè)備與真實測試設(shè)備完全一致，并通過軟件控制設(shè)定實現(xiàn)變壓器不同容量參數(shù)的設(shè)定和模擬，測試變壓器通過無線方式與計算機(jī)控制主機(jī)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸無線化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計，實訓(xùn)人員操作測試設(shè)備和使用真實測試設(shè)備的方法和步驟一樣，實現(xiàn)各類配電變壓器的電氣參數(shù)的測試和分析，從而解決了配電變壓器電氣參數(shù)檢測實訓(xùn)中試驗安全性和試驗多樣性的技術(shù)難題，同時也為模擬配電變壓器不同狀態(tài)下的電氣參數(shù)量提供了可能。
2.研發(fā)依據(jù)
通過對現(xiàn)有變壓器技術(shù)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究，總結(jié)現(xiàn)有變壓器需要進(jìn)行的試驗及檢定項目，根據(jù)GB-50150-2006《電氣裝置安裝工程-電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求，結(jié)合現(xiàn)場實際運(yùn)行環(huán)境，油浸電力變壓器需要進(jìn)行的交接試驗及滿足標(biāo)準(zhǔn)如下：
（1）測量繞組連同套管的直流電阻，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）測量應(yīng)在各分接頭的所有位置上進(jìn)行。
2）1600kVA及以下電壓等級三相變壓器，各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%，線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%；1600kVA以上三相變壓器，各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%；線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%。
3）變壓器的直流電阻與同溫下產(chǎn)品出廠的實測數(shù)值進(jìn)行比較，相應(yīng)變化不應(yīng)大于2%；不同溫度下電阻值按照下式換算：
R2=R1（T+t2）/（T+t1）
式中R1、R2分別為溫度在t1、t2時的電阻值；T為計算用常數(shù)，銅導(dǎo)線取235，鋁導(dǎo)線取225。
（2）檢查所有分接頭的電壓比，與制造廠銘牌數(shù)據(jù)相比應(yīng)無明顯差別，且應(yīng)符合電壓比的規(guī)律。
（3）檢查變壓器的三相接線組別和單相變壓器引出線的極性；必須與設(shè)計要求及銘牌上的標(biāo)記和外殼上的符號相符。
（4）測量與鐵芯絕緣的各緊固件（連片可拆開者）及鐵芯（有外引接地線的）絕緣電阻，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）進(jìn)行器身檢查的變壓器，應(yīng)測量可接觸到的穿心螺栓、軛鐵夾件及綁扎鋼帶對鐵軛、鐵心、油箱及繞組壓環(huán)的絕緣電阻。當(dāng)軛鐵梁及穿心螺栓一端與鐵心連接時，應(yīng)將連接片斷開后進(jìn)行試驗。
2）不進(jìn)行器身檢查的變壓器或進(jìn)行器身檢查的變壓器，所有安裝工作結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行鐵心和夾件（有外引接地線的）的絕緣電阻測量。
3）鐵心必須為一點接地；對變壓器上專用的鐵心接地線引出套管時，應(yīng)在注油前測量其對外殼的絕緣電阻。
4）采用2500V兆歐表測量，持續(xù)時間為1min，應(yīng)無閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象。
（5）測量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）絕緣電阻值不低于產(chǎn)品出廠試驗值的70%。
2）當(dāng)測量溫度與產(chǎn)品出廠試驗時的溫度不符合時，可按表1換算到同一溫度時的數(shù)值進(jìn)行比較。
注：表中K為實測溫度減去20℃的絕對值；測量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。
當(dāng)測量絕緣電阻的溫度差不是表1中所列數(shù)值時，其換算系數(shù)A可用線性插入法確定，也可按下述公式計算：
A=1.5K/10
校正到20℃時的絕緣電阻值可用下述公式計算：
當(dāng)實測溫度為20℃以上時：
R20=ARt
當(dāng)實測溫度為20℃以下時：
R20=Rt/A
式中R20為校正到20℃時的絕緣電阻值（MΩ）；Rt是在測量溫度下的絕緣電阻值（MΩ）。
（6）繞組連同套管的交流耐壓試驗，應(yīng)符合表2規(guī)定。
針對以上變壓器交接試驗標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行的試驗項目，特設(shè)計模擬變壓器及模擬測試設(shè)備進(jìn)行要求的試驗項目，試驗項目測試滿足以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.關(guān)鍵技術(shù)及難點
裝置研發(fā)的主要內(nèi)容是對配電變壓器的模擬，根據(jù)實際應(yīng)用測試設(shè)備的步驟及方法，裝置根據(jù)設(shè)定項目制定的相應(yīng)測試分析項。
（1）本項目的關(guān)鍵技術(shù)一是解決了實際耐壓試驗危險性較高的問題。二是解決了直流電阻按照變壓器容量的不同從毫歐級到歐姆級線性變化等多種量級模擬的問題。三是解決了變比測試無法加載真實電壓的問題。四是解決了多狀態(tài)變壓器特性的模擬。
（2）技術(shù)難點：配電變壓器內(nèi)部的改進(jìn)以及變壓器參數(shù)設(shè)定智能化、多樣化的實現(xiàn)路徑是裝置研發(fā)與設(shè)計的主要技術(shù)難點。
三、裝置研究內(nèi)容和實施方案
1.研究內(nèi)容
（1）需求研究。主要研究配電變壓器檢修、試驗培訓(xùn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，國家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有裝置的技術(shù)與性能特點，以確定裝置研發(fā)的差異化方向，最后編制需求分析報告和裝置功能性能規(guī)格書。
（2）硬件平臺方案研究。根據(jù)需求分析報告和裝置功能性能規(guī)格書的要求，設(shè)計滿足上述報告和功能性能要求的硬件平臺技術(shù)方案，包括技術(shù)方案、機(jī)械結(jié)構(gòu)、主要器件選擇等。
（3）軟件平臺方案研究。根據(jù)需求分析報告和裝置功能、性能規(guī)格書的要求，設(shè)計滿足上述報告和功能性能要求的軟件平臺技術(shù)方案，包括軟件架構(gòu)、操作系統(tǒng)選擇、編程工具選擇、功能模塊劃分等。
（4）模擬變壓器測試儀器配置和測量算法方案研究。研究我國配電變壓器交接試驗的應(yīng)用需求，并根據(jù)該需求確定裝置設(shè)計的測試應(yīng)用方案，以及對應(yīng)的模擬變壓器的技術(shù)參數(shù)和測試數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計模擬變壓器測試項目功能模塊，制定各個測試項目的技術(shù)參數(shù)要求。在上述工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計整體軟件實現(xiàn)方案，包括邏輯圖與流程圖。
2.技術(shù)實施方案
（1）總體方案。通過對配電變壓器交接試驗項目需求和技術(shù)條件研究，確定裝置的總體方案及原則如下：
1）變壓器外形設(shè)計方案。采用標(biāo)準(zhǔn)10kV配電變壓器外殼，去掉鐵芯及線圈，保留高低壓接線柱、調(diào)壓分接開關(guān)、油位指示器等變壓器部件，在變壓器一側(cè)對變壓器外殼進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的外殼采用開門式設(shè)計，方便測試部件的安裝及維護(hù)工作。
2）測試儀器外觀設(shè)計方案。根據(jù)配電變壓器交接試驗項目需要用到的測試項目對變壓器裝置進(jìn)行改進(jìn)，在配電變壓器內(nèi)部增加各測試功能模塊，配置必要的測試電路，以實現(xiàn)原測試儀器應(yīng)實現(xiàn)的測量功能。
3）采用高速工業(yè)CPU設(shè)計。為提高性能和可靠性，所有測試儀器及模擬變壓器裝置均需采用高速CPU設(shè)計。模擬變壓器各功能部件采用高可靠性通用元器件設(shè)計，以提高管理性能以及兼容性與擴(kuò)展性。
4）裝置抗干擾設(shè)計。裝置結(jié)構(gòu)采用全密封設(shè)計；印刷電路板設(shè)計選用靜電放電保護(hù)（ESD）的芯片以及快速瞬變電壓抑制器件，采用表面安裝技術(shù)（SMT）及多層印制板，全部選用工業(yè)級芯片，以滿足裝置體積、可靠性以及電磁兼容能力等要求。
（2）硬件方案。組成系統(tǒng)裝置的主要設(shè)備有：模擬變壓器裝置、搖表、直流電阻測試儀、容量測試儀、耐壓儀、變比測試儀等設(shè)備。
模擬變壓器設(shè)計：模擬變壓器采用真實10kV配電變壓器外殼，內(nèi)部去掉變壓器鐵芯及線圈，針對變壓器測試試驗項目設(shè)計不同模擬功能部件，如安裝絕緣耐壓模擬部件、吸收比及極化指數(shù)模擬部件、直流電阻模擬部件、容量測試模擬部件等，模擬部件輸入信號分別接到變壓器A、B、C三相高壓接線端子和a、b、c、n低壓接線端子及地線上，各模擬部件間通過繼電器控制斷開和接入到各接線端子。
1）絕緣耐壓模擬部件。配電變壓器故障模擬智能實訓(xùn)裝置絕緣模擬部件，通過軟件設(shè)定改進(jìn)變壓器高低壓接線端子之間以及與變壓器接地線之間的電阻值，實現(xiàn)配電變壓器絕緣電阻故障的設(shè)定和模擬，模擬絕緣電阻在0Ω到500MΩ之間，模擬絕緣電阻設(shè)定細(xì)度為20MΩ，并能模擬變壓器斷線功能，即變壓器接線端子間絕緣電阻為∞。
配電變壓器耐壓模擬：通過改進(jìn)耐壓測試儀器及模擬變壓器實現(xiàn)，模擬耐壓儀可以按照正常方式進(jìn)行接線、升壓，但是加載到變壓器上的電壓并不是實際輸出的幾千伏高壓，而是30V低壓，同時通過計算機(jī)設(shè)定實現(xiàn)變壓器放電聲音模擬，以達(dá)到真實的試驗效果。
2）吸收比及極化指數(shù)模擬部件。根據(jù)電容具備充放電的特性，在絕緣實驗電阻回路中串入耐壓及容量大的電容器，通過電容器充放電的曲線特性，模擬不同時間點的絕緣電阻值，即實現(xiàn)吸收比及極化指數(shù)的模擬功能。
3）直流電阻模擬部件。直流電阻模擬通過在變壓器一次側(cè)接入0～30Ω不同組合形式的電阻值，模擬一次側(cè)直流電阻，在變壓器低壓側(cè)（二次側(cè)）接入0～0.021Ω不同組合方式的電阻值，模擬二次側(cè)直流電阻，各電阻檔位設(shè)定及控制通過計算機(jī)控制實現(xiàn)，并能模擬故障狀態(tài)下組合電阻值。
4）容量測試模擬部件。配電變壓器容量測試模擬部件通過計算機(jī)控制在一次側(cè)接入7～80Ω不同組合電阻值，并能模擬不平衡條件下的各項電阻值。
5）變比測試模擬部件。配電變壓器變比模擬根據(jù)變比測試儀的特性，模擬部件通過測試一次側(cè)接入的電壓值及相位過零點，在二次側(cè)產(chǎn)生設(shè)定比例的電壓及相位角，模擬變比功能，模擬部件通過檢測勵磁調(diào)節(jié)開關(guān)的接入點位置，產(chǎn)生不同變比條件下的二次電壓值。
（3）軟件方案。系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化設(shè)計，主控制計算機(jī)實現(xiàn)總體控制和設(shè)定，主控制計算機(jī)通過無線通訊方式實現(xiàn)與模擬變壓器的數(shù)據(jù)交換。
模擬變壓器各模擬功能模塊需根據(jù)接收到的計算機(jī)設(shè)定命令，做出判斷，確定工作模塊內(nèi)容及設(shè)定項目，供學(xué)員通過測試儀器進(jìn)行實際測量。
通過主控制計算機(jī)可以實現(xiàn)各模擬模塊項目的設(shè)定，可以根據(jù)測試的需要設(shè)定不同的變壓器故障。
（4）通信方案。根據(jù)方案設(shè)計的可靠性及現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境的需要，同時由于真實現(xiàn)場接線只有電源線和測試線，沒有獨立的變壓器與模擬模塊的通訊線，為了和真實現(xiàn)場保持一致，特選擇無線通訊方式，為了實現(xiàn)多設(shè)備間的互通，需采用無線組網(wǎng)方式實現(xiàn)。
3.裝置研究步驟及開發(fā)方法
裝置的研究與開發(fā)需要進(jìn)行計算機(jī)程序設(shè)計、硬件電路設(shè)計和單片機(jī)控制程序設(shè)計，同時裝置研發(fā)需采用理論分析和試驗驗證法進(jìn)行設(shè)計：
（1）前期先進(jìn)行市場調(diào)研與分析，論證項目設(shè)計的可行性和必要性。
（2）與相關(guān)電力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)專家和電力生產(chǎn)一線技術(shù)人員進(jìn)行溝通，進(jìn)行實訓(xùn)內(nèi)容及可行性研究，確定裝置研發(fā)實施方案，重點解決技術(shù)難點問題。
（3）對設(shè)計功能模塊進(jìn)行相應(yīng)試驗驗證，對各模擬模塊方案進(jìn)行設(shè)計驗證。
（4）設(shè)計產(chǎn)品軟硬件；并試制樣機(jī)。
（5）對設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行功能調(diào)試，確定測試指標(biāo)。
（6）進(jìn)行指標(biāo)檢定和功能檢定。
裝置研發(fā)技術(shù)路線框圖如圖1所示。
四、預(yù)期目標(biāo)和成果形式及創(chuàng)新點
通過裝置的研究與開發(fā)工作，系統(tǒng)分析了實現(xiàn)配電變壓器預(yù)防性和特性試驗的模擬測試以及對應(yīng)的技能培訓(xùn)，創(chuàng)新性地引入了多型號配電變壓器電氣特性和電氣參數(shù)的模擬技術(shù)，研究了現(xiàn)有試驗條件下根據(jù)不同型號配電變壓器及測試試驗設(shè)備的操作，加強(qiáng)對相關(guān)配電變壓器運(yùn)行和檢修人員的技術(shù)技能培訓(xùn)。裝置的主要技術(shù)創(chuàng)新點為配電變壓器試驗數(shù)據(jù)傳輸無線化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計。
參考文獻(xiàn)：
[1]國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓(xùn)專用教材[M].北京：中國電力出版社，2011.
[2]職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)書——變壓器檢修[M].北京：中國電力出版社，
根據(jù)2001年教育部頒布的《中等職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)方案》中，電機(jī)與電氣控制教學(xué)的基本要求和行業(yè)的職業(yè)技能鑒定及維修電工中級技術(shù)等級考核標(biāo)準(zhǔn)在實踐教學(xué)中，為了把這兩門課程更有機(jī)結(jié)合起來展開更有效的教學(xué)（除了要充分考慮到學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)能力及基礎(chǔ)知識，教師的教學(xué)方法和正確引導(dǎo)及激勵很大程度決定學(xué)生能否學(xué)會學(xué)習(xí)方法，主動學(xué)習(xí)，善于思考，或掌握必要的用來指導(dǎo)實踐的理論基礎(chǔ)。）我校同各相關(guān)院校一樣，都在圍繞如何加強(qiáng)實踐教學(xué)和提高實際操作能力這一環(huán)節(jié)，尋找更有效的教學(xué)途徑來促進(jìn)和提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。經(jīng)過十幾年來的實踐教學(xué)、探索和不斷總結(jié)，我認(rèn)為用散件組合來做電機(jī)與電氣控制和維修電工課程中相關(guān)電氣控制及電力拖動的實驗實訓(xùn)非常靈活且效果好。
一、實驗實訓(xùn)靈活
目前市場上各種型號的成套電工電子、電氣控制與電力拖動控制等實驗實訓(xùn)設(shè)備很多。雖然功能也很多，外觀也很好看，也很壯觀。也給實驗實訓(xùn)教學(xué)中帶來方便，更給一些想升級的院校創(chuàng)造了條件。但由于它昂貴，很多院校望而莫及。也有些院校由于種種原因把它當(dāng)成"擺設(shè)"，也有院校只作為實驗設(shè)備，而舍不得讓學(xué)生做實訓(xùn)，未能充分發(fā)揮其作用。而用散件組合經(jīng)濟(jì)，只是成套設(shè)備的1/5.它不僅經(jīng)濟(jì)，其最大特點是給實驗實訓(xùn)教學(xué)中帶來很大靈活；不僅可當(dāng)實驗用而且更適用于實訓(xùn)之用。當(dāng)用于實驗時，我們可以根據(jù)電路原理圖選擇不同原器件通過導(dǎo)線的連接組成一定功能來做實驗。通過實驗來驗證不同電路的原理。如電力拖動控制中的正反轉(zhuǎn)控制，只在單向控制基礎(chǔ)上增加一個接觸器。把單向控制按鈕更換成三聯(lián)控制按鈕。在做Y-Δ降壓控制實驗只在正反控制基礎(chǔ)上再增加一個接觸器，一個時間繼電器，按鈕可換可不換；作自動往返控制實驗時，也在正反轉(zhuǎn)控制基礎(chǔ)上增加四個限位開關(guān)（或行程開關(guān)）便可以了。它們靈活的共同特點是在控制板上（500X600mm木板）根據(jù)不同電路原理及要求增減不同功能的各種控制電器，然后通過導(dǎo)軌或螺絲固定在控制板上。用于技能比賽前或參加職業(yè)技能鑒定前的實訓(xùn)更適應(yīng)。因?qū)嵱?xùn)的特點是通過反復(fù)拆裝練習(xí)來不斷提高組裝（安裝），或排除故障（維修）的熟練程度（即速度）及質(zhì)量。在實訓(xùn)過程中各種原器件經(jīng)過反復(fù)拆裝容易損壞，這是成套設(shè)備和散件組合的共同點。但在更換損壞原器件時，成套設(shè)備往往由于不同型號、外型、尺寸、空間等原因，時常一時難于修復(fù)而影響它的實驗實訓(xùn)的開出率（利用率）。而散件組合卻不同，不受空間、尺寸的限制一般都可以替換修復(fù)。其次是原器件容易分類保管。
二、實驗實訓(xùn)效果好
實驗的目的是為驗證理論的真實性及變化規(guī)律。維修電工這門課程更不例外。它是一門專業(yè)課，牽涉的基礎(chǔ)理論很多，有強(qiáng)電、弱電、有電機(jī)、變壓器、還有電力拖動與控制等。在學(xué)習(xí)過程中有些理論性很強(qiáng)、很抽象、不直觀，因此實驗及實驗手段過程將直接影響著整個實驗效果。如做變壓器原理實驗，正常情況下都是用一個繞制好的變壓器，往高壓端輸入電源讓學(xué)生測量低壓端的電壓或者是往低壓端輸入電源讓學(xué)生測量高壓端的電壓。來讓學(xué)生明白變壓器的變壓（即可升壓又可降壓）原理及作用。這種做法讓相當(dāng)一部分學(xué)生做完實驗后只知道變壓器會"變"壓，而不知道怎么變壓，還有相當(dāng)多的學(xué)生不明白變壓器的兩個繞組相互不鏈接，為什么往一邊繞組通入電后，另一個繞組就有電？為了讓學(xué)生明白這個道理，我用一個舊的接觸器鐵心和線圈、一些變壓器散件供實驗專用。通過在原舊線圈外環(huán)繞上不同匝數(shù)的線圈來獲取不同電壓，讓學(xué)生明白通過改變線圈匝數(shù)可改變輸出電壓大小。在做完這個實驗后，把鐵心取出，用非導(dǎo)磁材料，最好用木頭做一個同鐵心一樣尺寸來替代原鐵心，重做上述實驗（由于沒有鐵心通電時間要短，否則線圈會燒壞），讓學(xué)生懂得沒有鐵心的變壓情況，以及鐵心的作用。通過這個實驗?zāi)茏寣W(xué)生真正明白二次繞組的電是通過"磁"來傳遞的（即電-磁-電）更能讓學(xué)生真正理解書上所講的電磁感 應(yīng)原理。這個實驗所用的鐵心如選用"口"字形，把兩線圈分別置放于鐵心兩邊效果更明顯。又如在做電力拖動控制實驗時，用散件不僅能體現(xiàn)其實驗的靈活性，它更能讓學(xué)生充分發(fā)揮各自的積極性和能動性；在做實驗之前，一定要讓學(xué)生弄懂所要做的實驗項目電路原理（工作過程），以及電路中所用各原器件的作用，型號規(guī)格等技術(shù)參數(shù)。正確選擇電路中所用原器件，然后指導(dǎo)學(xué)生合理排板（實物位置圖），緊固（用導(dǎo)軌或 羅絲緊固）；連接導(dǎo)線，讓學(xué)生自檢，后經(jīng)教師檢查方可通電試（即不帶負(fù)荷），最后帶負(fù)荷通電試機(jī)運(yùn)行。實驗后一定要讓每組學(xué)生（每小組最好2-3人）認(rèn)真寫出實驗報告。
其次是實訓(xùn)效果更佳；由于實訓(xùn)是在實驗驗證了理論的基礎(chǔ)上，通過不斷的實際操作訓(xùn)練，來培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，操作技能及工藝水平。因此，在實訓(xùn)過程中其方法、手段所用器材都將直接影響實訓(xùn)效果，尤其是所用器材。采用成套實驗實訓(xùn)設(shè)備，只能培養(yǎng)學(xué)生按部照搬，不能培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際采用靈活方法，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性。采用成套設(shè)備，還由于它是"成套配套模塊式"的不利于分解，有些院校還由于種種原因，或者是個別實驗員、實驗指導(dǎo)老師經(jīng)驗不豐富或怕麻煩，不讓學(xué)生拆裝分解，只讓學(xué)生在已基本固定的成套設(shè)備上接接導(dǎo)線，通電能動作就行了。使得相當(dāng)部分學(xué)生通過實訓(xùn)后雖然會接線，通電后能正確動作運(yùn)行，但問他此設(shè)備的功能或者有什么作用，卻"不知道"、"不理解"。特別是在故障分析判別與處理實訓(xùn)過程中，成套實驗實訓(xùn)設(shè)備更難滿足實訓(xùn)要求；各種功能模塊實訓(xùn)板有限（不能靈活組裝），更不能拆拆裝裝，甚至人為破壞性模擬假設(shè)各種故障，為學(xué)生提供真實的實訓(xùn)平臺。為克服成套實驗實訓(xùn)設(shè)備在實驗實訓(xùn)中所帶來的不足，筆者經(jīng)過幾十年來的實踐總結(jié)及檢驗，認(rèn)為在維修電工這門課程的教學(xué)中，采用散件組合來進(jìn)行各種實驗實訓(xùn)，不僅可以克服"成套"設(shè)備的不足，還可以提高實驗實訓(xùn)的效果；一是可以根據(jù)不同電控原理，靈活選擇各種型號規(guī)格的原器件來進(jìn)行組裝調(diào)試實驗或?qū)嵱?xùn)；二是更適應(yīng)于職業(yè)技能鑒定前得培訓(xùn)和參加各種競賽前得訓(xùn)練；三是可以拉近學(xué)生從學(xué)校到企業(yè)工廠車間的距離；四還可以培養(yǎng)學(xué)生對電氣控制的初步設(shè)計能力（根據(jù)工藝要求設(shè)計電控原理，正確選擇電控原器件、安裝、調(diào)試等）；五是可以促進(jìn)實驗指導(dǎo)教師自身能力的提高。尤其是年輕的實驗指導(dǎo)教師。雖然用散件來組合做維修電工實驗實訓(xùn)有很多的優(yōu)點，但也有它的缺點：一是在進(jìn)行故障分析判斷與排除實訓(xùn)中，
關(guān)鍵詞：職高 電機(jī)與變壓器 教學(xué) 能力培養(yǎng)
《電機(jī)與變壓器》是電氣自動化等專業(yè)學(xué)生必須學(xué)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，因為絕大多數(shù)的自動化設(shè)備都會用到電動機(jī)，電能的70%以上全用在電動機(jī)上，電動機(jī)控制技術(shù)的高低直接決定了自動化設(shè)備的性能的好壞。因此，掌握電機(jī)的控制技術(shù)，對我們電氣自動化等專業(yè)的學(xué)生來說，是十分重要的。
《電機(jī)與變壓器》是電機(jī)的控制技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程，它的目的是讓學(xué)生掌握各種電動機(jī)的工作原理和控制方法，如果這些原理掌握不好的話，對學(xué)生今后的深入學(xué)習(xí)是很不利的。比如，學(xué)生如果不知道三相異步電動機(jī)的調(diào)速原理，他就看不懂類似的原理圖，對電動機(jī)的調(diào)速就束手無策，學(xué)好了《電機(jī)與變壓器》，再學(xué)習(xí)《電力拖動》等后續(xù)課程就比較輕松了，而且學(xué)生能從比較高的層面掌握電動機(jī)的控制技術(shù)，提升了他們的能力。
《電機(jī)與變壓器》這門科理論性很強(qiáng)，很抽象，同時需要的基礎(chǔ)知識多，比如，要理解電動機(jī)的工作原理，必須對電磁感應(yīng)的方面的知識有很好的掌握。有些甚至還要求具備高等數(shù)學(xué)的知識，而我們中職學(xué)生往往這些基礎(chǔ)知識掌握得不好。這使他們學(xué)習(xí)起來感到很困難。慢慢的喪失了學(xué)習(xí)的興趣，老師在臺上費勁的講，學(xué)生臺下昏昏欲睡。教學(xué)效果很不理想。在實訓(xùn)階段，由于沒有與理論知識同步，過了一段時間后，學(xué)生可能已經(jīng)忘了，因此，實習(xí)老師往往還得講解原理，這樣效率很低。那么，怎樣才能改變這種狀況？本人有以下的幾點想法。
一、確立目標(biāo)，樹立信心
職校教師在教學(xué)過程中要把動機(jī)的培養(yǎng)貫穿始終。要讓學(xué)生明白專業(yè)知識對一個人的重要性，要讓學(xué)生明白《電機(jī)與變壓器》這門課在整個專業(yè)中的重要地位，有條件可以組織學(xué)生到企業(yè)中參觀，讓學(xué)生明白電機(jī)控制技術(shù)在生產(chǎn)實際中的作用是多么巨大。同時，老師要想方設(shè)法讓學(xué)生明白其實這些技術(shù)并不是很難學(xué)，只要按照老師提供的方法，認(rèn)真學(xué)習(xí)，每個學(xué)生都能學(xué)會，讓學(xué)生樹立信心，這樣才可以開始進(jìn)行教學(xué)。
二、進(jìn)行課程改革
將《電機(jī)與變壓器》、《電力拖動》以及相關(guān)內(nèi)容的實訓(xùn)合成一個課程來進(jìn)行，比如，在《電機(jī)與變壓器》中講了三相異步電動機(jī)為什么要進(jìn)行降壓啟動及星——三角降壓啟動的原理和方法，那么馬上可以將《電力拖動》中星——三角降壓啟動控制線路讓學(xué)生進(jìn)行安裝和調(diào)試，在《電機(jī)與變壓器》中講了三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻進(jìn)行調(diào)速的原理后，馬上可以將《電力拖動》中的20/5t橋式起重機(jī)電氣控制線路進(jìn)行分析，在《電機(jī)與變壓器》中講了串、并勵直流電動機(jī)的有關(guān)知識后，馬上可以將《電力拖動》中的串、并勵直流電動機(jī)的基本控制電路進(jìn)行講解和分析。這樣可以減少理論和實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中，學(xué)過的理論馬上在實踐活動中得到驗證，有利于所學(xué)知識的鞏固、提高。學(xué)習(xí)效率很高，效果也很好。為了達(dá)到以上的目的，老師必須結(jié)合自己學(xué)校的實際情況、對《電機(jī)與變壓器》、《電力拖動》等有關(guān)教材進(jìn)行重新編輯，編制出適合自己學(xué)校的校本教材。
三、加強(qiáng)實驗實訓(xùn)室的建設(shè)
《電機(jī)與變壓器》是一門實踐性很強(qiáng)的課程，如果光在課堂上講理論，很難學(xué)好，尤其是對我們職高學(xué)生更是如此，所以有好的實驗實訓(xùn)設(shè)備很重要，如果有條件可以請專門生產(chǎn)教學(xué)儀器的企業(yè)設(shè)計制作一些適合實驗實訓(xùn)設(shè)備。為了提高教學(xué)效果，我們學(xué)校專門建立了的電機(jī)與變壓器實訓(xùn)室，并購置了20臺電機(jī)及電氣技術(shù)實驗裝置，在這個裝置上可以進(jìn)行各種實訓(xùn)實驗，如直流電機(jī)實驗、異步電機(jī)實驗、步進(jìn)電動機(jī)等特種電動機(jī)實驗，還可以進(jìn)行各種電氣控制實驗，如三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、三相鼠籠異步電動機(jī)降壓起動的控制、三相異步電動機(jī)能耗制動的控制，還可以進(jìn)行電力電子技術(shù)實驗項目，如正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗等，通過這些實驗和實訓(xùn)，學(xué)生對電動機(jī)的原理和控制方法有了很深的理解。有了這些實訓(xùn)設(shè)備后，我們老師上課積極性也高了，因為本來很復(fù)雜，很抽象的問題，現(xiàn)在通過實驗很容易得到解決，學(xué)生很容易理解。教學(xué)效果大為感觀。
四、適時引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)方式
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，老師可以有必要的將自己搜集或制作的flas以及制作的多媒體課件運(yùn)用到實踐教學(xué)中來，幫助學(xué)生理解。根據(jù)課程的內(nèi)容可以采用項目教學(xué)法，任務(wù)驅(qū)動法等合適的教學(xué)方法，盡量采用理實一體化的教學(xué)方法來提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。注重學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng)，突出以學(xué)生為主體。在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，實現(xiàn)素質(zhì)和技能雙重培養(yǎng)，豐富課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，沒有固定的先實后理或先理后實，而理中有實，實中有理。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
五、將電動機(jī)控制的實際問題引入教學(xué)之中
電機(jī)控制含蓋電氣自動化的許多方面，因此，在教學(xué)過程中，盡量多引入與之相關(guān)，在企業(yè)中比較常用的知識，如PLC、單片機(jī)、觸摸屏、各種工業(yè)組態(tài)軟件，以及各種工業(yè)中常用的傳感器、電磁閥、氣缸等，在教這些課的時候，盡量接近或模擬實際的應(yīng)用例子，比如由PLC、觸摸屏等組成的料灌控制系統(tǒng)，由PLC、觸摸屏、變頻器、壓力傳感器等構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng)，由PLC、觸摸屏、步進(jìn)電動機(jī)、伺服電動機(jī)等組成的定位控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過這些項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生的專業(yè)能力可以的到很大的提升，而且學(xué)習(xí)起來也不感到枯燥，很有成就感。為了做到這些，老師也要不斷的進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)水平，有機(jī)會多下企業(yè)，了解企業(yè)最需要哪些技術(shù)，最需要怎樣的技術(shù)人才，只有這樣才能開設(shè)緊跟社會形勢，培養(yǎng)出社會、企業(yè)最需要的人才。
關(guān)鍵詞：機(jī)器人工作站 變壓器自動化生產(chǎn) 實驗實訓(xùn)教學(xué) 生產(chǎn)經(jīng)營活動
中圖分類號：TB49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理改變交流電壓的裝置，主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換等，按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器等。隨著變壓器行業(yè)的快速發(fā)展，對各類變壓器裝置的性能參數(shù)、質(zhì)量等級、使用壽命等提出了更加嚴(yán)格的要求和更高的發(fā)展目標(biāo)，目前隨著原材料性能的提升以及智能制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，能夠研發(fā)并制造出性能優(yōu)越，質(zhì)量過硬的各類變壓器產(chǎn)品已經(jīng)成為各生產(chǎn)制造企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的首要任務(wù)，傳統(tǒng)的手工制造方式已經(jīng)不能有效滿足各類變壓器的生產(chǎn)要求，同時人工操作的固有偏差性和人為差異不同程度地影響著變壓器的質(zhì)量和使用壽命。為此，有必要設(shè)計一套人工智能化柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)，使變壓器生產(chǎn)制造去人工化，實現(xiàn)變壓器智能化生產(chǎn)。
1 工作站設(shè)計方案
變壓器自動化生產(chǎn)工作站是一個實際應(yīng)用系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計和軟件系統(tǒng)的編寫優(yōu)化。在硬件設(shè)計中，經(jīng)過研究分析，最終確定該系統(tǒng)應(yīng)包含以下三部分功能機(jī)構(gòu)，分別是：（1）變壓器繞制；（2）變壓器搬運(yùn)；（3）變壓器焊接和質(zhì)量檢測。在軟件設(shè)計中應(yīng)包含以下四部分功能程序，分別是：原點復(fù)位、繞制程序、搬運(yùn)動作、放電焊接和質(zhì)量檢測。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
對硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，主要包括如下三個部分。
2.1 變壓器繞制部分
選用NITTOKU全自動高速繞線機(jī)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10000 RPM，實際使用控制在5000～6000 RPM，加減速時間控制在3～5 s，可以滿足24 h不間斷生產(chǎn)，同時通過編制繞線程序控制機(jī)器運(yùn)行，繞制狀態(tài)穩(wěn)定高效，中途斷線可將電子信號傳遞至搬運(yùn)系統(tǒng)，機(jī)械手可直接將不良品送至不良品區(qū)。
2.2 工件搬運(yùn)部分
工件在搬運(yùn)過程中為達(dá)到不同位移要求，故分為機(jī)械手搬運(yùn)，搬運(yùn)車搬運(yùn)，轉(zhuǎn)換夾搬運(yùn)三個部分。
機(jī)械手主要負(fù)責(zé)在抓取骨架和將繞制完成的線圈進(jìn)行焊接和檢測時進(jìn)行工件位移，經(jīng)過選擇后，可選用MITSUBISHI-RV-6SDL型工業(yè)機(jī)器人，此種型號最大可承重6 kg，具有6自由度方向，可在立體空間任何一點進(jìn)行位置編輯，具有移動精度高，工作穩(wěn)定的特點。
搬運(yùn)車和轉(zhuǎn)化夾主要負(fù)責(zé)在繞線機(jī)和后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)之間的工件位置相互轉(zhuǎn)移，可利用尼龍塊制作搬運(yùn)車，并將其固定在傳送帶上，轉(zhuǎn)換夾可選用鋼質(zhì)材料，夾取工件時有力度，耐磨度高。
2.3 變壓器焊接和檢測部分
焊接部分采用PC-PAS 301t型放電焊機(jī)，焊接時注意須調(diào)整放電電流至1.0～2.0 A之間，放電時間控制在0.5～1.0 s之間，焊接時與插針有接觸的頂針在完成焊接操作500次后，須進(jìn)行打磨處理，并檢查牢固程度。
檢測部分采用HIOKI 3541型電橋，使用時須依據(jù)生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書的要求設(shè)定電阻值合格范圍，對于合格品和不良品可由綠燈和紅燈指示，與線圈插針接觸的頂針須檢查其牢固程度和氧化情況，有問題時須及時更換。
3 軟件系統(tǒng)設(shè)計
軟件系統(tǒng)分為以下四個部分。
（1）工作站復(fù)位程序。
在每日開機(jī)后和機(jī)器故障修復(fù)后，需要將工作站的各個機(jī)械電氣部分進(jìn)行原點復(fù)位，其中包括機(jī)械位置的校正，傳感器檢測是否正常，工作站各系統(tǒng)有無故障等。
（2）變壓器繞制程序。
變壓器繞制程序應(yīng)符合繞制規(guī)則，編寫后的程序須經(jīng)過實驗試生產(chǎn)，并逐步優(yōu)化繞線程序。
（3）各部搬運(yùn)程序。
具體編寫搬運(yùn)程序時，先編寫主體框圖，按照工作的先后順序編寫順序流程圖，存儲為主程序。然后依次編寫各部位搬運(yùn)的具體程序，并存儲為子程序。
（4）焊接和檢測程序。
編寫焊接程序應(yīng)根據(jù)搬運(yùn)程序的信號觸發(fā)焊接程序，同時，可依據(jù)示教手柄檢證插針最佳焊接位置，要求須正對插針頂端，距離1～2 mm。
檢測程序即收集傳輸過來的電阻值大小，看是否符合設(shè)定要求，符合亮綠燈，超出范圍亮紅燈，達(dá)到質(zhì)量檢測的效果。
4 工作站調(diào)試和故障修復(fù)報告
4.1 使用環(huán)境
工作站可在4O的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行布置，供電電壓為AC 220v 50～60 HZ，氣動部分須接壓縮空氣，焊接部分須接氬氣。
4.2 系統(tǒng)調(diào)試說明
根據(jù)方案的要求，調(diào)試過程共分3大部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試、軟硬件聯(lián)調(diào)。硬件進(jìn)行手動調(diào)試，觀測有無撞擊和運(yùn)動不暢，軟件進(jìn)行模擬調(diào)試，在編程軟件中進(jìn)行示教演示，找尋可優(yōu)化程序點，進(jìn)行逐一優(yōu)化，軟硬聯(lián)調(diào)為試生產(chǎn)調(diào)試，讓工作站依據(jù)控制程序自行進(jìn)行生產(chǎn)，看有無錯誤報警和可改進(jìn)的地方。
4.2.1 硬件調(diào)試
（1）變壓器繞制機(jī)、搬運(yùn)車的滑軌的滑動部位動作緩慢，發(fā)現(xiàn)缺少油脂，隨即涂抹油脂，減小摩擦，故障得以修復(fù)。（2）機(jī)械手抓取工件時，與夾具配合較緊，發(fā)出較生硬的聲音，隨即拆下較緊夾具，對配合部位進(jìn)行細(xì)微研磨，磨薄0.3 mm后，故障得以修復(fù)。
4.2.2 軟件調(diào)試
（1）繞線程序在編制完成后，模擬時出現(xiàn)語法錯誤，檢查時發(fā)現(xiàn)A，B程序塊同時運(yùn)行時，程序塊跳離語句少編入一字符，導(dǎo)致語法錯誤，隨即編入該字符，故障得以修復(fù)。（2）搬運(yùn)車程序出現(xiàn)限位報警，檢查程序時發(fā)現(xiàn)，搬運(yùn)車在左移動時的位置量編寫錯誤，導(dǎo)致觸及限位報警，隨即更改位置量，故障得以修復(fù)。
4.2.3 軟硬聯(lián)調(diào)
（1）繞線程序存在繞制偏槽的現(xiàn)象，通過更改槽間起繞位置，故障得以解決。（2）機(jī)械手在抓取線圈進(jìn)行焊接時，出現(xiàn)焊接不良，經(jīng)分析原因為焊針和插針未正對，隨即對機(jī)械手和焊針在程序中的位置進(jìn)行微調(diào)，在保證正對和距離1～2 mm后，焊接良好，故障得以修復(fù)。
5 結(jié)語
以工業(yè)機(jī)器人為核心的變壓器自動化生產(chǎn)工作站是結(jié)合筆者個人所學(xué)和工作經(jīng)驗逐漸積累并實踐總結(jié)出的，是筆者對機(jī)器人和自動化技術(shù)的理解和應(yīng)用，這類制造系統(tǒng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)制造柔性化等諸多方面具有積極的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 蘭虎.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
[2] 郭洪紅.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2012.
【關(guān)鍵詞】工作過程 PLC 案例
【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）32-0210-01
一、案例呈現(xiàn)
教材《PLC技術(shù)基礎(chǔ)》任務(wù)：電動機(jī)連續(xù)與點動單向運(yùn)轉(zhuǎn)繼電器控制線路改造為PLC控制。
1.案例背景
職業(yè)教育的目的是培養(yǎng)應(yīng)用人才和具有一定文化水平和專業(yè)知識技能的勞動者，側(cè)重于實踐技能和實際工作能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)理論和實踐訓(xùn)練并重。《PLC技術(shù)基礎(chǔ)》為任務(wù)驅(qū)動式理實一體化教材，該教材將PLC編程的指令運(yùn)用、編程方法、編程思路與問題解決方法都融匯在每一個實訓(xùn)任務(wù)中，做到邊做邊學(xué)、邊學(xué)邊提高。
學(xué)生前期已經(jīng)學(xué)過《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》，掌握了電氣控制中的各元器件的工作原理、符號及在電路中的作用，對電氣控制的典型電路的工作原理也熟練掌握，并通過實訓(xùn)使學(xué)生具有一定的操作能力。
2.基于工作任務(wù)的PLC實訓(xùn)教學(xué)
以PLC課程中的一個實訓(xùn)任務(wù)為例，說明應(yīng)如何開展工作任務(wù)式的實訓(xùn)教學(xué)。
（1）改造要點：
1）明確控制元件（如按鈕、開關(guān)等）。
2）明確執(zhí)行元件（如線圈、指示燈、蜂鳴器等）及工作電壓。
3）通過對繼電器控制電路的工作原理圖進(jìn)行分析，明確設(shè)備的工作過程，列出控制要點，建立編程的思路。
（2）詳細(xì)分析控制電路的工作原理圖
（3）改造后與PLC I/O端相接的控制元件與執(zhí)行元件
1）接PLC輸入端的控制元件。
常閉按鈕SB1停止控制; 常開按鈕SB2連續(xù)運(yùn)行啟動控制;
常開按鈕SB3點動運(yùn)行控制。
2）接PLC輸出端的執(zhí)行元件。
交流接觸器線圈KM1電動機(jī)主電路運(yùn)行觸點控制。線圈額定工作電壓：DC36V。
（4）控制要點
1）能實現(xiàn)連續(xù)和點動兩種運(yùn)行方式。
2）連續(xù)運(yùn)行用常開按鈕SB2控制，點動運(yùn)行用常開按鈕SB3控制;停止用常閉按鈕SB1控制。
（5）電路安全要求
1）保證控制電路與主電路的電隔離。
2）電動機(jī)的過載保護(hù)。
（6）將電路改造為PLC控制的工作步驟
1）PLC的I/O分配與接線。
2）電路的安全設(shè)置
①PLC輸出負(fù)載電源由變壓器低壓端供電，變壓器一次側(cè)加裝斷路器，作電源控制與變壓器漏電、短路保護(hù);變壓器二次側(cè)裝熔斷器，作輸出負(fù)載短路保護(hù)。
②電動機(jī)過載保護(hù)的熱繼電器觸點FR，可以接到PLC輸入端，通過PLC程序來實現(xiàn)過載動作，一般稱為“軟保護(hù)”。也可以直接與線圈KM1串接，在發(fā)生過載時切斷線圈電源，一般稱為“硬保護(hù)”。
3）PLC程序的編寫與傳送
對繼電器電路進(jìn)行PLC改造時，不能簡單地將繼電器電路直接翻譯成PLC梯形圖。如果梯形圖程序，完全是由繼電器控制原理圖直接翻譯的，在程序執(zhí)行時不能實現(xiàn)點動控制。直接翻譯的梯形圖程序邏輯是正確的，問題出在PLC的工作方式上，所以還是需要根據(jù)控制要點建立編程思路。用輔助繼電器常開M和一個點動觸點X并聯(lián)來分別實現(xiàn)自鎖和點動功能，將兩個功能分開實現(xiàn)，且點動時不用停止控制，顯得更為合理。
4）程序的執(zhí)行與調(diào)試
請用實訓(xùn)裝置的指示燈HL1代替線圈KM1，接在PLC輸出端Y0上，并接上DC 36V電源，按編寫好的PLC梯形圖程序，傳送到PLC，并進(jìn)行調(diào)試。
（7）結(jié)果評價。任務(wù)完成后由學(xué)生自我評價，然后小組間互評，再由教師進(jìn)行綜合評價。
（8）總結(jié)交流。學(xué)生在完成任務(wù)過程中出現(xiàn)的各種問題或者狀況以及自己能力的表現(xiàn)發(fā)表心得，與其他同學(xué)進(jìn)行總結(jié)交流。
二、案例分析
1.本課注重如何根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律來逐層推進(jìn)，自始至終，并未直接介紹PLC指令和梯形圖，而是把功夫放在繼電器符號與PLC梯形圖符號的對應(yīng)關(guān)系上，當(dāng)學(xué)生掌握繼電器控制電路所用到的元器件符號對應(yīng)PLC梯形圖符號時，并且理解了繼電器控制電路的工作原理，PLC梯形圖程序設(shè)計自然迎刃而解。
2.在教學(xué)中一直堅持學(xué)生能自己解決的，教師就不去干預(yù)。教師主要引導(dǎo)學(xué)生多動手，多遷移知識，為遷移而教。有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)自我管理能力、動手能力、研究和分析問題的能力、協(xié)作互助和交流能力。
三、案例反思
所謂的“授之以漁”，教師工作的重心從“教會知識”轉(zhuǎn)向了“教學(xué)生會學(xué)知識”，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在開展工作任務(wù)式的實訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高，學(xué)習(xí)效果好。同時也讓學(xué)生明白了今后的職業(yè)特性和職業(yè)要求，更加熱愛自己的專業(yè)，對今后的就業(yè)充滿信心，為學(xué)生在今后激烈競爭的職業(yè)生涯中打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
到學(xué)生就業(yè)單位進(jìn)行調(diào)查研究。分別到：火電廠，高壓變電所，變電所，電業(yè)局等輸變電單位進(jìn)行調(diào)研。與有關(guān)人員：工段長、工程技術(shù)人員和一線操作人員進(jìn)行交流，了解他們對教學(xué)的建議，他們需要什么樣的畢業(yè)生，在動手能力方面應(yīng)加強(qiáng)哪些內(nèi)容?？偨Y(jié)各用人單位對招聘的人員基本要求是：吃苦耐勞，認(rèn)真負(fù)責(zé)，到工作崗位能較快的適應(yīng)工作，所學(xué)理論知識能夠在實際工作中得到應(yīng)用，有好的基本操作技能訓(xùn)練。
二、進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)有的實踐教學(xué)，我們從培養(yǎng)目標(biāo)制定開始進(jìn)行實踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整，包括電路、高壓電技術(shù)、電機(jī)學(xué)、數(shù)字電子、等實驗課的教學(xué)內(nèi)容，電工工藝、儀表安裝與調(diào)試、斷路器拆裝檢修等實習(xí)，增加了生產(chǎn)一線所需要的實踐教學(xué)內(nèi)容。為去變電所工作的學(xué)生動手能力的提高，增加了“變電所運(yùn)行與維護(hù)”的內(nèi)容，包括隔離開和關(guān)斷路器的拆裝檢修；長用測量儀表的安裝與調(diào)試；無功補(bǔ)償和防雷接地系統(tǒng)的安裝與維護(hù)等。為去電廠工作的學(xué)生動手能力的提高，加強(qiáng)了“電能輸送系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”方面的內(nèi)容，包括電力變壓器的使用和維護(hù)、電廠仿真運(yùn)行實習(xí)、發(fā)電廠防雷接地和電力電容器、測量儀表的安裝調(diào)試和使用。
三、實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的落實
增加培訓(xùn)場地和設(shè)備，根據(jù)強(qiáng)化實訓(xùn)的內(nèi)容，對已有的電工工藝實訓(xùn)室、電能計量實訓(xùn)室、PLC實訓(xùn)室、輸電線路工藝實訓(xùn)室進(jìn)行了評估。根據(jù)需要增添了部分實訓(xùn)設(shè)備，包括高壓隔離開關(guān)、氣體斷路器、電壓互感器、電流互感器和測量儀表等。新建了輸變電控制實訓(xùn)室，購置了10千伏電氣控制系統(tǒng)，包括10千伏輸入系統(tǒng)、電力變壓器、低壓輸出系統(tǒng)。在利用學(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，我們還與一些單位建立了實習(xí)基地的關(guān)系，組織學(xué)生到生產(chǎn)一線進(jìn)行頂崗培訓(xùn)。加強(qiáng)指導(dǎo)人員隊伍建設(shè)。選派在理論和實踐上都有較深造詣的教師和經(jīng)驗豐富的師傅指導(dǎo)動手能力的培訓(xùn)。教師負(fù)責(zé)理論和實踐的結(jié)合，他們的主要任務(wù)是讓學(xué)生不僅會操作，還要讓學(xué)生弄清楚為什么這樣操作。師傅的指導(dǎo)作用是使學(xué)生熟練掌握操作技能：包括隔離開關(guān)、斷路器的拆裝檢修；防雷接地和無功補(bǔ)償系統(tǒng)的安裝；電力變壓器的使用；各種測量儀表的安裝與調(diào)試；發(fā)電廠防雷接地和電力電容器安裝等方面提高動手能力，達(dá)到熟練的程度。時間安排。專業(yè)崗位的訓(xùn)練時間安排采取了如下辦法：一是充分利用實習(xí)時間。二是利用好最后一個學(xué)期的時間，最后一學(xué)期把畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計與崗位培訓(xùn)結(jié)合進(jìn)行。學(xué)生可以搞畢業(yè)設(shè)計，也可以不搞畢業(yè)設(shè)計，而進(jìn)行提高動手能力負(fù)面的培訓(xùn)，培訓(xùn)合格并寫出半年崗位培訓(xùn)的經(jīng)驗總結(jié)即可。三是結(jié)合專業(yè)提高動手能力組織好第二課堂活動，按不同的專業(yè)側(cè)重點，把學(xué)生的第二課堂活動分成相對應(yīng)的小組來進(jìn)行，這也是提高學(xué)生動手能力的好方法。學(xué)生動手能力的培訓(xùn)在白天進(jìn)行，也在早、晚和周六、周日休息時間進(jìn)行。培訓(xùn)制度。為保證提高學(xué)生動手能力培訓(xùn)的質(zhì)量，制定了嚴(yán)格的管理制定。一是對指導(dǎo)人員的要求，包括人員的選擇要求，在培訓(xùn)中的責(zé)任，對學(xué)生的管理要求。二是對受培訓(xùn)學(xué)生的的要求，包括按時參加專業(yè)崗位培訓(xùn)，在培訓(xùn)中虛心學(xué)習(xí)，認(rèn)真刻苦。培訓(xùn)制度的制定與實施保證了提高學(xué)生動手能力的質(zhì)量。檢查。按照培訓(xùn)制度，輸變電系對專業(yè)崗位培訓(xùn)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查，學(xué)院進(jìn)行不定期的檢查。在檢查過程中，對認(rèn)真進(jìn)行指導(dǎo)和管理的教學(xué)人員和學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng)，對教學(xué)人員存在的問題及時解決，對不認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行批評教育。對培訓(xùn)中出現(xiàn)的其他問題，及時解決。結(jié)果。通過強(qiáng)化的“變電所運(yùn)行與維護(hù)”和“電能輸送系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”的專業(yè)崗位的訓(xùn)練，使經(jīng)過訓(xùn)練的學(xué)生在斷路器、隔離開關(guān)的拆裝檢修；各種測量儀表的安裝與調(diào)試；防雷接地和無功補(bǔ)償系統(tǒng)的安裝與維護(hù)；電廠仿真運(yùn)行實習(xí)；電力變壓器的使用和維護(hù)；測量儀表的安裝調(diào)試和使用；發(fā)電廠防雷接地和電力電容器等方面的實際動手能力有了明顯的提高。受提高動手能力培訓(xùn)的學(xué)生普遍感到：通過這樣的培訓(xùn)，個人在一個方面的實際動手能力強(qiáng)了許多，畢業(yè)后在該崗位工作，心里有把握多了，這樣的培訓(xùn)好。
四、結(jié)論
