機(jī)電一體化專業(yè)的論文
引導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)電一體化是熱門專業(yè)之一，而怎樣寫一篇有關(guān)機(jī)電一體化的論文呢接下來(lái)是小編為你帶來(lái)收集整理的文章，歡迎閱讀！
機(jī)電一體化專業(yè)的論文一
【論文摘要】本文在上海海洋大學(xué)研制的“浪流一體化發(fā)電裝置”的基礎(chǔ)上，對(duì)其發(fā)電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，去掉了發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)的中間轉(zhuǎn)換裝置，滿足了海洋能直驅(qū)發(fā)電的形式，通過(guò)電機(jī)實(shí)驗(yàn)室性能測(cè)試驗(yàn)證了其可行性，提高了發(fā)電效率和可靠率，降低了維護(hù)成本，可以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
【關(guān)鍵詞】浪流一體化;發(fā)電裝置;發(fā)電機(jī);優(yōu)化設(shè)計(jì);直驅(qū)發(fā)電
0 前言
上海海洋大學(xué)研制的“浪流一體化發(fā)電裝置”同時(shí)可以捕獲波浪和海流的向前的推力，在接受到海洋能量之后產(chǎn)生慣性而發(fā)生連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng);通過(guò)主軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電能。為海洋觀測(cè)、島礁生活、海洋養(yǎng)殖、海水淡化等提供穩(wěn)定的電能，并用于解決邊遠(yuǎn)海域的國(guó)防設(shè)施、部分電網(wǎng)未覆蓋的有居民海島、偏遠(yuǎn)無(wú)居民海島生態(tài)建設(shè)中的供電需求。本文以此發(fā)電裝置為研究對(duì)象，對(duì)其水輪機(jī)匹配的發(fā)電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)的海洋能需要經(jīng)過(guò)三個(gè)部分轉(zhuǎn)換的缺點(diǎn)，沒有齒輪箱，減少了傳動(dòng)損耗，采用發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定控制器，實(shí)現(xiàn)了浪輪機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，提高了發(fā)電效率，降低了運(yùn)行維護(hù)成本。尤其是在低轉(zhuǎn)速環(huán)境下，效果更加顯著。
1 研究對(duì)象與方法
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)是滿足海洋能直驅(qū)發(fā)電形式的。然而，齒輪箱的存在卻成為制約海洋能發(fā)電機(jī)組發(fā)展的因素之一：機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中齒輪箱一直處于高速旋轉(zhuǎn)，增加了系統(tǒng)損耗，降低了能量利用率;海洋能發(fā)電機(jī)組往往安裝在海平面或海水之中，經(jīng)受嚴(yán)寒酷暑，海水腐蝕、溫度變化大，環(huán)境條件惡劣，導(dǎo)致升速齒輪箱的工況嚴(yán)峻，維護(hù)保養(yǎng)工作量大;為了能適應(yīng)惡劣的運(yùn)行環(huán)境，齒輪箱畢竟造價(jià)昂貴，更由于海洋能能量多變，往往會(huì)造成過(guò)載，這樣就更容易損壞齒輪箱，使得系統(tǒng)運(yùn)行成本增大。
因此，本設(shè)計(jì)取掉了中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，水輪機(jī)主軸右端通過(guò)聯(lián)軸器和電機(jī)連接在一起，直接帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電，中間不經(jīng)過(guò)任何環(huán)節(jié)，這就實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)的直驅(qū)。本文研制海洋能直驅(qū)發(fā)電方式有以下幾個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)：
(1)提高了發(fā)電效率高。直驅(qū)式發(fā)電沒有齒輪箱，減少了傳動(dòng)損耗，提高了發(fā)電效率，尤其是在低轉(zhuǎn)速環(huán)境下，效果更加顯著。
(2)提高了可靠性。直驅(qū)技術(shù)省去了齒輪箱及其附件，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)組的可靠性。同時(shí)，機(jī)組在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)部件少，可靠性更高。
(3)運(yùn)行及維護(hù)成本低。采用無(wú)齒輪直驅(qū)技術(shù)可減少發(fā)電機(jī)組裝置零部件數(shù)量，避免齒輪箱油的定期更換，降低了運(yùn)行維護(hù)成本。
然而，這樣的海洋能直驅(qū)發(fā)電方式就需要發(fā)電機(jī)具有低速運(yùn)行的特性，并且有較高的效率，更者要求發(fā)電機(jī)要能在海水中運(yùn)行。
2 直驅(qū)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)
2.1 直驅(qū)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如圖1所示，發(fā)電機(jī)采用盤式結(jié)構(gòu)：波浪能單位體積所攜帶的能量有限，要能高效的收集這些能源，發(fā)電機(jī)則成為本裝置中能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備之一。波浪能發(fā)電機(jī)，最多每分鐘幾百轉(zhuǎn)，因此發(fā)電機(jī)的技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性等決定本裝置在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)電一體化 畢業(yè)論文常用發(fā)電機(jī)分為盤式和圓柱式兩種：圓柱式發(fā)電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)延軸向分布，要想獲得較高的發(fā)電效率，圓柱式發(fā)電機(jī)必須運(yùn)行在高速下，而盤式發(fā)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子為平行結(jié)構(gòu)，克服了圓柱式發(fā)電機(jī)定子包容轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，軸向尺寸小，沒有疊片和鉚壓工序，工藝好，因此盤式發(fā)電機(jī)可以運(yùn)行在低速條件下。因此發(fā)電機(jī)選用盤式發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，能夠在低轉(zhuǎn)速下達(dá)到額定功率，從而滿足了波浪能發(fā)電系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求，提高了效率。
2.2 發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定控制器設(shè)計(jì)
發(fā)電機(jī)的三相輸出接到風(fēng)光互補(bǔ)控制器上，通過(guò)控制器可以得到48V的穩(wěn)定電壓，可將穩(wěn)定的電能存儲(chǔ)在蓄電池中�？刂破鞯脑硎菍⑤斎氲慕涣麟娏魍ㄟ^(guò)三相橋式全控整流電路轉(zhuǎn)化成直流電流，直流電流通過(guò)升降壓斬波電路將電壓輸出控制在48V。值得注意的是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到54r/min控制器輸出端才會(huì)有電流輸出�？刂破魅鐖D2所示，經(jīng)過(guò)控制器流出的電流為直流，將控制器后面的電池組“+”“-”接到蓄電池的接口即可，反面細(xì)節(jié)如圖3所示。
2.3 直驅(qū)電機(jī)工作原理
2.3.1 三相橋式全控整流電路
在三相橋式全控整流電路中，如圖4所示，晶閘管KP1和KP4接a相，晶閘管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。晶閘管KP1、KP3、KP5組成共陰極組，而晶閘管KP2、KP4、KP6組成共陽(yáng)極組。
2.3.2 升降壓斬波電路原理
如圖5所示為升降壓斬波電路原理，V通時(shí)，電源E經(jīng)V向L供電使其貯能，此時(shí)電流為i1。同時(shí)，C維持輸出電壓恒定并向負(fù)載R供電。V斷時(shí)，L的能量向負(fù)載釋放，電流為i2。負(fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與電源電壓極性相反，該電路也稱作反極性斬波電路。
3 實(shí)驗(yàn)分析
在實(shí)驗(yàn)室中模擬不同工況水流下輪機(jī)所具有的轉(zhuǎn)數(shù)，并以可控轉(zhuǎn)數(shù)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)測(cè)試其發(fā)電性能。為此，我們搭建了發(fā)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)。發(fā)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)如圖7所示，通過(guò)機(jī)架將發(fā)電機(jī)固定，通過(guò)聯(lián)軸器與傳感器相連。在發(fā)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)中，右邊是直流電動(dòng)機(jī)，模擬水輪機(jī)的作用，作為動(dòng)力的出入。通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連的是傳感器，這種傳感器連接顯示屏后可以看到瞬態(tài)的扭矩、轉(zhuǎn)速、功率。其中功率可是為發(fā)電機(jī)的輸入功率，這樣我們測(cè)出輸出功率后可以得到發(fā)電機(jī)的效率。電阻箱、整流器與扭矩儀如圖8所示，扭矩儀上的3個(gè)顯示屏即為扭矩、轉(zhuǎn)速、功率。
發(fā)電機(jī)所發(fā)出的.是三相交流電，三相交流電輸入電子測(cè)試平臺(tái)，通過(guò)電子測(cè)試平臺(tái)，可以得到三相交流電的瞬態(tài)電壓、電流、功率、功率因數(shù)。流出整流器的電流經(jīng)過(guò)整流變?yōu)橹绷麟娏�，流入功率�?jì)，并將滑動(dòng)變阻箱串聯(lián)到整個(gè)電路中。
4 電機(jī)方案總結(jié)與展望
方案采用直驅(qū)式發(fā)電形式不僅增加了發(fā)電效率，而且提高的發(fā)電裝置的可靠性，無(wú)障礙運(yùn)行時(shí)間滿足了要求。發(fā)電機(jī)采用盤式發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，其能夠在低轉(zhuǎn)速下達(dá)到額定功率，從而滿足了波浪能發(fā)電系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求，提高了效率。裝置發(fā)出的三相交流電通過(guò)控制器后，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，電壓基本維持在48V左右，且為直流電，這將電能存儲(chǔ)到蓄電池中提供了條件，并最終達(dá)到了我們的要求。
但是發(fā)電機(jī)組安裝在海平面或海水之中，經(jīng)受嚴(yán)寒酷暑，海水腐蝕、溫度變化大，環(huán)境條件惡劣，容易遭受海水腐蝕，因此今后可以做的研究方向還有以下幾個(gè)方面：
1)發(fā)電機(jī)本身要具有良好的機(jī)械密封設(shè)計(jì)，評(píng)估不同海水深度、壓力下密封系統(tǒng)的可靠性。研究海水環(huán)流條件下，涉海材料在淤泥、深海、淺海、浪花飛濺、海霧等不同區(qū)域環(huán)境下，其腐蝕規(guī)律，設(shè)計(jì)相應(yīng)的耐腐蝕材料;
2)發(fā)電機(jī)外部可增設(shè)防水箱，使發(fā)電機(jī)與海水具有了隔離層，不僅達(dá)到了防水的效果，也使發(fā)電機(jī)無(wú)需浸泡在海水中。
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機(jī)電一體化專業(yè)的論文二
引言
近幾十年來(lái)，中國(guó)機(jī)電工程類行業(yè)已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時(shí)這也是中國(guó)一直比較重視的工程項(xiàng)目。而在這項(xiàng)工程實(shí)施過(guò)程中，相關(guān)機(jī)械設(shè)備的管理工作又是重中之重，如果不有效落實(shí)機(jī)械設(shè)備管理工作，整個(gè)工程的施工過(guò)程以及整體施工質(zhì)量都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因此，分析研究機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作當(dāng)中存在的問(wèn)題，采取有效措施解決這些問(wèn)題，完善機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作，才能夠提升機(jī)電工程整體質(zhì)量水平。
1機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理存在的主要問(wèn)題
1.1未建立健全完善的管理制度
很多情況下，為了趕工期，在許多機(jī)電工程施工過(guò)程中，相關(guān)的管理工作并沒有得到重視，特別是機(jī)械設(shè)備管理工作。通常情況下，眾多施工單位機(jī)械設(shè)備相關(guān)管理人員都缺乏對(duì)本職工作的認(rèn)識(shí)和管理意識(shí)，對(duì)工作抱以一種無(wú)所謂的態(tài)度。
另外，很多管理人員沒有較高的思想政治覺悟，想的都是貪圖安逸，敷衍工作，造成管理工作總是不能得到落實(shí)。無(wú)論什么企業(yè)單位，想要做好管理工作，都需要構(gòu)建一個(gè)較為完善合理的相關(guān)管理機(jī)制，特別對(duì)于機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作而言更是如此。沒有建立準(zhǔn)確健全的相關(guān)管理規(guī)章制度，不能明確每一個(gè)相關(guān)管理工作人員能夠明確自身的工作內(nèi)容以及職責(zé)，管理人員就沒有肩負(fù)法律責(zé)任，這樣管理工作人員就不會(huì)重視對(duì)管理工作就，導(dǎo)致機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量水平無(wú)法得到提升。
1.2對(duì)機(jī)械設(shè)備的新舊處理不到位
目前，科技技術(shù)不斷發(fā)展，各種機(jī)械設(shè)備在快速更替，眼下許多機(jī)電工程施工單位的相關(guān)機(jī)械設(shè)備已經(jīng)顯得老舊不堪重負(fù)了。更有甚者，一些施工單位的機(jī)械設(shè)備過(guò)于老化破舊，嚴(yán)重落后于目前的工程需求，以至于這些單位無(wú)承擔(dān)那些較先進(jìn)大型的機(jī)電工程，在一定程度上影響了單位的發(fā)展，制約了單位經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)增長(zhǎng)。
針對(duì)這種情況，有些施工單位已經(jīng)在購(gòu)置替換相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備，有的從國(guó)外引進(jìn)了大量的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備，使自身具備一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力�？墒牵@些單位沒有結(jié)合自身的實(shí)際發(fā)展需求，更沒有制定好相關(guān)的機(jī)械設(shè)備改良替換計(jì)劃，致使許多購(gòu)置工作都是盲目實(shí)施，花大量資金買來(lái)的機(jī)械設(shè)備實(shí)際上不能起到作用。對(duì)于機(jī)械設(shè)備新舊處理不到位也是機(jī)械設(shè)備管理工作中十分嚴(yán)重的一個(gè)問(wèn)題。
1.3相關(guān)管理工作人員缺少專業(yè)能力及素質(zhì)
很多的機(jī)電工程施工單位為了減少成本，在相關(guān)設(shè)備材料不能再削減的情況下，只有減少工作人員以最大化降低工程成本。這就使得很多施工單位在管理工作方面大量減少工作人員，其中就包括機(jī)械設(shè)備管理相關(guān)人員。這種情況致使施工過(guò)程中機(jī)械設(shè)備的管理人員嚴(yán)重缺失，實(shí)際工作沒有得到有效開展。另一方面，很多施工單位在管理工作上實(shí)施隨便安排工作人員，所以在機(jī)械設(shè)備管理工作中出現(xiàn)了大量沒有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)能力的人，這種情況已經(jīng)屢見不鮮了，其最終必定造成機(jī)械設(shè)備管理工作不能落到實(shí)處。
2加強(qiáng)機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理的策略
2.1建立健全完善的管理制度
任何一個(gè)企業(yè)單位想要搞好管理工作，無(wú)論是哪方面的管理工作，都必須要先構(gòu)建一個(gè)較為完善健全的管理機(jī)制體系，尤其在機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作上更是如此。相關(guān)工程施工單位必須根據(jù)自身企業(yè)文化以及施工相關(guān)實(shí)際需求，建設(shè)一個(gè)合理有效且具有針對(duì)性的管理機(jī)制，以約束工作人員，使相關(guān)管理人員能夠認(rèn)清自己的工作本質(zhì)和肩負(fù)的責(zé)任。另一點(diǎn)，配合著管理制度，大力開展思想政治教育培訓(xùn)，強(qiáng)化管理人員的思想覺悟，提升管理工作人員自身的職業(yè)修養(yǎng)，從而誠(chéng)心投入到管理工作當(dāng)中。
例如，施工單位根據(jù)自身企業(yè)的文化歷史以及企業(yè)實(shí)際大小，建立一個(gè)符合自身實(shí)際需求的工程機(jī)械設(shè)備管理機(jī)制。這個(gè)機(jī)制必須有嚴(yán)格的管理?xiàng)l款和考核制度，以強(qiáng)化要求相關(guān)管理工作人員認(rèn)真對(duì)待自己的工作。與此同時(shí)，單位還需要定期組織相關(guān)管理工作人員進(jìn)行思想教育培訓(xùn)，以提高員工的工作熱情。通常這種培訓(xùn)可以以半年為一個(gè)期限落實(shí)開展，并且可以根據(jù)實(shí)際需求在每次工程施工之前開展一次。
2.2合理配置工程機(jī)械設(shè)備資源
在機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備的相關(guān)資源配置工作上也要注意合理實(shí)施管理，這個(gè)方面關(guān)系著單位的實(shí)際利益和長(zhǎng)期發(fā)展的需求。在相關(guān)配置管理工作中，需要清楚自身單位已有設(shè)備的實(shí)際情況，哪些設(shè)備需要更換，哪些只是需要維護(hù)修理。在之后購(gòu)置新設(shè)備的過(guò)程中，根據(jù)整合已有工程機(jī)械設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行針對(duì)性添置更替，嚴(yán)格把關(guān)購(gòu)置過(guò)程，不僅要重視設(shè)備的質(zhì)量是否合格，還要注意購(gòu)置的設(shè)備是否都是真正需要的。
在工程機(jī)械設(shè)備的購(gòu)置工作上，必需先制定一個(gè)合理的購(gòu)置計(jì)劃，并按照計(jì)劃落實(shí)執(zhí)行，要最大化利用已有資源，然后補(bǔ)充必需資源，這樣才能有效提升單位效益。例如，某機(jī)電工程施工單位，經(jīng)過(guò)改革之后，在工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量上有了明顯提升。
特別是在機(jī)械設(shè)備的`配置工作上，深入了解分析了單位已有設(shè)備資源的情況，一改以往胡亂購(gòu)置的現(xiàn)象，將購(gòu)置管理工作嚴(yán)格把控起來(lái)，使得已有設(shè)備得到最大化利用的同時(shí)，購(gòu)置的新設(shè)備也是當(dāng)前最合適單位施工所需的。通過(guò)這樣有計(jì)劃性的管理，使該企業(yè)在購(gòu)置工作中省下一大筆不需要的開支，進(jìn)而使得單位的無(wú)意義消耗減少了7.6%，由于機(jī)械設(shè)備合理購(gòu)置管理而增加的企業(yè)效益上升了4.1%，真正實(shí)現(xiàn)了利益最大化。
2.3強(qiáng)化相關(guān)管理人員的專業(yè)技能水平
想要有好的管理效果，就必須選用合適的管理人才，故此，機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作得以順利開展的一大重要元素就是管理人才的正確使用。相關(guān)施工單位必須明白，如果不啟用專業(yè)技術(shù)過(guò)硬以及有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的素質(zhì)人才，那么機(jī)械設(shè)備管理工作始終不可能真正得到完善。所以，施工單位必須挑選優(yōu)質(zhì)專業(yè)管理人才，加大力度引進(jìn)真正具有管理能力和經(jīng)驗(yàn)的管理人員，然后將其融入本單位，同時(shí)鼓勵(lì)管理人才適時(shí)進(jìn)行進(jìn)修，完善自身的技術(shù)能力以及管理思維，從而使得工程機(jī)械管理工作可以由對(duì)的人落實(shí)執(zhí)行。
2.4樹立安全意識(shí)
機(jī)電工程施工過(guò)程中，對(duì)于工程機(jī)械設(shè)備管理工作的提升必須建立在樹立安全意識(shí)之上。只有相關(guān)單位把施工安全意識(shí)重視起來(lái)，才能夠強(qiáng)化安全管理工作，而對(duì)機(jī)械設(shè)備的管理正是關(guān)系著安全的一大重要方面。樹立良好的安全意識(shí)，正是有效提升機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備管理工作質(zhì)量水平的重要保障。
3結(jié)語(yǔ)
機(jī)電工程是中國(guó)社會(huì)發(fā)展所需的重要工程，其發(fā)展的好壞直接關(guān)系著國(guó)家建設(shè)的優(yōu)劣，是工程行業(yè)當(dāng)中不容忽視的一部分。而機(jī)電工程當(dāng)中的工程機(jī)械設(shè)備管理工作是眾多管理工作中比較關(guān)鍵的部分，有理由相信，加強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)備管理工作，是完善機(jī)電工程事業(yè)的有力保證。
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