時間：2022-06-19 04:53:01
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇電源技術發展論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
（一）供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
（二）通信電源設備的更新換代
近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
（三）現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
（一）開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。
（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。
（三）通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
[論文關鍵詞]：通信電源通信網現狀發展趨勢
[論文摘要]：通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源，是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統和相應的保護系統構成。通信電源系統的設備多，分布廣，不僅單個電源設備的可靠性會影響系統的可靠性，電源系統的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。
一、通信電源的發展現狀
（一）供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
（二）通信電源設備的更新換代
近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
（三）現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
（一）開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。
（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。
（三）通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。
2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.
3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.
4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。
參考文獻：
[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.
[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.
[3]《通信直流電源發展趨勢》.
[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.
[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.
[6]曾瑛，《淺談通信電源》.
[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.
[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.
[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.
[10]《全球通信電源技術發展呈現五大趨勢》.
[11]《通信電源需求現狀分析》.
[12]唐勇偉，《通信電源技術的發展》.
[論文摘要]：通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源，是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統和相應的保護系統構成。通信電源系統的設備多，分布廣，不僅單個電源設備的可靠性會影響系統的可靠性，電源系統的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。
一、通信電源的發展現狀
（一）供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
（二）通信電源設備的更新換代
近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
（三）現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
（一）開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。
（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。
（三）通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
1．釩電池（Vanadium Redox Battery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。
2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.
3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.
4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。
參考文獻：
[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.
[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.
[3]《通信直流電源發展趨勢》.
[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.
[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.
[6]曾瑛，《淺談通信電源》.
[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.
[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.
[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.
[10]《全球通信電源技術發展呈現五大趨勢》.
[11]《通信電源需求現狀分析》.
[論文摘要]：通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源，是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統和相應的保護系統構成。通信電源系統的設備多，分布廣，不僅單個電源設備的可靠性會影響系統的可靠性，電源系統的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。
一、通信電源的發展現狀
（一）供電系統的現狀
通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。
（二）通信電源設備的更新換代
近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。
（三）現行通信電源的電路模型和控制技術
目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。
二、通信電源發展趨勢
（一）開關器件的發展趨勢
電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。
（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展
在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：
體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。
功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。
按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。
（三）通信用蓄電池技術研究的新進展
通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。
中國1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。
2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.
3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.
4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。
在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。
參考文獻：
[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.
[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.
[3]《通信直流電源發展趨勢》.
[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.
[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.
[6]曾瑛，《淺談通信電源》.
[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.
[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.
[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.
[10]《全球通信電源技術發展呈現五大趨勢》.
關鍵詞：DSP變頻；電源設計；變頻電源
中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）08-0048-03
1 概述
1.1 問題的提出
電動鑿巖機是建筑、水利、采礦等行業的重要設備。相對于傳統的鑿巖設備，電動鑿巖機所具有的突出優點是節省能源，其電能利用率高達50%～60%，而常用氣動鑿巖機僅為10%，此外，電動鑿巖機還有噪聲低、工作面空氣新鮮、無廢氣污染等優點，極大的改善了勞動條件。但目前使用的電動鑿巖機也有明顯缺點：對同樣硬度的巖石，它的轉速只有氣動鑿巖機的50%～60%。目前大多數電動設備直接使用交流工頻電源（50HZ），不能隨著工作環境（巖石硬度、鉆孔孔徑、深度）改變輸出轉矩、轉速，因此工作效率較低。為此，本文采用德州儀器公司的TMS320C2407DSP處理器設計一種新型的5KVA單相正弦波變頻電源，通過輸出可程控的交流電壓，改變電動設備的輸出轉矩和轉速。進而提高工作效率，改善電動設備的工作性能。
1.2 國內外研究現狀
變頻技術是國內外研究的一個熱點。其原因一是由于市場需求。近年來，隨著自動化技術程度的發展成熟和能源短缺問題日益突出，變頻技術越來越得到重視，并廣泛地應用。二是功率器件的發展。近年來各種高電壓、大電流的功率器件的生產以及并聯、串聯技術的發展應用，使先進變頻器的生產成為現實。三是現代控制理論和集成電子技術的發展。矢量控制、模糊控制等新的控制理論及神經網絡技術為高性能的變頻器研制提供了理論基礎，而高速微處理器以及專用集成電路技術的快速發展，為實現變頻器高精度、多功能提供了硬件平臺。
目前國外的變頻技術研究，以法、意、德、日等國領先。在大功率變頻調速方面，法國的阿爾斯通公司、意大利的ABB公司分別研制出單機容量達數萬千瓦的電氣傳動設備。在中功率變頻調速技術方面，德國的西門子公司研制出的SimovertA電流型晶閘管變頻調速設備和SimovertPGTOPWM變頻調速設備，己實現全數字化控制；在小功率交流變頻調速技術方面，日本的富士BJT變頻器、IGBT變頻器已形成系列產品，其控制系統也已實現全數字化。
國內研究方面，從總體上看我國變頻調速的技術水平較國際先進水平有較大差距。目前在大功率交——交、無換向器電機等變頻技術方面，國內雖有部分單位可研制生產，但在數字化程度及系統可靠性等方面還有待改進。對程控變頻電源的理論和實踐研究取得的成績，可查主要有：王小薇、程永華對于基于DSP雙環控制的逆變電源設計研究；余功軍、鐘彥儒、楊耕對IGBT變頻器死區時間的補償策略研究；程永華、楊成林、徐德鴻對于基于DSP變壓變頻電源設計研究；程曙、徐國卿、許哲雄對SPWM逆變器死區效應分析研究；趙勇對基于IGBT大功率變頻電源的研究；李鋒對基于DSP的SPWM變壓變頻電源的研究等。
同時由于目前我國采用的半導體功率器件和DSP等器件依然嚴重依賴進口，使得變頻器的制造成本居高不下，無法形成有競爭力的產業，也是影響我國變頻技術發展的一個主要原因。
2 基于DSP的新型單相正弦波變頻電源設計
2.1 設計思路
本文以美國德州儀器公司的TMS320C2407DSP處理器為核心設計了一種新型的5KVA單相正弦波變頻電源。通過輸出不同頻率、電壓的電源信號，對異步電機的轉速、轉矩進行控制。從而實現了電動鑿巖設備針對不同巖體提高鉆孔效率的目的。該不安品電源的硬件部分主要由主電路、保護電路、控制電路等部分組成。主電路包括整流、濾波、逆變器、驅動電路等；保護電路包括過壓欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護、過流保護等；控制電路則主要包括DSP控制電路、PWM信號發生電路、A/D、D/A轉換電路等。在軟件方面，考慮到SVPWM控制算法比較適合于數字控制系統，本文編制了基于SVPWM控制算法的控制軟件。經過工作現場試驗結果表明，該系統可以在30—300Hz范圍內均勻調速，在不同的負載情況下，具有較好的穩定性和較強的抗干擾能力。
2.2 硬件系統結構
本文設計變頻電源的硬件系統以Tl公司的TMS320LF2407A型DSP為控制芯片，由主電路、保護電路、控制電路等組成，其原理結構圖如圖1。
圖1 硬件系統原理結構圖
其中主電路包括整流、濾波、逆變器驅動電路等組成。其工作原理是把單相交流電通過整流模塊變為直流電，整流后的脈動電壓再經過濾波電容平滑后成為穩定的直流電壓。再由逆變電路對該直流電壓進行斬波，形成電壓和頻率可調的單相交流電提供給異步電機。由于IPM是IGBT的功率集成電路，需要有專門的驅動電路，本文采用調壓電路把電壓抬高到15伏來進行驅動。系統保護電路包括過壓、欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護、過流保護等。控制電路包括DSP控制電路、PWM信號發生電路、A/D、D/A轉換電路等。
2.3 整流和濾波電路
整流和濾波電路屬于主電路的一部分，其結構圖如圖2所示。工作時，220V的交流電源經過四個二極管的全波整流，變為直流，其中電解電容C1為整流濾波電容，電阻R1為放電電阻，在斷電情況下為C1提供放電回路，同時也為逆變器負載和直流電源之間的無功功率提供緩沖。
圖2 整流和濾波電路
2.4 逆變電路設計
（a）逆變電路結構原理圖（b）輸出方波信號波形圖
圖3
本文即采用的是電壓型逆變電路。因為本文設計變頻電源主要應用在電動鑿巖設備上的。所以我們采用的是單相全橋逆變電路。圖3為單相電壓橋式逆變電路的結構原理圖及輸出波形圖。全控型開關器件T1和T4構成一對橋臂，T2和T3構成一對橋臂，T1和T4同時通、斷；T2和T3同時通、斷。T1（T4）與T2（T3）的驅動信號互補，即T1和T4有驅動信號時，T2和T3無驅動信號，反之亦然，兩對橋臂各交替導通180°。從而得到需要的變頻電壓信號。
由于本變頻電源主要應用電動鑿巖設備方面，即一般情況下均是在在阻感負載下工作。因此在0≤θ≤ωt期間，T1和T4有驅動信號，由于電流i0為負值，T1和T4不導通，D1、D4導通起負載電流續流作用，u0=+Ud。θ≤ωt≤π期間，i0為正值，T1和T4才導通。π≤ωt≤π+θ期間，T2和T3有驅動信號，由于電流i0為負值，T2、T3不導通，D2、D3導通起負載電流續流作用，u0=-Ud。π+θ≤ωt≤2π期間，T2和T3才導通
2.5 電平轉換設計
由于DSPTMS320LF2407是低功耗芯片，必須采用3.3V供電，與驅動主電路的電平不匹配，易引起事故，損壞芯片。故本實用新型設計中包含了電平轉換設計。本文采用的驅動芯片M57959L本身具備隔離輸入作用，因此在電平轉換設計中不必要增設隔離電路。本實用新型采用I/O直接輸出轉換設計。
圖4 采用M57959L的電平轉換驅動電路
2.6 軟件部分設計
控制算法的軟件化為交流調速系統控制算法的選擇、復用提供了方便。本設計基于TMS320LF2407A事件管理器，采用DSP自帶的匯編語言編寫軟件CCS進行編寫，系統的軟件設計可簡單分為兩個部分：一個是系統的初始化模塊，另一個是控制算法模塊。其中初始化只在系統上電時執行一次，而控制算法模塊包括SVPWM的生成，速度反饋信號的采樣和處理等。系統的整在程序初始化之后進入主循環程序，DSP產生SVPWM使電機開始運行。其調用的頻率與PWM的輸出頻率一致。系統軟件流程圖如圖5所示。
3 應用實驗及展望
本文所設計制作的5KVA單相正弦波變頻電源，可輸出30～300HZ交流電壓。所制作的樣品在湘西同力機械公司、武陵電化總廠金屬包裝廠經過多次實驗表明，應用本文設計變頻電源控制異步電動機工作時，在不同頻率、不同負載情況下，輸出轉速和轉矩可基本實現實時控制，具有較好的工作穩定性和抗干擾能力。
未來，將從兩方面對本設計進行改進，一是將改進硬件結構設計，逐步增大電源容量；二是改進軟件算法設計，實現變頻電源的最優實時控制。
圖5 系統軟件流程圖
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我國的分布式能源發展方興未艾，從7-8年前的分布式能源概念的引進提出，到大家現在普遍的認知，能源專家和有關部門做了大量推動和普及工作。分布式發電有時也稱為分散式發電，電力的生產和使用在同一地點或限制在局部區域內，在集中供電的大電網覆蓋地區，電力用戶一側建設的電源點或電力消費限制在配電網內的電源點可作為分布式發電看待。
分布式發電主要包括熱電聯產、用戶側太陽能光伏發電、燃料電池、農村小水電、小型獨立電站、廢棄生物質發電、煤矸石發電，以及余熱、余氣、余壓發電等。熱電聯產受供熱范圍限制，一般要按照熱用戶的位置分散布點；離網的分散電源點受人口密度限制，布點也是分散的；各種廢棄物資源數量有限，受能量密度限制，也需要分散利用。以上條件決定了分布式發電有其存在的必要性，也決定了分布式發電的獨特優勢。
燃天然氣 冷熱電聯供分布式能源系統項目具有節約能源、改善環境、提高供能質量、增加電力供應，應對突發事件等綜合效益，是城市治理大氣污染、調整燃料結構和提高能源綜合利用率的必要手段之一，是提高人民生活質量、全面建設小康社會的公益性基礎設施，是建設節約型社會的重要措施，符合國家可持續發展戰略、節能中長期專項規劃和中長期科學和技術發展規劃綱要（2006－2020年）。
分布式能源發展
中國電機工程學會熱電專業委員會1999年的濟南年會、2000年的寧波年會、2001年的重慶年會和2002年昆明年會中均有一些學術論文積極宣傳、推廣小型全能量系統，實現小型熱、電、冷聯產。2002年9月份熱電專委會還專門在南京召開“天然氣在熱電聯產應用專題研討會”。2003年海口年會論文集，2003年12月又在上海召開分布式能源熱電冷聯產研討會，出版論文集并提出“關于發展分布式能源熱電冷聯產的建議”。2004年10月在北京與國際分布式能源聯盟共同主辦了“第五屆國際熱電聯產分布式能源聯盟年會”。
分布式能源發電是以“效益規模”為法則的第二代能源系統，它是工業文明時期以“規模效益”為法則的第一代能源系統的發展與補充，特別是以天然氣為燃料的分布式發電，實行熱電冷聯產，可以大幅度提高能源轉換效率與減少能源輸送損失。針對我國天然氣供應不足，天然氣對于發電來說，重點要轉到分布式發電系統，而不宜多用于大型燃氣蒸汽聯合循環發電。隨著我國天然氣在能源利用中比重的不斷增加和天然氣管網的建設，以及規劃了不少的引進LNG項目，還有風能、太陽能、生物能源發電的興起，使容量在數千瓦到5萬千瓦的分散在重要用戶附近，向一定區域供應電力、熱力和冷源的分布式供電系統也逐漸的增加。
一批燃氣－蒸汽，熱、電、冷聯產的機組開始在上海、北京、廣州等大城市出現。到2004年，在上海已建成8項6528kw，連同計劃建設的共13項16808kw；北京市已建3項5467kw，連同擬建的共14項66285kw，還有廣州2項1847kw，連同擬建共11項67257kw等等。上海市、北京市還組織力量制訂了“上海市燃氣空調、分布式燃氣熱電聯產系統發展規劃”及編制了“建筑物分布式供能系統的可行性研究報告” 、“分布式能源系統工程技術規程”。北京市也組織起草相關文件，組織對分布式發電接入電力系統的技術規定的研究，編制了《北京市燃氣冷熱電聯供分布式能源系統技術要點》（討論稿），為分布式供電系統順利健康發展準備條件。據不完全統計目前我國分布式能源裝機總容量已近 500萬千瓦。
分布式能源總的情況
序號
地區
已投產的工程
將投產的工程合計
1
上海市
8項工程總計6528KW
共13項工程
總計10624KW
2
北京市
3項工程總計5467KW
共14項工程總計51282KW
3
廣東省
2項工程共計1847KW，另有柴油內燃機改造216萬KW
共15項工程總計90877kw另有柴油機內燃機改造216萬KW
4
其他省、市、區
勝利油田勝動機械集團生產的燃氣內燃機已銷往全國29
個省市的煤氣，瓦斯氣、焦化尾氣、沼氣、炭黑氣、油田頁巖氣、酒精氣等發電市場已投產的共152萬KW
該廠在建的分布式電源尚有12.5萬KW合計將有164.5萬KW
全國合計
關鍵詞：掘進機； 電控箱； 煤礦
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.244
掘進機電氣系統是設備的控制核心，控制著各個電機的啟動停止，同時對掘進機其他組成部分的工況進行監控和綜合保護，與液壓系統及水路系統互相配合，可控制整機完成掘進生產作業。
1 電氣系統概述
掘進機電氣系統主要由隔爆兼本質安全型掘進機控制箱（以下簡稱 電控箱）、隔爆兼本質安全型按鈕操作箱、隔爆型聲光報警裝置、隔爆型照明燈、隔爆型控制按鈕、低濃度甲烷傳感器以及整機多個工作機構部分的電機組成。其總體布置如圖1所示。
2 電氣系統構成
掘進機電控箱大多采用PLC可編程邏輯控制器作櫓骺氐ピ，人機界面采用彩色液晶顯示屏，這種控制系統的優點是編程簡單、性能穩定、系統主參數以及故障可視化，方便日常檢修維護。電控箱位于掘進機整機的左后方，左右箱門和接線腔蓋板均用標準螺栓與箱體緊固連接，保證安裝于內部的電氣元件不受外界惡劣環境影響。電控箱殼體由鋼板焊接而成，殼體分為上下兩個腔，均為隔爆型結構。下腔為電氣件安裝腔，腔內裝有驅動板、控制板（兩塊）、視窗板及隔離開關等；上腔為接線腔，腔內裝有數組接線柱。
控制板分兩塊，一塊左門板，裝有FX3U系列可編程控制器及模擬量模塊、本安電源等。另一塊右門板，裝有中間繼電器、電機集成保護器、開關電源等電氣件。
視窗板裝在電控箱體的前側中間部分，有四個顯示窗口，依次裝有電壓表、電流表以及兩塊焊接有LED指示燈的發光板。其中電壓表顯示系統供電電壓、電流表顯示切割電機的實時電流，兩塊發光板指示系統故障及各個電機的故障。
電控箱的上腔為接線腔，其中有一組陶瓷接線端子用于連接電控系統的供電電纜，五組接線端子用于連接整機電機和十二個七芯接線端子用于連接系統元件，此外接線腔內裝有兩個接地端子用于連接地線。電控箱兩側及背面設置有不同尺寸的十六個電纜引入裝置，供控制箱與其它元件連線。
與電控箱配套連接有一個隔爆兼本質安全型按鈕操作箱，操作箱箱體采用鋼板焊接而成，分為本安元件腔和隔爆元件腔兩部分。本安元件腔布置有十二個操作按鈕，用以控制各個電機的啟動停止，通過一根19芯控制電纜與電控箱連接；隔爆元件腔布置有一個液晶顯示屏，用以顯示電控系統的主要參數，例如電壓電流，電機溫度，電機運行狀態等，當電控系統出現故障時，該顯示屏也會實時顯示故障內容，方便使用者及時排除故障。顯示屏通過一根7芯控制電纜與電控箱連接。
電控箱及操作箱外觀如圖2所示。
3 小結
本論文研制的掘進機電氣系統具有防護等級高、體積小、操作簡便、集成有多種保護等優點，可長期工作在煤礦隧道等惡劣環境中。該電控系統人機界面采用工業用液晶顯示屏，工業用液晶顯示屏可圖文顯示，顯示容量大，參數及故障直觀可見；同時系統采用總線通信技術，可減少大量接線，拆裝十分方便。
參考文獻：
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關鍵詞：機電一體化，發展方向，技術應用
機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術，它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。
1機電一體化技術的發展狀況 1.1 數控機床的問世,為機電一體化技術的發展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術為機電一體化技術的發展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發展為機電一體化技術的發展提供了堅強基礎; 1.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化技術的發展躍上新臺階.
2機電一體化技術發展方向
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。 2.2 智能化
即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。 2.4 網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。 2.5 人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。
2.6 微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。 2.8 帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
3 典型的機電一體化產品 機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化基礎元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。論文參考網。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
4 機電一體化的技術應用
在重工業企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(IC)
由于重工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經 網絡等，智能控制技術廣泛應用于重工業企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能將越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(CIMS)
重工業企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前重工業企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代重工業生產的要求。未來重工業企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。
4.5 現場總線技術(FBT)
現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器和現場就地控制站等的發展。 4.6 交流傳動技術
傳動技術在重工業中起著至關重要的作用。隨著電力、電子、技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用，同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
綜上，我們不難發現機電一體化技術在現在的社會生產中占據了越來越多的行業和領域，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
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[論文摘要]工學結合、校企合作的教學模式是通信電源高職教學改革的需要，本文從多個角度闡述了工學結合的實踐內容，提出了工學結合的教學方法及思路。工學結合把以課堂為主傳授知識的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來，極大地提高學生的實踐動手能力，有利于培養適合行業、企業需要的應用型人才。
一、工學結合教學模式是高職教育改革的必然趨勢
教高［2006］14號文件《關于實施國家示范性高等院校建設計劃、加快高等職業院校改革與發展意見》明確指出，高職教育要堅持以“服務為宗旨，以就業為導向，走產學研結合的發展道路”的辦學方針。工學結合、校企合作可以充分利用學校、企業和研究機構的教育資源和教育環境，以培養適合行業、企業需要的應用型人才為目的的教育模式，把以課堂傳授知識為主的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來。實踐和推廣工學結合、校企合作的教學的新模式，集中體現出以社會需求為導向、以專業特色求發展、以教學質量為基礎的高職教育特色。
通信電源是移動通信設施的“心臟”，對通信事業發展起著舉足輕重的作用。隨著通信事業發展，移動通信已進入千家萬戶。聯通、移動等通信行業企業新增建設了大量基站，目前通信基站大量使用了小容量的開關電源、小容量的蓄電池以及小容量的UPS等設備，而電源系統的維護在安全保障、可靠性等方面的有著相當嚴格的要求與規范，一旦通信電源發生故障而停止供電，必將導致通信中斷。因此各大通信運營商對通信電源越來越重視，對高技能、高質量、高素質的電源專業人才有迫切需求。通信電源專業培養的學生有很多畢業后從事基站代維的工作，但基站電源的維護是一個將所學專業知識進行綜合運用的過程，既需要有較扎實的理論知識，又要有很強的動手操作能力。然而，現實情況是，有些學生就業后一開始工作顯得無所適從，上不了手，而很多通信運行企業難以招到合適的人才。
產生這一矛盾的原因，主要是我們的教育與企業實際仍然脫節，學院專業教學的就業針對性不強，學生實踐能力和就業能力較弱。由于學校不甚了解社會對職業崗位的要求，專業知識教學與日新月異的通信新技術的發展不相適應，難于解決實訓實施設備，缺乏職業技能培訓手段，行業企業在職業教育尤其是職前教育中參與力度欠缺，校企結合緊密程度不足。因此，工學結合教學模式是高職教育改革的必然趨勢
二、工學結合教學模式的主要實踐內容
發展學校和行業、企業之間的多種形式的合作，逐步做到專業培養過程中每一個環節和通信企業電源專業技術需求緊密銜接。這樣既有利于實訓教學和學生就業，更重要的是能及時得到企業的反饋，促進辦學、提高教育質量。工學結合教學新模式，可以從以下幾方面內容實踐：
（一）因時制宜開展課堂教學，與時俱進設置專業課程
教材的編制和選用既要注重理論性，更要注重實踐性的分析，每年都要堅持修訂和充實教材內容，增添新的課程，提升專業教學內涵，使學生的專業知識更廣。學院實訓基地目前已配有空調實訓室、電力實訓室（包括高低配、開關電源、UPS、交流配電瓶、通信用蓄電池等）、監控實訓室和油機實訓室。教學內容方面新增加了基站電源維護、概預算、工程設計、專業英語、CAD等課程以及交流電等電工專業課程，拓寬了學生的專業知識。有的放矢開展項目式的課程設計，在課程設計中，結合實際的工程案例，讓學生了解實際的開發工程，了解市場信息及掌握專業發展動態，從而使學生真正做到學以致用。
（二）加強學校實訓基地建設，不斷完善和更新實訓基地設備設施
實訓基地的設備設施與通信行業企業相配套，隨著通信電源技術發展而不斷更新，保持設施和設備的先進性，不斷改善學校實訓實習的環境。學生進入實訓基地就像置身與企業工作現場，使整個教學過程完全貼近企業生產第一線，貼近社會實際。加強學生通信電源基本技能訓練，傳輸設備相關技能訓練，交換、軟交換設備相關技能訓練，基站、天饋設備相關技能訓練，寬帶、數據設備相關技能訓練，相關儀表儀器測量專業技能訓練。通過各種基本技能的實訓，使學生具有扎實的專業功底，以適應今后社會通信事業發展的需要。
（三）著力提高教師素質
專業教師不但要在專業知識更新和理論上不斷進修充電，而且學院還要利用寒、暑假安排專業課教師到通信企業以普通員工身份頂崗實習，每年不少于一個半月，通過教師實習，與企業加深接觸，體驗市場和企業的實際需求，從而對我們學生的培養及適崗培訓課程設置有深刻的體會。同時，安排教師參加各種新技術培訓，了解和掌握通信領域前沿科技發展脈搏，了解企業所需，收集各種案例，用于教學。
（四）加強產學研結合的實踐教學
遵循以學生就業、服務信息產業的宗旨，學院與有關企業緊密合作，建設通信職業技能鑒定站、通信行業企業通信電源培訓基地，同時積極推動各大運營商在院校電源培訓基地的組建。建立和健全師資庫，聘請通信行業專家和企業生產技術骨干來院授課，使通信電源教學更貼近實際。學院每年利用暑假組織和安排通信電源專業教師到對口企業實習，從而掌握了大量第一手資料，增強了教學的針對性和前瞻性。還邀請浙江臥龍燈塔電源有限公司工程師講授蓄電池活化方面的內容，學生學到書本上學不到的知識。
（五）推進“任務驅動”教學法，推廣案例教學
鼓勵學生自發組建項目小組，根據各項目小組的特長，承接相應的項目設計、施工、在指導老師的輔助下，完成從設計到施工的整個過程。讓學生帶著來源于企業的“任務”展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”，從而得到清晰的思路和熟練的方法，解決問題，得出結論。同時積極鼓勵和引導學生參加電力機務員高級工考試和電工證考試，獲得各種技能。加強對校外實習學生的走訪，深入企業調研，合理分析培養目標崗位群體和要求。教學方法主要有：
1．工學交替教學法 及時開發與企業同步的實訓實踐項目，創造真實的企業環境和工作情境，通過移動等通信運營商，建立通信電源實訓基地和校外實習合作伙伴等措施，使得通信電源課程更加完善，設備更新速度與企業同步，企業鍛煉機會增多。
2．案例教學法 在社會越來越重視創新性、應用型人才的背景下，利用行業背景收集大量真實企業案例，經過課程組教師精心設計，開設案例討論課，提高學生分析問題和解決問題的能力，加深對課程的理解，有利于理論知識與實際經驗結合和轉化。
3．體驗式教學法 利用行業背景和校企之間的良好合作，在大量的企業培訓課程中使其與學校教學有機融合，使學生接受企業文化熏陶、獲得一線一手培訓內容，同時讓企業員工更多了解學生，增強社會影響力。
4．互動式教學法 倡導教師與學生之間進行平等的對話和討論。教師和學生通過實訓實習獲得的感受和體會相互交流，取長補短，達成共識，共同提高。不同的教學內容和教師所采取的互動式教學方法的具體形式可以有所不同。
三、工學結合教學模式的理論意義及應用價值
工學結合的教學設計不同于以往一般的課堂授課——實驗室實驗——企業實習模式，是高職教育一種新的教學改革思路。新教學模式強調四性：即增強專業設置的針對性、增強課程內容的實用性、增強教學過程的實踐性、增強學校和企業的伙伴合作性。以學生獲得知識技能為切入點，聯合企業專家遴選出本課程所對應的崗位典型工作任務，結合校內外實訓實習基地的條件，以學生認知和技能的獲取為依據進行。在綜合機務員技能鑒定大綱的指導下，通過設計典型工作任務，創造虛擬的企業環境和工作情境，靈活施行“校內——校外——校內——校外”的教學方式，結合企業實時動態，形成立體化教學內容。建立校外通信能源實訓基地，提高實驗實訓課比例，設備更新與企業同步，學生到企業鍛煉機會增多，增加實踐經驗、加強實踐和理論的反復驗證。開發實驗實踐項目，培養特色鮮明的學生。通過完善電源實訓中心功能，包含系統維護功能，系統分析、系統設計、工程施工等實踐功能，增加學生的動手實踐感知能力，提升了其可持續發展的能力，較好解決了通信電源專業培養生員緊貼社會和企業需求，對社會、企業、學院、學生是多贏的教學改革成果。
通信電源專業是浙江郵電職業技術學院在1958年建校之初創辦的專業，是學院乃至全國的重點基礎專業。學院2004年升格為高職院校以后，通信電源專業成為學院首批重點專業之一。學院除了每年向社會輸送通信電源高職學生90人左右，還承擔大量的浙江省移動、電信等各大通信運營商及代維公司電力機務人員的培訓、鑒定、競賽等任務。近年來，學院緊貼社會和企業需求，圍繞工學結合的教學模式，探索教學改革，取得了顯著效果。
（一）創造了真實的企業情境，設計全面的實踐項目，把以課堂為主傳授知識的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來，極大的提高學生的實踐動手能力，有利于培養適合行業、企業需要的應用型人才。
（二）積極開展校企合作，在雙贏、互利基礎上為通信企業搭建培訓平臺。基地為學校提供了科研項目、簽“訂單”培養學生，提供教學實習等，學校為基地提供培訓業務，開展科研，輸送優秀畢業生等，以此促使教學、科研全面提升，帶動招生、就業良性循環。由于企業培訓與日常教學有機融合，推行體驗式的企業案例教學，開設案例討論課，感受企業文化，加深課程理解，有利于理論經驗向實際經驗的轉化。
（三）以工學結合為切入點，采用工學交替教學模式，增強學生學習目的性、能動性，進一步培養其實踐技能和職業能力，及早自我規劃職業生涯，有利于學生實踐能力的錘煉、實踐經驗的積累，以及創新精神的培養，最終培養出真正符合社會需要的高素質技能型人才。
近三年來，有效的教學手段和完善的教學實踐環境大大促進了課程的建設。其中，通信電源課程榮獲浙江省“精品課程”，用人單位對本專業學生的綜合職業能力的認可度大幅提升，通信電源專業畢業生一次就業率達到95%以上，真正實現了學生、社會、學校多方共贏的良好局面。
參考文獻：
［1］ 國家教育部，財政部教高．關于實施國家示范性高等院校建設計劃、加快高等職業院校改革與發展意見［Z］，2006．
