發(fā)布時(shí)間：2023-03-20 16:15:26
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電源設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
跨多種應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員具有類(lèi)似的需求以及對(duì)傾向于采用dc/dc電源模塊的要求。最經(jīng)常提到是對(duì)更薄厚度、更小面積、更高效率及更大功率密度[1]等特性的需求。新一代dc/dc電源模塊應(yīng)運(yùn)而生，正開(kāi)始步入市場(chǎng)以滿足上述要求。這些雙輸出和三輸出隔離式模塊運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的-48V局端電源中，可提供3W～100W的功率。它們包括輸出電壓最低達(dá)1.0V的模塊及最高輸出電流達(dá)30A的模塊。
尺寸
系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員為在更小空間中實(shí)現(xiàn)更高性能的信號(hào)處理電路，所面臨的競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)日益激烈。先進(jìn)的DSP與ASIC有助于提供此功能，但需要更多電壓較低的電源軌，并需具備高精度排序與調(diào)節(jié)。通過(guò)減少實(shí)施電力系統(tǒng)所需的整體模塊數(shù)，最新的多輸出電源模塊滿足了這一要求。
描述模塊效率面積（平方英寸）成本(1千/年)
多個(gè)單輸出隔離式模塊33W效率單輸出3.3V/9A89.0%3.742.38美元
20W單輸出2.5V/8A75.0%3.0638.52美元
總計(jì)：77.6%9.82119.42美元
單個(gè)三輸出隔離式模塊25A三輸出3.3/2.5/1.8V87.0%5.4196.64美元
多輸出電源模塊提供了可節(jié)省板級(jí)空間的獨(dú)特設(shè)計(jì)選擇。分布式電源架構(gòu)正逐漸滲透電信與數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)。就需要超過(guò)三種不同電壓的應(yīng)用而言，設(shè)計(jì)人員可使用多輸出模塊提供電源總線隔離，并可為各種負(fù)載點(diǎn)模塊供電。這種配置使設(shè)計(jì)人員不必再擔(dān)心使用所有單輸出模塊所需的板級(jí)空間。
電氣性能
排序
最新的DSP、ASIC、FPGA及微處理器需要多個(gè)低電壓，并可能要求復(fù)雜多變的加電／斷電排序。由于產(chǎn)品上市時(shí)間的限制，眾多更高級(jí)產(chǎn)品（其中電源模塊僅是該產(chǎn)品的一個(gè)組件）的設(shè)計(jì)沒(méi)有時(shí)間或板級(jí)空間來(lái)構(gòu)建外置排序電路。而且，即便不受時(shí)間與板級(jí)空間的限制，他們也必須考慮組件成本的增加。比較簡(jiǎn)單的解決方案就是選擇采用可利用新型內(nèi)部排序多輸出電源模塊的系統(tǒng)電源架構(gòu)。
例如，諸如德州儀器(TI)PT4850系列的三輸出模塊的加電特性就能夠滿足微處理器及DSP芯片組的要求。該模塊運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的-48V輸入電壓下，其額定組合輸出電流可達(dá)25A。輸出電壓選項(xiàng)包括一個(gè)用于DSP或ASIC內(nèi)核的低電壓輸出，以及兩個(gè)用于I/O和其他功能的額外電源電壓。
PT4850提供了最佳的加電順序，可監(jiān)視輸出電壓，并可在短路等錯(cuò)誤情況出現(xiàn)時(shí)提供所有電壓軌道的有序關(guān)閉。所有三個(gè)輸出均在內(nèi)部進(jìn)行排序以便同時(shí)加電啟動(dòng)。
在加電啟動(dòng)時(shí)，Vo1起初升至約0.8V，隨后Vo2與Vo3快速增加至與Vo1相同的電壓數(shù)。所有三個(gè)輸出而后一起增加，直至每個(gè)均達(dá)到其各自電壓為止。該模塊一般在150ms內(nèi)產(chǎn)生完全自動(dòng)調(diào)整的輸出。在關(guān)閉時(shí)，由于整流器活動(dòng)開(kāi)關(guān)的放電效果，所有輸出快速下降。放電時(shí)間一般為100µs，但根據(jù)外部負(fù)載電容而有所差異。
效率
在低功率應(yīng)用中，即便最小的dc/dc電源模塊可能也會(huì)有數(shù)百毫瓦的靜態(tài)損失。這解些損失主要由耗費(fèi)功率的組件造成的，如整流器、交換晶體管及變壓器。如果使用一個(gè)部件來(lái)提供原本需要二至三個(gè)獨(dú)立分組部件所做的工作，那么就可以減少耗費(fèi)功率的組件總數(shù)量。如表1所示，這提高了9.4%的效率。
一些最新的多輸出模塊可在全額定負(fù)載電流中以90%的效率運(yùn)行。這樣的高效率恰恰是由那些使用MOSFET同步整流器的拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)的。該整流器消耗的電量比上一代dc/dc電源模塊中使用的肖特基二極管耗電要少。
互穩(wěn)壓
最新的多輸出電源模塊采用先進(jìn)的電路，消滅了互穩(wěn)壓?jiǎn)栴}，提高了輸出電壓的波紋和瞬態(tài)相應(yīng)。根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)，在模塊的任何一個(gè)輸出上增加輸出電流均會(huì)導(dǎo)致其他輸出上的電壓改變。TI的PT4850與PT4820系列三輸出模塊則解決了這一問(wèn)題。新一代電源模塊在隔離阻障的輸出端上就每個(gè)輸出都采用穩(wěn)壓控制電路。通過(guò)專有磁耦合設(shè)計(jì)，控制信號(hào)可在模塊初級(jí)端與二級(jí)端之間進(jìn)行傳遞。圖5顯示了輸出一(≤5mV)在輸出二負(fù)載增加情況下的變化。
瞬態(tài)與波紋
PT4820與PT4850系列具有出色的瞬態(tài)響應(yīng)和輸出電壓波紋性能等特點(diǎn)。該模塊的三邏輯電壓輸出是獨(dú)立調(diào)節(jié)的，這有助于可與單輸出電源模塊相媲美的瞬態(tài)響應(yīng)(≤200µSec)和輸出電壓波紋(≤20mV)。
成本
多輸出電源組件不再需要兩個(gè)或更多單輸出器件，這就減少了成本。表1顯示了電源相同的一個(gè)25A三輸出模塊與三個(gè)單輸出模塊的對(duì)比。
在分布式電源應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員通過(guò)利用單個(gè)多輸出模塊和非隔離式負(fù)載點(diǎn)模塊（圖2）替代了高成本的單輸出磚，從而實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約。也可以實(shí)現(xiàn)，由于多輸出模塊在更少組件情況下也可得以實(shí)施，因此進(jìn)一步節(jié)約了成本（和板級(jí)空間）。例如，在某些應(yīng)用中，多輸出模塊僅要求一個(gè)熱插拔控制器和輸入去耦電容器。相反，這些組件在電源系統(tǒng)中則必須與每個(gè)單輸出磚結(jié)合使用。
產(chǎn)品上市時(shí)間是一種間接成本，利用多輸出電源模塊可減少該成本。這種成本節(jié)約主要是由于OEM廠商減少了設(shè)計(jì)、測(cè)試和制造等資源。
故障管理
設(shè)計(jì)人員必須確定其電源系統(tǒng)如何對(duì)故障情況進(jìn)行響應(yīng)。當(dāng)今的多輸出電源模塊結(jié)合了先進(jìn)的故障管理功能。這些功能包括過(guò)壓、過(guò)流和短路保護(hù)，有助于防止損壞設(shè)計(jì)者的電路。
輸出過(guò)電壓保護(hù)利用的是可不斷檢測(cè)輸出過(guò)電壓情況的電路系統(tǒng)。當(dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)級(jí)別(presetlevel)時(shí)，電路系統(tǒng)將關(guān)閉或箝住電源輸出，并使模塊進(jìn)入鎖定狀態(tài)。為了恢復(fù)正常操作，一些模塊必須主動(dòng)重啟。這可通過(guò)立刻消除轉(zhuǎn)換器的輸入電源得到實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)保護(hù)運(yùn)行和冗余，過(guò)電壓保護(hù)電路系統(tǒng)是獨(dú)立于模塊的內(nèi)部反饋回路的。
過(guò)電流保護(hù)可防止負(fù)載錯(cuò)誤。在某些設(shè)計(jì)中，一旦來(lái)自模塊的負(fù)載電流達(dá)到電流限制閾值，如果負(fù)載再嘗試吸收更多電流的話，那么就會(huì)導(dǎo)致模塊穩(wěn)壓輸出電壓的下降。該模塊不會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)施于任何輸出的負(fù)載錯(cuò)誤而損壞。
當(dāng)模塊各輸出的組合電流超過(guò)電流限制閾值時(shí)（如任何輸出引腳上發(fā)生短路），短路保護(hù)將關(guān)閉模塊。該關(guān)閉將迫使所有輸出的輸出電壓同時(shí)降至零。關(guān)閉之后，模塊將在固定間隔時(shí)間中通過(guò)執(zhí)行軟啟動(dòng)加電定期嘗試恢復(fù)。如果負(fù)載故障仍然存在，那么模塊將持續(xù)經(jīng)歷連續(xù)的過(guò)電流錯(cuò)誤、關(guān)閉和重啟。
靈活性
電壓和電流輸出以及封裝設(shè)計(jì)的靈活性是多輸出電源模塊的一個(gè)關(guān)鍵特性。某些制造商可提供24V（18V至36V）與48V（36V至72V）兩種輸入。其采用完全隔離輸出的通用架構(gòu)可使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在雙或三輸出電路中使用模塊，而不會(huì)造成過(guò)多最低負(fù)載要求或互穩(wěn)壓降級(jí)的情況。
由于芯片供應(yīng)商開(kāi)發(fā)器件的操作電壓不一定符合以前的迭代法，因此電壓和電流輸出方面的靈活性正變得日趨重要。眾多的多輸出模塊都以獨(dú)立調(diào)節(jié)和可調(diào)的輸出電壓來(lái)解決此問(wèn)題。為了獲得獨(dú)特的電壓，某些模塊上的輸出可從外部電壓進(jìn)行遠(yuǎn)程編程。此外，諸如Tyco公司的CC025等三輸出系列模塊還可以通過(guò)使用連接到調(diào)整引腳(trimpin)的外部電阻來(lái)允許輸出電壓設(shè)定點(diǎn)調(diào)整。
封裝靈活性簡(jiǎn)化了主板設(shè)計(jì)人員的工作。許多現(xiàn)有的多輸出模塊都使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的磚形封裝(bricktypepackaging)和面積規(guī)格，這確保了引腳兼容性和輔助貨源。TI的Excalibur™系列等創(chuàng)新型模塊均采用具有表面安裝、垂直通孔和平行通孔封裝風(fēng)格的鍍錫薄板銅盒。
多輸出電源模塊的商業(yè)可用性為設(shè)計(jì)人員提供了極佳的靈活性。表2顯示了一些制造多輸出模塊的業(yè)界領(lǐng)先供應(yīng)商。這些模塊存儲(chǔ)于領(lǐng)先的分銷(xiāo)商處，可為設(shè)計(jì)資格認(rèn)證和最后時(shí)刻的更改提供極快的可用性。
表2、多輸出模塊制造商
制造商產(chǎn)品類(lèi)型
Artesyn科技公司15W至60W雙、三輸出
Astec20W至150W雙輸出
愛(ài)立信30W至110W雙、三輸出
APower-One2.5W至195W雙、三、四輸出
SynQor40W至60W雙輸出
德州儀器3W至75W雙、三、四輸出
TycoPowerSystems25W至50W雙、三輸出
可靠性
具有高度可靠性的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員始終都要面對(duì)的挑戰(zhàn)。從內(nèi)在來(lái)說(shuō)，使用單個(gè)多輸出模塊的電源系統(tǒng)的可靠性要高于所有單輸出模塊。例如，一個(gè)三輸出模塊可提供1,108,303小時(shí)的額定MTBF（902.3FIT）。與此相對(duì)照，提供相同輸出電壓和電流的三個(gè)單輸出模塊則達(dá)到了984,736MTBF(1015.5FIT)的額定MTBF。多輸出模塊之所以具有更高的可靠性，是因?yàn)槠浼軜?gòu)中使用的總體組件數(shù)量更少。
結(jié)論
隨著產(chǎn)業(yè)潮流要求設(shè)計(jì)人員使用體積更小、效率更高的電源供應(yīng)，電源模塊制造商推出了可簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及操作的多輸出dc/dc電源模塊，以響應(yīng)上述潮流。最新的多輸出模塊能夠通過(guò)為混合邏輯應(yīng)用（諸如DSP、ASIC和微處理器等）提供穩(wěn)壓低電壓輸出而使設(shè)計(jì)人員受益。與前代產(chǎn)品相比，上述模塊顯著提高了給定面積上的功能。在某些情況下，該小型架構(gòu)所占空間僅為單輸出電源模塊的55%。減少模塊數(shù)量也可以降低成本，同時(shí)提高效率和可靠性。內(nèi)置的操作和保護(hù)特性免除了開(kāi)發(fā)外部電路系統(tǒng)的任務(wù)和費(fèi)用，從而不僅節(jié)省了板級(jí)空間，而且還大大加快了產(chǎn)品的上面進(jìn)程。
電源系統(tǒng)中的設(shè)備也是耗能較大的一塊，因此我們應(yīng)盡可能地采用節(jié)能型設(shè)備，降低設(shè)備的運(yùn)行損耗，追求更高的設(shè)備效率。
1.1變壓器變壓器節(jié)能可以從效率、容量選擇、運(yùn)行方式等幾方面考慮。由于現(xiàn)目前用電負(fù)荷高，變壓器一般有很多臺(tái)，單臺(tái)容量一般都在1600KVA以上，因此，變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行的話，損耗將是非常龐大的數(shù)字。比如，某品牌S10就較S9在80%負(fù)載率情況下課每年節(jié)能約0.48萬(wàn)KVH.所以選擇合適的變壓器室非常重要的。盡管可能在前期投入上會(huì)相對(duì)較多，但是從長(zhǎng)期來(lái)看，絕對(duì)是劃算的。同時(shí)，應(yīng)該根據(jù)所載負(fù)荷的大小及成本，選擇合適的變壓器容量以及數(shù)量。以及根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整多臺(tái)變壓器的主備用狀態(tài)。
1.2電容補(bǔ)償設(shè)備電容器是用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)的功率因素，提高系統(tǒng)效率的。其內(nèi)部一般都有放點(diǎn)電阻，其作用就是當(dāng)電容器從系統(tǒng)撤出時(shí)，電壓能迅速至安全電壓。但是投入系統(tǒng)時(shí)則有放電損耗。而電子式放電容器能避免這種損耗。進(jìn)行供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該選擇技術(shù)先進(jìn)的節(jié)能型設(shè)備，減少設(shè)備自身?yè)p耗，提高節(jié)能效果。以及上面講到的合理選擇供電模式、降低導(dǎo)線用量；合理選擇導(dǎo)線截面和敷設(shè)方式，降低配電線路損耗。設(shè)計(jì)中也應(yīng)盡可能地考慮系統(tǒng)的功率因素，積極治理諧波干擾。
1.3無(wú)功功率的補(bǔ)償無(wú)功功率的補(bǔ)償能夠有效的提高配電系統(tǒng)的功率因素，而提高功率因素的意義有以下幾點(diǎn)：（1）能夠提高供電設(shè)備的利用率，使其可以帶更多有功負(fù)載，節(jié)約設(shè)備投資，達(dá)到間接節(jié)能。（2）提高輸電效率，當(dāng)有功功率一定時(shí)，若供電電壓不變，功率因素越大，則電流越小，損耗也就越小。（3）可改善供電質(zhì)量，提高輸電安全。電流小，線路電壓損耗小，發(fā)熱量也小，輸電線路安全性也得到提高。
2諧波治理
YD/T50402005通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)交流供電系統(tǒng)總電流諧波含量（THD）大于10%時(shí)應(yīng)配置濾波器。通常選用有源濾波器和無(wú)源濾波器。無(wú)源濾波技術(shù)的主要是利用LC濾波裝置來(lái)抑制諧波，提高電源質(zhì)量。其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低，因而被廣泛應(yīng)用。有源濾波技術(shù)是通過(guò)對(duì)諧波進(jìn)行采樣、分析，最后向電網(wǎng)送一個(gè)與諧波相反的諧波來(lái)抑制諧波。并且它還有一個(gè)大功能就是可以調(diào)整電壓與電流的相位角，提高功率因素。它的成本高，但效果好。通信電源系統(tǒng)比較適用于有源濾波技術(shù)。
加入等效像元的單元讀出電路如圖1所示，該電路結(jié)構(gòu)主要由以下三個(gè)本部分組成:等效像元(TheEquivalentBolometer)、MEMS像元(MEMSBo-lometer)、電容反饋互導(dǎo)放大器(capacitorfeedbacktrans-impedanceamplifier，CTIA)。
1.1MEMS像元和積分電路(CTIA)本論文中采用的氧化釩(VOx薄膜)制成的微機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，其電特性如下。由表1可知，MEMS的電特性主要是溫度的變化引起電阻值的變化，從而導(dǎo)致電流值發(fā)生變化，最后引起信號(hào)電壓的變化。當(dāng)外界溫度發(fā)生改變時(shí)，MEMS像元中的有效像元的電阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致其支路電流發(fā)生微弱的變化，其微弱的電流值(nA級(jí)別)由M4開(kāi)關(guān)管流出。這一微弱的電流值通過(guò)積分電路轉(zhuǎn)換為一個(gè)電壓值。如圖1所示，該積分電路為一種傳統(tǒng)的CTIA型讀出電路結(jié)構(gòu)。在偏壓VSK、VGSK、VGFID、VDET(VSS)和數(shù)字信號(hào)row_sel、integrate_en、rst_en的作用下(其中row_sel為行選通信號(hào)，integrate_en為積分使能信號(hào)，rst_en為復(fù)位信號(hào))，有效像元Rab上產(chǎn)生的支路電流與盲像元Rbb上產(chǎn)生的支路電流之差得到的電流信號(hào)輸入到積分器上進(jìn)行積分。微弱的電流信號(hào)就轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。其中M1可調(diào)節(jié)有效像元支路電流值，M2為行選擇開(kāi)關(guān)，M3可調(diào)節(jié)盲像元支路電流值，M4是積分使能開(kāi)關(guān)，Rt-rim用于調(diào)節(jié)盲像元支路上的電阻，rst_en為數(shù)字信號(hào)控制的復(fù)位開(kāi)關(guān)。
1.2等效像元電路等效像元電路的作用就是在晶元測(cè)試時(shí)替代MEMS像元產(chǎn)生一微弱的電流值，給積分電路一個(gè)測(cè)試信號(hào)。如圖1所示，用于替代盲像元功能的等效像元為“等效盲像元”，其結(jié)構(gòu)包括由外部Pad直接控制的MOS管Mbeqv(MOSBlindEquivalent)和行選擇開(kāi)關(guān)M2，pad提供的偏置電壓為VBEQV，row_sel_test1(數(shù)字信號(hào)提供)控制開(kāi)關(guān)M2的選通;用于替代有效像元功能的等效像元為“等效有效像元”，其結(jié)構(gòu)包括由外部Pad直接控制的MOS管Maeqv(MOSActiveEquivalent)和行選擇開(kāi)關(guān)M2，pad提供的偏置電壓為VAEQV，row_sel_test2(數(shù)字信號(hào)提供)控制開(kāi)關(guān)M2的選通。在等效像元工作過(guò)程中，row_sel_test1和row_sel_test2同時(shí)開(kāi)啟，其時(shí)序和ROW_SEL一樣，VSK給等效盲像元提供偏置電壓。工作在飽和區(qū)的MOS管Mbeqv和MOS管Maeqv其D與S之間的電阻值與W/L，VGS、VTH的關(guān)系如。
2仿真結(jié)果分析
在盲像元電阻不變，VSK、VGSK、VGFID等偏壓值確定的情況下，積分電流隨有效像元電阻的變化如圖3所示。圖3中的橫坐標(biāo)為有效像元的電阻值，縱坐標(biāo)為積分電流值。由圖3可知積分電流的值隨有效像元阻值的減小而增大，其阻值(150～160kΩ)與積分電流(0～200nA)呈線性變化，變化率約為51.86nA/kΩ。由MEMS電特性和表1可知，R=160kΩ，當(dāng)溫度從－20℃變化到80℃，其對(duì)應(yīng)的電阻值降低了544Ω和2530Ω，對(duì)應(yīng)的積分電流(信號(hào)電流)為47nA和217nA。說(shuō)明溫差越大，電阻值變化也越大，對(duì)應(yīng)的積分電流的值也越大。而圖3的仿真結(jié)果也說(shuō)明了Rab與Rbb之間的值相差越大，對(duì)應(yīng)的積分電流的值也越大。所以可以通過(guò)調(diào)節(jié)圖3中的Rab的電阻，來(lái)對(duì)應(yīng)MEMS電阻的變化。在等效像元電路結(jié)構(gòu)中，當(dāng)偏置電壓VSK、VG-FID的值確定，積分電流隨VAEQV、VBEQV的變化如圖4、5所示。圖4、5中的橫坐標(biāo)為等效像元柵壓VAEQV、VBEQV的值，縱坐標(biāo)為積分電流的值。由圖4、5可知積分電流的值隨等效像元柵壓VAEQV、VBEQV的增大而增大，VAEQV平均每調(diào)節(jié)9mV變化10nA的電流，變化率約為10nA/9mV，其偏壓值與積分電流(0～200nA)也是呈線性變化。所示可以通過(guò)調(diào)節(jié)圖4和圖5中的VAEQV、VBEQV的值，模擬外界溫度的變化。仿真結(jié)果表明等效像元的電特性正好與MEMS像元的電特性一致，所以可用等效像元電路替代MEMS物理結(jié)構(gòu)。
3測(cè)試結(jié)果分析
基于GlobalFoundry0.35μm工藝，對(duì)陣列大小為300×400的紅外面陣探測(cè)器讀出電路進(jìn)行流片，圖6為ROIC陣列整體芯片照片，芯片面積為14mm×16mm。芯片中間的重復(fù)單元電路部分是單元電路，單元尺寸為25μm×25μm，重復(fù)單元的是數(shù)字電路部分，即時(shí)序控制部分，最是焊盤(pán)。圖7為圖6局部放大的照片即等效像元(等效盲像元和等效有效像元)的芯片照片，圖8為測(cè)試芯片的PCB板。因?yàn)榉e分電流為nA級(jí)別的電流，很難用儀器測(cè)量出來(lái)，但可以通過(guò)電容反饋互導(dǎo)放大器將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)測(cè)量出來(lái)。對(duì)VBEQV=2.4V，VSK=5.3V，VGFID=3.933V，Vbus=2.65V等偏置電壓進(jìn)行設(shè)定后，通過(guò)調(diào)節(jié)等效有效像元柵壓VAE-QV的值，產(chǎn)生0～200nA之間的積分電流，其對(duì)應(yīng)的積分電壓值為2.65～3.38V，積分電壓與VAEQV值的測(cè)試結(jié)果如表2所示。圖9為積分電流Id=50nA對(duì)應(yīng)的積分電壓值2.82V，滿足公式(2)。此測(cè)試結(jié)果表明:在ROIC表面尚未構(gòu)成MEMS物理結(jié)構(gòu)前，可以通過(guò)等效像元電路初步探測(cè)ROIC的電性能，篩除不良品。在CP之后和MEMS結(jié)構(gòu)完成之后，等效像元不再啟用，等效像元行選擇信號(hào)始終關(guān)閉。
4結(jié)論
因?yàn)橐獙?duì)植被進(jìn)行處理，所以，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨的問(wèn)題，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類(lèi)似。因此，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在很大程度上與農(nóng)業(yè)機(jī)械相似。現(xiàn)在，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多缺陷，具體來(lái)說(shuō)，包括以下幾點(diǎn)。
1.1種類(lèi)比較少
現(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的有各種修剪機(jī)、灑水機(jī)等，這些比較單一，還有許多機(jī)電一體化機(jī)械并不常見(jiàn)，如移植機(jī)等。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，其園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備更加多樣化，在美國(guó)、歐洲等國(guó)家，其園林設(shè)計(jì)設(shè)備種類(lèi)就更多，用途也更廣泛。國(guó)內(nèi)也有許多知名品牌的銷(xiāo)售，如綠友、東方園林等，在國(guó)內(nèi)還有許多生產(chǎn)園林機(jī)械的著名廠家，在淮安、揚(yáng)州等地就有許多知名廠家。
1.2普及率低
與數(shù)十年前相比，園林設(shè)計(jì)中采用機(jī)電一體化機(jī)械的頻率雖然有所升高，但就目前來(lái)講，機(jī)械的使用率還是偏低，還不夠普及。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，我國(guó)大部分地方還在用半自動(dòng)化機(jī)械工作，距離全自動(dòng)機(jī)械工作還有一定距離。
1.3利用率較低
部分園林機(jī)電設(shè)備會(huì)投入使用，但機(jī)電設(shè)備的使用效率不高，其原因有二，一是存在人為操作的問(wèn)題，錯(cuò)誤的操作規(guī)程對(duì)機(jī)電設(shè)備造成很?chē)?yán)重的破壞，導(dǎo)致維修費(fèi)用升高，使成本不降反增；二是沒(méi)有將機(jī)電設(shè)備的利用效率最大化，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，增加了管理與維護(hù)的成本，阻礙了機(jī)電設(shè)備在園林設(shè)計(jì)方面的投入和使用。
1.4保管和維護(hù)不到位
機(jī)械是易損耗的，使用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，但有些企業(yè)由于缺乏技術(shù)人員維修不到位，有的根本不進(jìn)行定期維修，故障的機(jī)器多數(shù)被棄置倉(cāng)庫(kù)，卻利用人力完成作業(yè)，這成為園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的缺點(diǎn)。不懂得機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理，不熟悉機(jī)械的操作，不知道如何保養(yǎng)機(jī)械，導(dǎo)致機(jī)械使用壽命降低。對(duì)上述問(wèn)題，企業(yè)必須制定相關(guān)的操作規(guī)程，讓員工認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外，在大規(guī)模使用園林機(jī)電一體化機(jī)械時(shí)引起的噪音、環(huán)境污染等問(wèn)題也有待解決。機(jī)電一體化的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，專業(yè)化是必不可少的。由于各類(lèi)科技學(xué)科發(fā)展及相互滲透，促使了機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門(mén)的飛速發(fā)展。其中機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中也得到了應(yīng)用。
2機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸滲透進(jìn)了園林設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)兩千多年的發(fā)展，中國(guó)古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步，雖然可能會(huì)有更好的園林出現(xiàn)，但是機(jī)電化已經(jīng)成了一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，這是大勢(shì)所趨。園林設(shè)計(jì)中會(huì)融入更多的機(jī)電一體化等元素。沿著這個(gè)思路走，創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對(duì)園林現(xiàn)代化的普遍需求相結(jié)合，是成就上流園林的必要條件之一。
3結(jié)語(yǔ)
高職專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)要遵循以下建設(shè)原則：第一，工學(xué)結(jié)合原則，即按照“工學(xué)結(jié)合”理念組織資源庫(kù)素材，滿足企業(yè)高技能人才需求；第二，標(biāo)準(zhǔn)化原則，即必須有可依的規(guī)范和可參照標(biāo)準(zhǔn)，保證教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)共享和互換，便于對(duì)教學(xué)資源庫(kù)進(jìn)行有效管理；第三，結(jié)構(gòu)化原則，即確保網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的合理性、易用性和可擴(kuò)展性，方便操作和使用；第四，科學(xué)化原則，即專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、組織要科學(xué)，從根本上保證資源庫(kù)的建設(shè)質(zhì)量。鑒于此，機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)總體思路是：“調(diào)研需求，循證設(shè)計(jì)；統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)建設(shè)；多元合作，機(jī)制保障；開(kāi)放運(yùn)營(yíng)，持續(xù)發(fā)展”，遵循“設(shè)計(jì)-制作-集成-應(yīng)用”的技術(shù)路線開(kāi)發(fā)，旨在建成一個(gè)內(nèi)容豐富、實(shí)用快捷的共享型專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)［2］?；舅悸啡缦拢?.在行業(yè)企業(yè)人才需求狀況和畢業(yè)生就業(yè)現(xiàn)狀的充分調(diào)研基礎(chǔ)上，系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系及人才培養(yǎng)方案，并以此為依據(jù)，結(jié)合不同類(lèi)型的用戶需求，構(gòu)建出資源庫(kù)的總體框架。2.按照企業(yè)的工作流程以及對(duì)崗位技能和人才綜合素質(zhì)的要求，建設(shè)基于職業(yè)化、面向崗位任務(wù)的課程資源；并搜集包括文本類(lèi)、圖片類(lèi)、音頻類(lèi)、視頻類(lèi)、動(dòng)畫(huà)類(lèi)等課程中單元及關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的素材。3.將搜集和開(kāi)發(fā)的資源，圍繞課標(biāo)進(jìn)行科學(xué)整合，確定資源庫(kù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)頁(yè)面和導(dǎo)航，資源入庫(kù)，邊制作邊修改邊調(diào)整。4.建立資源庫(kù)推廣應(yīng)用中心，收集使用者的不同需求、資源庫(kù)使用過(guò)程中存在的不足等，在整理分析的基礎(chǔ)上，及時(shí)予以調(diào)整與改進(jìn)。積極探索建立資源庫(kù)運(yùn)營(yíng)更新機(jī)制，促進(jìn)資源庫(kù)持續(xù)發(fā)展。5.充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開(kāi)發(fā)虛擬工廠、虛擬車(chē)間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)等虛擬工作場(chǎng)所，通過(guò)虛擬工作場(chǎng)所開(kāi)展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，降低開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)的成本。
二、機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)的框架與具體內(nèi)容
基于學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)學(xué)習(xí)者多方需求，結(jié)合共享型教與學(xué)、繼續(xù)教育與培訓(xùn)、就業(yè)服務(wù)與管理、技術(shù)交流推廣等功能的實(shí)際需要，利用網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，整合企業(yè)和專業(yè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，構(gòu)建出機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)的內(nèi)容框架如圖1所示?！皩I(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)子庫(kù)”是在專業(yè)教學(xué)資源開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，以職業(yè)崗位和社會(huì)需求為導(dǎo)向來(lái)開(kāi)發(fā)，主要包括：專業(yè)介紹、人才需求調(diào)研報(bào)告、機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系、課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)辦學(xué)條件配置標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、教字團(tuán)隊(duì)信息、專業(yè)建設(shè)成果等?！罢n程資源子庫(kù)”是以《普通機(jī)床的零件加工》等7門(mén)項(xiàng)目化專業(yè)核心課程為基礎(chǔ)，以課程項(xiàng)目或?qū)W習(xí)單元為單位開(kāi)發(fā)課程資源，主要內(nèi)容包括：課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)設(shè)計(jì)方案、課件、授課錄像、學(xué)習(xí)手冊(cè)、在線測(cè)試、工程案例、試題庫(kù)、課程評(píng)價(jià)方案、技術(shù)資料和參考資料等?！皩I(yè)基礎(chǔ)素材子庫(kù)”是專業(yè)教學(xué)資源和課程教學(xué)資源的素材提供地。主要的素材形式有：文本文件庫(kù)、圖片素材、視頻素材、動(dòng)畫(huà)素材等。按應(yīng)用類(lèi)型分類(lèi)，主要有：機(jī)械與電氣相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品與零件工程圖、工藝文件、作業(yè)規(guī)范、操作說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文本；企業(yè)生產(chǎn)用的各類(lèi)機(jī)床、刀具、夾具、量具、企業(yè)產(chǎn)品與零件、生產(chǎn)場(chǎng)景等圖片；企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程錄像等影音視頻；各類(lèi)機(jī)械機(jī)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程等動(dòng)畫(huà)；企業(yè)工作項(xiàng)目案例、企業(yè)網(wǎng)站鏈接；課程習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)及在線測(cè)試系統(tǒng)；數(shù)字化教材、各類(lèi)教學(xué)課件、校企合作編寫(xiě)的培訓(xùn)教材。
“虛擬仿真資源子庫(kù)”由仿真動(dòng)畫(huà)集、典型機(jī)電—體化產(chǎn)品仿真學(xué)習(xí)包、編程及仿真軟件包、自動(dòng)線安裝調(diào)試仿真工廠虛擬場(chǎng)景、機(jī)電—體化競(jìng)賽虛擬平臺(tái)等5個(gè)特色資源包組成。學(xué)習(xí)者可在一個(gè)仿真平臺(tái)下，建立機(jī)電應(yīng)用系統(tǒng)搭建、程序編制及調(diào)試的虛擬環(huán)境，根據(jù)要求完成仿真訓(xùn)練，以降低實(shí)訓(xùn)成本。“自主學(xué)習(xí)與專業(yè)拓展子庫(kù)”包括精品課程及相關(guān)網(wǎng)站鏈接、校企合作案例、工學(xué)結(jié)合教學(xué)案例、在線測(cè)試平臺(tái)、科技創(chuàng)新與國(guó)際交流等。該模塊主要為高職機(jī)電類(lèi)專業(yè)教師備課教學(xué)、高職在校學(xué)生及畢業(yè)生自主學(xué)習(xí)提供服務(wù)。學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課堂、教學(xué)錄像等多種資源完成課程理論部分的學(xué)習(xí)，通過(guò)虛擬車(chē)間、虛擬設(shè)備、虛擬實(shí)訓(xùn)等資源完成實(shí)踐階段的訓(xùn)練，最后通過(guò)在線測(cè)試平成理論與實(shí)踐的考核，從而構(gòu)建“學(xué)、練、考”全方位的自主學(xué)習(xí)與考核體系。“職業(yè)培訓(xùn)資源子庫(kù)”由職業(yè)信息、職業(yè)資格認(rèn)證培訓(xùn)、企業(yè)員工專項(xiàng)培訓(xùn)、技能大賽平臺(tái)四部分組成。“職業(yè)信息”包含機(jī)電行業(yè)、各個(gè)職業(yè)的全部信息內(nèi)容，分別按照行業(yè)分類(lèi)和職業(yè)分類(lèi)來(lái)對(duì)每個(gè)職業(yè)做具體分析。還包括企業(yè)人才求職信息與個(gè)人求職信息、就業(yè)咨詢。“職業(yè)資格認(rèn)證培訓(xùn)”包含中、高級(jí)車(chē)銑工、數(shù)控車(chē)銑床操作工、鉗工、維修電工、工藝員與CAD職業(yè)資格取證培訓(xùn)和學(xué)習(xí)資源?！捌髽I(yè)員工專項(xiàng)培訓(xùn)”為機(jī)電行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)及相關(guān)領(lǐng)域在崗從業(yè)人員、高職畢業(yè)生提高和更新專業(yè)技能，為農(nóng)民工、下崗人員的再就業(yè)提供的專項(xiàng)培訓(xùn)?！凹寄艽筚惼脚_(tái)”為全國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的師生提供專業(yè)技能賽事服務(wù)，展示比賽場(chǎng)景和參賽選手的風(fēng)采?！昂献髌髽I(yè)資源子庫(kù)”以合作企業(yè)為主，通過(guò)校企業(yè)合作的方式，匯集行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、典型工程解決方案等，為同業(yè)單位在崗員工或其他學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識(shí)更新、專業(yè)技能提高提供全面的企業(yè)學(xué)習(xí)資源，此資源庫(kù)主要由企業(yè)培訓(xùn)教程、行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)解決方案和產(chǎn)品技術(shù)資料組成。根據(jù)機(jī)電行業(yè)企業(yè)的特點(diǎn)和人員培訓(xùn)需求，企業(yè)培訓(xùn)教程可以分為兩大類(lèi)：機(jī)電設(shè)備制造企業(yè)、機(jī)電設(shè)備使用企業(yè)等單位的員工技術(shù)培訓(xùn)。國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、使用標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范等組成相應(yīng)行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)集合。以校企合作完成的典型機(jī)電一體化技術(shù)工程案例和行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)為機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用企業(yè)所做的典型解決方案組成企業(yè)解決方案，為企業(yè)、社會(huì)學(xué)習(xí)者和師生提供實(shí)際的企業(yè)解決方案，提高學(xué)習(xí)者的工程應(yīng)用能力?！奥毥塘⒔粯蛸Y源子庫(kù)”的建設(shè)，有利于機(jī)電一體化技術(shù)人才職教立交橋的構(gòu)建，有利于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)中高職、本科的銜接貫通，有利于各層次人才的成長(zhǎng)和終身學(xué)習(xí)，有利于加工制造類(lèi)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級(jí)。主要由職業(yè)教育各學(xué)習(xí)層次的課程標(biāo)準(zhǔn)、銜接課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)共享課程和機(jī)電專業(yè)對(duì)口單招考試等部分組成。
三、專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)體會(huì)
教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨、復(fù)雜、工作量大的系統(tǒng)工程，通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)的探索與實(shí)踐，我們的體會(huì)可概括為“特色、規(guī)范、完善、服務(wù)”。首先，教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)要體現(xiàn)高職院校和專業(yè)特色。高職院校采用工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)模式具有其鮮明的特色，如項(xiàng)目化教學(xué)，專業(yè)課程教學(xué)的內(nèi)容、策略與教學(xué)的方式方法更注重實(shí)用性、互動(dòng)性和動(dòng)手性。因此，高職教學(xué)資源的設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞專業(yè)核心知識(shí)、專業(yè)拓展知識(shí)，之后將這些知識(shí)與行業(yè)企業(yè)相關(guān)知識(shí)信息加以融合，形成校企合作、實(shí)訓(xùn)實(shí)踐等課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)制作出更多普通教學(xué)資源庫(kù)不具備的特色資源。其次，要規(guī)范教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和要求。教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)應(yīng)嚴(yán)格制定相應(yīng)的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、歸類(lèi)屬性標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及開(kāi)發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定教學(xué)資源管理系統(tǒng)框架和基本功能，避免教學(xué)資源低水平重復(fù)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)資源高度共享。然后，教學(xué)資源庫(kù)內(nèi)容要不斷完善、持續(xù)更新。新形勢(shì)下知識(shí)技術(shù)的變更，要求教學(xué)課程必然緊跟更新步伐。教學(xué)資源庫(kù)要利用強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐，及時(shí)獲得前沿信息，提高庫(kù)內(nèi)教學(xué)資源的更新頻率。要建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制和配套措施，確保專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)內(nèi)教學(xué)資源優(yōu)質(zhì)、先進(jìn)，更好地滿足用戶需求。
（一）學(xué)生綜合素質(zhì)水平參差不齊
電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)的要求強(qiáng)于其他專業(yè)，主要體現(xiàn)在學(xué)生的表現(xiàn)能力、創(chuàng)造能力、想象能力和設(shè)計(jì)能力。由于主觀和客觀方面的原因，學(xué)生在文化知識(shí)、繪畫(huà)能力、藝術(shù)修養(yǎng)等方面存在一定的差異，學(xué)生參差不齊的素質(zhì)給教學(xué)帶來(lái)了一定的困難。
（二）教學(xué)理念和思路存在欠缺
就業(yè)市場(chǎng)和崗位需求隨著社會(huì)的發(fā)展不斷的發(fā)生變化，社會(huì)對(duì)電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的要求也在持續(xù)提高，當(dāng)前很多院校依然是傳統(tǒng)教學(xué)理念和授課方式占主導(dǎo)地位，只重視書(shū)本知識(shí)的傳播，忽略了實(shí)踐能力和職業(yè)能力培養(yǎng)。這些都嚴(yán)重的阻礙了電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的良性發(fā)展。
（三）實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容存在不足
電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)注重的是動(dòng)手實(shí)踐能力，當(dāng)前很多高校的電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)模式還是重理論，輕實(shí)踐。教師更注重對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的傳播，而忽略了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容基本來(lái)源教材，實(shí)訓(xùn)案例單一、陳舊，與職業(yè)崗位要求嚴(yán)重脫離。
二、高等院校電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)改革研究
隨著我國(guó)政治經(jīng)濟(jì)文化綜合實(shí)力的增強(qiáng)以及文化藝術(shù)的繁榮昌盛，我國(guó)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教育已經(jīng)迎來(lái)了新發(fā)展契機(jī)。電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)改革體現(xiàn)在教學(xué)理念、教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及專業(yè)特色創(chuàng)新等方面。
（一）教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課程的改革
教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課程是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的主要手段，也是教學(xué)過(guò)程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中依據(jù)企業(yè)需求和職業(yè)技能及電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)來(lái)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃中課程的側(cè)重點(diǎn)，并且引入企業(yè)真實(shí)案例及企業(yè)合作共同開(kāi)發(fā)的專業(yè)教材，教學(xué)內(nèi)容和課程的調(diào)整后，采用教、學(xué)、做，理論與實(shí)踐相結(jié)合的模式，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，多思想、多觀察。這樣既能夠讓學(xué)生全面的掌握課程知識(shí)，又能夠培養(yǎng)學(xué)生理論應(yīng)用能力和動(dòng)手操作能力。通過(guò)電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系的改革切實(shí)幫助學(xué)生理解專業(yè)知識(shí)，提高其動(dòng)手實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐相結(jié)合、專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)相結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)。
（二）人才培養(yǎng)方式的改革
隨著教育體制改革的深入，社會(huì)市場(chǎng)需求的多樣化發(fā)展，人才培養(yǎng)方式的改革已經(jīng)逐漸成為高等院校的重要問(wèn)題。電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案是通過(guò)專業(yè)的教學(xué)體系來(lái)實(shí)現(xiàn)，在其制定過(guò)程中需要組織教師到國(guó)內(nèi)藝術(shù)設(shè)計(jì)較為發(fā)達(dá)的城市和相關(guān)企業(yè)進(jìn)行考察交流，真正的了解市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r和行情，建構(gòu)新的教學(xué)體系和目標(biāo)。從而能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)、提供新的實(shí)踐平臺(tái)、引進(jìn)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制、來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)中學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，教師是教育主導(dǎo)，兩者需營(yíng)造出雙向互動(dòng)、引導(dǎo)與自主學(xué)習(xí)的教學(xué)氛圍，促使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)，有創(chuàng)造性地獲得新的專業(yè)知識(shí)，提高自身綜合素質(zhì)能力。高等院校只有加強(qiáng)對(duì)人才培養(yǎng)方式的改革，才能切實(shí)滿足市場(chǎng)對(duì)人才的要求。
（三）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)、完善教學(xué)條件
建設(shè)一支具有過(guò)硬的專業(yè)素質(zhì)、較強(qiáng)文化藝術(shù)修養(yǎng)并且精通專業(yè)知識(shí)及職業(yè)能力的教師隊(duì)伍，對(duì)于高等院校電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)改革是非常有必要的。高等院校應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)“雙師型”人才隊(duì)伍建設(shè)的重視，在保證教學(xué)質(zhì)量的情況下，鼓勵(lì)教師積極的參與到實(shí)體工程設(shè)計(jì)和建設(shè)當(dāng)中，通過(guò)企業(yè)真實(shí)案例項(xiàng)目來(lái)切實(shí)提高教師自身的綜合素質(zhì)能力和教學(xué)實(shí)踐水平，促使其具備雙師型教師素質(zhì)。同時(shí)，完善的教學(xué)條件也是加強(qiáng)教學(xué)改革的必要條件，應(yīng)當(dāng)安排專項(xiàng)基金，對(duì)電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，建設(shè)一個(gè)體系、配套的教學(xué)場(chǎng)所。例如建立一個(gè)完善的電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)工作室、或者計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)房、多媒體教學(xué)中心、電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)工作室、專業(yè)畫(huà)室、攝影工作室、噴繪實(shí)驗(yàn)室等實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所，并且可以積極的引入校外資源與社會(huì)企業(yè)合作，進(jìn)行聯(lián)合辦學(xué)以滿足教學(xué)的需求。
三、結(jié)語(yǔ)
2變壓器優(yōu)化接地的要求
我國(guó)低壓配電系統(tǒng)絕大多數(shù)是中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中,配電變壓器高壓側(cè)避雷器接地端、低壓繞組中性點(diǎn)和配電變壓器外殼共用一套接地裝置。相關(guān)規(guī)程規(guī)定:當(dāng)配電變壓器容量為100kV•A及以下時(shí),接地電阻不得大于10
Ω;當(dāng)配電變壓器容量大于100kV•A時(shí),接地電阻不得大于4Ω。配電變壓器接地不良或接地電阻超過(guò)上述規(guī)定值,雖然危險(xiǎn),但由于它不像相線那樣,一有故障就會(huì)造成停電,因而常常被人們忽視。為了保證設(shè)備和人身安全,對(duì)配電變壓器接地裝置不應(yīng)忽視,而應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待。
2.1接地裝置對(duì)土壤的要求
接地裝置要敷設(shè)在低電阻率的區(qū)域里。因?yàn)榻拥匮b置的接地電阻和土壤電阻率近似成正比關(guān)系。相同的接地裝置,土壤電阻率越小,則接地電阻越小;反之,則接地電阻越大。在選擇配電變壓器安裝位置時(shí),除考慮靠近負(fù)載中心外,還應(yīng)盡可
能避開(kāi)高電阻率區(qū)域。
2.2接地裝置所用材料及規(guī)格要求
接地裝置應(yīng)盡可能利用自然接地極,如電力排灌站廠房的結(jié)構(gòu)鋼筋、水泵的管道系統(tǒng)等,但應(yīng)保證接頭處有可靠的電氣連接。
2.3人工接地極連接的要求
水平接地極的連接宜采用焊接。水平接地極與垂直接地極的連接,也應(yīng)采用焊接。接地引下線與接地極的連接最好也用焊接。如用螺栓連接時(shí),應(yīng)有防松螺母或墊片。連接時(shí)應(yīng)將接觸面除銹,擦凈至發(fā)出金屬光澤,并涂一薄層中性凡士林,然后擰緊。有條件的地方,接觸面最好搪錫。接地引下線與設(shè)備的連接,是將引下線接至設(shè)備的接地螺栓上,接觸面應(yīng)除銹后涂中性凡士林,然后將接地螺
栓擰緊。
2.4對(duì)人工接地極敷設(shè)的要求
人工接地極的敷設(shè)深度一般來(lái)說(shuō)是越深越好。因?yàn)槁竦迷缴?接地電阻越小。但隨著深度的增加,施工難度增加很大,而接地電阻卻降低甚微,得不償失。故規(guī)程建議埋深為0.6～0.8m。人工垂直接地極長(zhǎng)度一般取2.0～2.5m,為降低屏蔽系數(shù),其間距最好是20m。不得已時(shí),最小不能小于其長(zhǎng)度的2倍。垂直接地極一般不應(yīng)少于2根,為便于打入土壤中,其一端應(yīng)做成尖形。人工水平接地極的間距一般不宜小于5m。接地溝的尺寸沒(méi)有嚴(yán)格要求,以節(jié)省土方工作量和便于施工為原則。所挖出的土方不宜棄置過(guò)遠(yuǎn),以便于回填?；靥钔翍?yīng)夯實(shí),土壤越密實(shí),接地電阻越小。
3變壓器優(yōu)化接地應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1采用TN-C系統(tǒng)需注意的問(wèn)題
前述配電變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)接地,并與高壓側(cè)避雷器接地共用一個(gè)接地裝置,適應(yīng)于大量采用的低壓系統(tǒng)為T(mén)N和IT但是如采用IT制式,則中性點(diǎn)就不能接地。TN系統(tǒng)又分種TN一C系統(tǒng)、TN一S系統(tǒng)、TN一C一S系統(tǒng)。一般居民用戶可用一一系統(tǒng),即低壓從配電變壓器引出的主干線可以采取一系統(tǒng)四線制,到用戶的支線采取一系統(tǒng)工廠車(chē)間可以采用竹系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)用三相電源,照明及其它單相負(fù)載用用單相電源,配電變壓器中性點(diǎn)接地,到車(chē)間后,車(chē)間設(shè)備的外殼單獨(dú)接地。需防爆的場(chǎng)所最好采用系統(tǒng),中性點(diǎn)不接地,外殼單獨(dú)接地,這樣相線碰地或碰外殼,電流很小,不會(huì)產(chǎn)生火花,可有效地防止爆炸。有防腐要求
(1)不能一部分設(shè)備接零,一部分設(shè)備接地,必須所有設(shè)備都接零,其原因如下:
1)設(shè)備外殼不能單純采取接地措施,這是因?yàn)?某一設(shè)備的外殼采取接地后發(fā)生火線碰設(shè)備外殼時(shí),可能由于外殼接地電阻Rd及配變中性點(diǎn)接地電阻R0的限制,開(kāi)關(guān)不會(huì)跳閘。但是,設(shè)備外殼可能出現(xiàn)較高的對(duì)地電壓Ud(見(jiàn)圖
2)一旦人體觸及設(shè)備外殼,人體承受的電壓較大,只能減輕觸電的危險(xiǎn)程度,不能避免發(fā)生觸電傷亡事故,確保人身安全。所以,在低壓中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中,設(shè)備外殼不允許單純采取接地方式。
(2)不允許一部分設(shè)備接地,一部分設(shè)備接零。以圖2為例:假設(shè)某設(shè)備m接地,某設(shè)備n接零,一旦設(shè)備m外殼帶電,設(shè)備m對(duì)地電壓和設(shè)備n對(duì)地電壓都比較大;如人體接觸設(shè)備m或設(shè)備n的外殼,或者人體同時(shí)接觸設(shè)備m和設(shè)備n的外殼,都會(huì)發(fā)生觸電,危及生命。所以,在接零系統(tǒng)中,要求所有電氣設(shè)備的外殼都應(yīng)該接零,而且零線要多處重復(fù)接地,不允許一部分設(shè)備接零,一部分設(shè)備接地。
3.2鋁材在土壤中極易被腐蝕,所以不能用鋁線或鋁排作接地極。
由于采用三點(diǎn)共地后,高壓側(cè)避雷器的放電電流特別當(dāng)三相同時(shí)放電時(shí)很大,在接地電阻上的壓降也很高。該壓降加在低壓線圈上,通過(guò)低壓線路電容接地,在低壓線圈中就有一沖擊電流使線圈勵(lì)磁,通過(guò)電磁感應(yīng)使高壓線圈感應(yīng)出很高的電壓。高壓側(cè)電壓受高壓側(cè)避雷器殘壓所限制,高壓線圈中性點(diǎn)電位很高,容易在中性點(diǎn)附近,導(dǎo)致對(duì)地?fù)舸┗蛟验g短路而損壞變壓器,因而必須采取措施限制低壓線圈承受的電壓。如低壓側(cè)也加一組避雷器,當(dāng)?shù)仉娢簧邥r(shí),通過(guò)避雷器放電,低壓線圈只承受低壓避雷器的殘壓左右,這樣過(guò)電壓就被限制在可承受范圍之內(nèi),這就是防止逆變換損壞變壓器。同樣當(dāng)?shù)蛪壕€路感應(yīng)雷傳到配電變壓器時(shí),低壓側(cè)避雷器也會(huì)動(dòng)作,使雷電流人地,低壓線圈的電壓被限制在低壓避雷器殘壓之內(nèi),防止配電變壓器高壓側(cè)被按變比由低壓而感應(yīng)的電壓所損壞。因此,必須在配電變壓器的低壓側(cè)安裝一組低壓避雷器。這種情況屬于正變換過(guò)電壓,由于配電變壓器的低壓側(cè)絕緣裕度高于高壓側(cè),所以配電變壓器雷擊事故常發(fā)生在高壓側(cè),尤其是中性點(diǎn)附近。低壓側(cè)加裝避雷器,因其往往采用架空線,容易受雷擊,直配變壓器因其變比大,更應(yīng)在低壓側(cè)加裝一組避雷器。加裝低壓避雷器后,原來(lái)的點(diǎn)共同接地就成了點(diǎn)共同接地,就如圖所示。中性線及其連接方法中性線在三相負(fù)荷不平衡時(shí)流過(guò)電流,按有關(guān)規(guī)定該電流不得大于相線電流的。另外,中性線、中性點(diǎn)接地線與配電變壓器低壓中性線端頭的連接應(yīng)可靠,應(yīng)制作接線鼻板,螺栓應(yīng)壓緊,防止接觸不良電流流過(guò)時(shí)發(fā)熱燒斷。
配電變壓器高壓側(cè)避雷器的接地引下線的接地電阻,應(yīng)按《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》所規(guī)定的要求進(jìn)行,不能接在獨(dú)立的接地極上,否則,雷電流在接地電阻上產(chǎn)生的電壓將和避雷器的殘壓疊加,加在變壓器高壓繞組上,可能擊穿高壓繞組。
如配電變壓器坐落在高電阻率區(qū)域內(nèi),可用外引接地極引至近處土壤電阻率較低的地方,如低洼地、池塘、湖泊、江河、溪流邊等。如外引接地極有困難,可在接地極周?chē)胖媚咎俊⒒S弱腐蝕性廢渣或接地專用降阻劑等
3.3變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)接地
配變低壓側(cè)中性點(diǎn)接地也稱工作接地。工作接地一般有以下兩項(xiàng)作用:
1)減輕一相接地的危險(xiǎn)。中性點(diǎn)采取不接地系統(tǒng)若發(fā)生一相接地,則中性線及設(shè)備外殼對(duì)地是相電壓(人體接觸十分危險(xiǎn)),其它兩相電壓對(duì)地升到線電壓,故障時(shí)間越長(zhǎng),觸電危險(xiǎn)性就越設(shè)備外殼直接接而不接零時(shí),存在觸電危險(xiǎn)大。中性點(diǎn)采取工作接地方式,發(fā)生一相接地時(shí),中性線及設(shè)備外殼對(duì)地電壓比較低。因?yàn)?中性
點(diǎn)接地電阻R0≤4Ω,可以把設(shè)備對(duì)地電壓限制在安全范圍之內(nèi)。
2)減輕高壓竄入低壓的危險(xiǎn)。在配變低壓側(cè)中性點(diǎn)接地條件下,若10kV/0.4kV的配變發(fā)生高壓線圈對(duì)低壓線圈擊穿時(shí),10kV高壓系統(tǒng)的單相接地故障電流(電容電流,通常為數(shù)安培)可通過(guò)中性點(diǎn)接地電阻(R0≤4Ω)形成分壓回路。此時(shí)低壓中性線及設(shè)備外殼上電壓U0較低見(jiàn)。
3.4重復(fù)接地
(1)在零線上多處接地(重復(fù)接地)的作用:
1)可以降低漏電設(shè)備對(duì)地電壓,減少觸電危險(xiǎn)性。
2)可以減輕一旦零線斷線時(shí)的觸電危險(xiǎn)。圖4中,沒(méi)有重復(fù)接地時(shí),一旦零線斷線,斷線后面的接零設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)帶全相電壓(A設(shè)備);有重復(fù)接地時(shí),一旦零線斷線,斷線后面的接零設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)只帶部分相電壓(B設(shè)備),減少了觸電危險(xiǎn)性。
3)重復(fù)接地和工作接地構(gòu)成零線的并聯(lián)分支。發(fā)生單相短路時(shí),會(huì)增大單相接地短路電流,提高保護(hù)靈敏度,縮短跳閘時(shí)間。
4)架空線路采取在零線上重復(fù)接地,對(duì)雷電流具有分流作用,有利于限制雷電過(guò)電壓。
(2)對(duì)重復(fù)接地的要求
1)戶外架空線路宜采用集中重復(fù)接地。
2)架空線路的終端,分支線超過(guò)200m的分支處以及沿線每1km處零線均應(yīng)重復(fù)接地。
3)高低壓線路同桿敷設(shè)時(shí),共同敷設(shè)段的兩端低壓零線應(yīng)重復(fù)接地。
4)以金屬外殼作為零線的低壓電力電纜,應(yīng)重復(fù)接地。
5)車(chē)間內(nèi)部宜采用環(huán)形重復(fù)多點(diǎn)接地。
6)每一重復(fù)接地的接地電阻不得大于10Ω,變壓器低壓工作接地的接地電阻不得大于4Ω。
7)電氣設(shè)備的接地、接零線不得串聯(lián),必須直接接到接地干線聯(lián)接。
4接地裝置的形式
農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程(DC/T499—2001)要求,配電變壓器的工作接地,車(chē)間、作坊的接地及零線的重復(fù)接地裝置,宜采用復(fù)合式環(huán)形閉合接地網(wǎng)。在接地網(wǎng)中,重直接地體(可用長(zhǎng)2.5～3.0m,直徑為50mm的鍍鋅鋼管或50mm×50mm×5m的角鋼)不少于2根。水平接地網(wǎng)(用50mm×5mm的鍍鋅扁鋼埋深不少于0.6m),面積不少于100m2組成,接地體之間應(yīng)采用焊接。接地網(wǎng)的工頻接地電阻可按式
(1)計(jì)算:Re=ρ(1/4R+1/L)(1)式中Re———工頻接地電阻,Ω;
R———接地網(wǎng)的等效半徑,m;
L———水平接地體和垂直接地體的總長(zhǎng)度,m;
ρ———電阻率,Ω•m(砂質(zhì)粘土為100,黃土為250,砂土為500)。
通常情況下ρ值取100Ω•m,接地網(wǎng)等值半徑取10m,垂直接地體長(zhǎng)度和水平接地體長(zhǎng)度之和達(dá)到60m時(shí),Re=4.15Ω,便可滿足配變中性點(diǎn)接地電阻的要求。接地裝置施工完成以后,還要實(shí)測(cè)接地電阻值,使之符合要求。
5結(jié)束語(yǔ)
從以上分析可知,正確的接線應(yīng)是:變壓器外殼的保護(hù)接地線經(jīng)避雷器橫擔(dān)與避雷器的接地引下線相連后接地,低壓側(cè)中性線的工作接地與另一側(cè)的接地極相連
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[關(guān)鍵詞]：電廠輔助系統(tǒng)水泵 溫度 原因 軸承
一、引言
安徽淮南平圩發(fā)電有限責(zé)任公司一期機(jī)組是國(guó)內(nèi)首臺(tái)600MW發(fā)電機(jī)組，由于投產(chǎn)與上世紀(jì)90年代，汽機(jī)輔機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備經(jīng)常發(fā)生軸承溫度高現(xiàn)象。如積水槽排水泵，有時(shí)是加完脂后溫度急劇上升；有時(shí)是在補(bǔ)油脂時(shí)溫度有一段上升，保持在50-70度的正常范圍內(nèi)。當(dāng)再次切換到該泵運(yùn)行時(shí)，發(fā)生上部推力軸承溫度異常升高，泵的溫度最高曾上升到了84度。這些泵在經(jīng)過(guò)一段若干時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行后，溫度又開(kāi)始逐漸下降，并最終達(dá)到正常溫度范圍。
二、排水泵軸承溫度高的原因分析
排水泵軸承的加油脂周期是運(yùn)行2500小時(shí)加一次油脂，油脂型號(hào)是鋰基脂#2或#3。驅(qū)動(dòng)端加130克，泵端加225克，加油脂前設(shè)備必須運(yùn)行至少半小時(shí)。每次加油脂時(shí)，若溫度異常上升則停止加油，待溫度恢復(fù)正常后繼續(xù)加，因?yàn)榧佑椭鬁囟犬惓Ｉ仙?，每次加油脂要分三、四次才能完成。在以前的加油脂中，由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)也沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定加油的操作步驟，加油時(shí)工作人員都是一次性將油脂加入，然后軸承溫度就直線異常上升。
1.泵軸承油脂的自我更替
在討論根本原因之前，先解釋一下泵軸承油脂的自我更替。給泵軸承新加的油脂，油脂并沒(méi)有直接加到軸承的滾珠和滾道上，而是首先加到軸承的。油脂的更替有兩種情況，在運(yùn)行的時(shí)候加油脂，那么油脂依靠油槍壓力就會(huì)擠入到軸承的滾道中去；在正常的運(yùn)行過(guò)程中，軸承也會(huì)自動(dòng)將流動(dòng)性差的老油脂排除，而將新的流動(dòng)性好的油脂逐漸吸到軸承的滾道上來(lái)。下面從微觀動(dòng)力學(xué)角度來(lái)解釋后一種自動(dòng)更替過(guò)程，參考圖1中的模型。
圖1是一個(gè)簡(jiǎn)化后的物理模型，滾珠滾動(dòng)，滾道簡(jiǎn)化為一道直壁板，中間是油脂層，滾珠表面接觸壓力極大，此時(shí)滾珠和滾道的接觸區(qū)域會(huì)發(fā)生彈性變形，并且油的粘度不再是恒定的，在極大壓力作用下，油膜具有很大的彈性模量，此時(shí)可以認(rèn)為油膜的厚度接近恒定值。當(dāng)滾珠剛滾過(guò)油膜時(shí)，油膜入口壓力驟然升至極高的壓力，此時(shí)由于油膜粘度極大，油膜即使很薄，也來(lái)不及分開(kāi)，接觸區(qū)域已經(jīng)滑過(guò)，而接觸區(qū)域的出口，壓力突然接近于零值，此時(shí)油膜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，流動(dòng)速度加大，一部分油脂脫離原油膜，同時(shí)由于空間突然爭(zhēng)大，壓力被釋放而急劇降低，壓力低過(guò)周?chē)椭瑝毫?，使得旁邊的流?dòng)性好的油脂向出口區(qū)補(bǔ)充，新補(bǔ)充的油脂會(huì)隨著滾珠的滾動(dòng)又進(jìn)入進(jìn)口區(qū)，這樣就實(shí)現(xiàn)了油脂的動(dòng)力性流動(dòng)，即一部分流出，一部分流進(jìn)。那些流性差的老油脂則逐漸地被排擠出滾道。軸承正是在這種壓力的變化和新老油脂的流動(dòng)性差異下，實(shí)現(xiàn)了油脂連續(xù)流動(dòng)和新老油脂的更替。
2.油脂的自然消耗
礦物油脂是礦物基油和添加劑通過(guò)稠化劑稠化而成。它是從原油中經(jīng)過(guò)蒸餾制成的，實(shí)際是以各種烴為主的多種成份的混合物。這些物質(zhì)在性能上略有差點(diǎn)異，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候，這些差異會(huì)導(dǎo)致礦物基油從稠化劑中分離出來(lái)，其組份也會(huì)產(chǎn)生各種反應(yīng)而變質(zhì)，溫度越高變質(zhì)越快。滾動(dòng)軸承中，軸承遵循彈性流動(dòng)壓理論，此時(shí)接觸應(yīng)力可以達(dá)到1-4萬(wàn)大氣壓；金屬表面將發(fā)生彈性變形；由于高壓，油脂的粘度不是恒定的數(shù)值。其的整體狀況取絕于油脂厚度分布和彈性變形分布。在高溫極壓的作用下，脂中的基油和稠化劑會(huì)分離，基油析出，形成油蒸汽蒸發(fā)或者液體流出，而油脂由于逐漸脫油變干，會(huì)失去承壓的功能，所以需要定期補(bǔ)充新油，以保證軸承的健康運(yùn)行。
3.加油過(guò)程分析
排水泵軸承油脂不是加得越多越好，也不是越快越好，如果油量過(guò)多，不僅會(huì)增加油脂內(nèi)磨擦而產(chǎn)生熱量，而且會(huì)阻礙油脂散熱，導(dǎo)致溫度升高。而溫度升高，會(huì)使油脂粘度下降，同時(shí)流動(dòng)性增大，散熱效果變好，使得軸承溫度逐漸下降，最終回落到設(shè)計(jì)溫度。這相當(dāng)于一個(gè)負(fù)反饋，使得軸承溫度總是往設(shè)計(jì)溫度方向平衡。
在正常運(yùn)行狀態(tài)下，排水泵軸承溫度是穩(wěn)定的，脂因運(yùn)行產(chǎn)生的熱量和散熱在設(shè)計(jì)溫度下達(dá)到平衡。當(dāng)在運(yùn)行狀態(tài)加油脂時(shí)，油脂是一槍一槍加入的，間隔時(shí)間比較長(zhǎng)，加油速率非常低，新油和老油融合在一起，所以只會(huì)導(dǎo)致軸承溫度緩慢上升，但隨著油脂溫度升高，油粘度下降，流動(dòng)性增加，散熱好，產(chǎn)生熱量少，溫度朝著下降的趨勢(shì)走。最終在設(shè)計(jì)溫度下達(dá)到平衡?，F(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)就是加油脂后溫度上升，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，溫度達(dá)到正常。
但是對(duì)于排水泵推力軸承，由于軸承室設(shè)計(jì)不合理，兩個(gè)軸承并排靠在一起，內(nèi)部散熱不佳（見(jiàn)圖2），油脂要穿過(guò)兩個(gè)并排軸承的阻力非常大，況且該泵加油油嘴既不在中間（若在中間，新油會(huì)靠油槍壓力向兩邊擠壓，將兩個(gè)軸承內(nèi)的老油替換），也不是在上面（油嘴在上面新油則可以利用重力、流動(dòng)性和油槍的擠壓力順利地將老油更換），而是在兩個(gè)軸承的下面。新加的油，在油槍的作用下，一部分會(huì)往下掉，從間隙中流走，一部分靠壓力極其緩慢的向上擠，把上軸承的老油擠掉。這中間還有一個(gè)過(guò)程，如果因排油阻力大致使上推力軸承的油脂消耗得不到補(bǔ)充時(shí)，那么該軸承的油脂基油被消耗，但是稠化劑和添加劑并不會(huì)被消耗，局部油脂相對(duì)變稠。變稠后，不僅更難被替換，而且內(nèi)摩擦阻力會(huì)增大。在這種情況下，如果一定量的油脂稠化到一定的程度，從冷態(tài)時(shí)啟動(dòng)泵也會(huì)發(fā)生軸承溫度上升現(xiàn)象，高到一個(gè)足夠高的溫度，油脂的流動(dòng)性能夠克服排油通道的阻力，就能夠?qū)囟冉档汀，F(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)就是在沒(méi)有加油脂的情況下，被切換的泵軸承溫度升高，運(yùn)行一段時(shí)間后，溫度又降低。某些情況下，當(dāng)泵停止運(yùn)行之后，脂會(huì)得到冷卻，粘度增大，此時(shí)再啟動(dòng)泵，由于油的粘度已經(jīng)比正常運(yùn)行時(shí)更大，使它的流動(dòng)性減小，散熱效果差；如果同時(shí)軸承室內(nèi)油量過(guò)多，產(chǎn)生熱量反而大，散熱和產(chǎn)生熱不能達(dá)到平衡，溫度一直上升，直到溫度上升到油粘度變得足夠低，散熱在過(guò)產(chǎn)生熱，流動(dòng)性增大，多余油脂排出，在散熱和產(chǎn)生熱在一個(gè)新的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程中，軸承溫度降低，恢復(fù)到正常。這種情況現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)過(guò)好多次。如果在補(bǔ)油過(guò)程中，加油過(guò)猛，會(huì)很快打破散熱和產(chǎn)生熱的平衡，導(dǎo)致溫度上升，這就是以前沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定加油步驟的時(shí)候，猛一加油溫度就上升的根本原因。
4.排水泵軸承溫度高的根本原因
軸承室設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致軸承散熱和排油都不順暢，油脂的產(chǎn)生熱和散熱難以達(dá)到平衡，導(dǎo)致軸承溫度上升，這就是排水泵軸承溫度異常升高的根本原因。再加上油脂過(guò)多（因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)的軸承室比較難以消化這些多余的油脂），所以才會(huì)諸多發(fā)熱現(xiàn)象。有時(shí)加油脂量過(guò)多，或者加油脂太猛，導(dǎo)致軸承溫度升高。有時(shí)加油脂方法不當(dāng)而導(dǎo)致溫度上升。（事實(shí)上，其它設(shè)備加油脂也導(dǎo)致軸承溫度升高，但由于上推力軸承室結(jié)構(gòu)不合理，降溫過(guò)程顯得漫長(zhǎng)而引人注目。）
三、解決排水泵軸承溫度高的辦法
如果軸承室油脂量已經(jīng)加多并且持續(xù)高溫，可以有兩種方法處理：一種是在泵運(yùn)行時(shí)用干凈的壓縮空氣將多余的油脂吹出，軸承溫度會(huì)降低，此時(shí)注吹油脂的持續(xù)時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則油脂吹至過(guò)少，也會(huì)導(dǎo)致軸承溫度降低后再次升高；另一種是通過(guò)外部冷卻軸室，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，軸承室的油脂掉出，溫度自行降低。要消除加油脂后軸承溫度升高的現(xiàn)象，可以采取少量多次加油脂的方法，并同時(shí)減少每次所加的油脂量。徹底解決排水泵軸承溫度高的問(wèn)題，就需要更換改軸承室設(shè)計(jì)，使得軸承排油阻力小，內(nèi)部散熱好。
