低压电器技术的展望

（一）人工智能技术在电器中的应用

人工智能是控制论、信息论、系统论、计算机科学、神经生理学、心理学、数学、哲学等学科相互交叉渗透的产物。其中人工神经系统、遗传算法、专家系统与模糊控制是人工智能中*常用到的四种分析方法。

近年来，专用集成电路ASIC技术的飞速发展，它将ADC、DAC以及运算放大器、比较器等模拟电路、微处理器、DSP等功能部件以及SRAM等大规格的存储器集成在芯片中。DSP开发工具、应用软件以及DSP平台的发展，也对电器的人工智能化起到了促进作用。

采用模糊逻辑控制技术与电器技术相结合，研制具有模糊控制能力的多功能、高可靠性、高性能模糊智能电器必将成为今后电器发展的焦点。

专家系统不仅可用于电器制造、生产过程的管理，而且可以与电器技术结合完成优化的运行过程。遗传算法可用于函数优化、自动控制、图像识别、机器学习、规划设计等领域。

神经网络由于其适应不确定性和高度的非线性控制对象，在控制中可用于模式识别、优化设计、推理模型、故障诊断等。因此可用于电器的设计与实时信号检测、控制、保护、调节、故障诊断等。神经网络已应用于异步电动机的热过载保护的温升智能预测系统。

（二）现场总线技术在低压电器中的应用

随着信息技术和计算机网络的发展，使智能化电器与中央控制设备，包括中央控制计算机与可编程逻辑控制器实现双向数据通信，并在低压配电系统和电动机控制中心统一形成了智能化监控、保护与信息网络系统。这种系统使操作人员在控制室中能够方便地控制各种现场设备，并且能够及时了解现场设备运行情况，处理各种故障。近年来，现场总线的出现给工业自动化带来了**性的变革。

现场总线是一种造价低、可靠性强并适合工业环境使用的通信系统。传统的通信系统需用多芯电缆让数据并行传送，而现场总线仅需要一根双芯电缆，使布线非常简单，减少了安装维护费用。现场总线按国际标准采用统一的通信规范，因而它具有很好的互换性和互操作性，它是与生产厂商无关的系统，各种现场设备只要按这种规范和协议生产都可以在网络上使用。现场总线生产工厂能提供现场总线各种标准部件，包括接口、各种中间继电器、电缆、模块化I/O站等等，大大方便了安装和维护，即特即用，适合于现场设备分散布置的特点。国外许多大公司近几年都发展了可通信低压电器产品。必须尽快发展我国低压电器产品的现场总线系统与通信技术，才能使系统具有故障诊断能力。当系统中电器设备发生故障时，通信电器与现场总线联接器能够显示故障信号，便于排除故障，保护系统正常运行；系统传输的信号量增加，提高了系统自动化程度；信号传输的精度提高，保证了系统运行的可靠性。

（三）仿真与虚拟技术在电器中的应用

前已述及三维计算机辅助设计软件可以实现三维零部件的实体造型、装配、自动生成工程图纸、按照设计的零部件自动进行模具设计并生成数据编码。但是，要使电器产品满足预期的技术条件、达到预期的电气、机械性能，还能、必须经过反复试验。计算机模拟与仿真技术的应用可以在样机制作前，**掌握电器产品的性能，减少重复样机制作，降低实验费用，加快产品开发周期，提高产品性能指标。

低压电器的基本特性包括通断能力、温升、零部件的强度、热稳定、绝级性能及其他电气性能等。这就需要对设计对象的电磁场、应力场、磁场等物理场进行仿真和分析。计算机模拟仿真技术的发展、有限元分析软件性能的不断提高，为这种新技术在低压电器中的应用创造了条件。20世纪90年代以来，用特征造型方式输入三维图形，代替繁琐的数据输入，使输入工作变得简单、直观，后处理阶段可以方便的观察输出的数据或对三维图形进行分析。通过计算仿真可以得到产品设计的可行性方案，满足产品的技术要求。但是，如果想要实现经济技术指标*佳，就必须将仿真技术与*优化方法结合起来，才能达到预期效果。随着计算机图形技术的迅速发展，虚拟技术将引入低压电器的设计领域。设计得可以在虚拟环境中，对电器产品进行仿真与优化，这将使我国低压电器的设计、研究达到一个更新的阶段。