关键词:电力电子技术 农业电气化 应用
1. 农业电气化与电力电子技术的概述
1.1 农业电气化概述
农业电气化又叫农村电气化。主要是指电力电能在农业生产和农村生活中的广泛运用。农业电气化是农业生产机械化和自动化的重要技术基础,包括农业中电能的生产、输送、分配和利用,以电力为动力的农用技术装备的发展,农村家用电子、电器设备的推广等。由于电气化具有高效率、低费用、可靠稳定和灵活机动的特点和优势,在促进农业自动化、现代化、机械化以及工厂化的过程中发挥着非常重要的作用和价值。
1.2 电力电子技术概述
电力电子技术是一门新兴的电力领域的电子技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。电力电子技术是一种使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。
运用电力电子技术能够对电能进行良好的优化。同时电力、电能通过电力电子技术的处理能够节约、高效和合理,促进电能运用效率最大化,将电能的作用和价值发挥到最佳状态。
2. 电力电子技术在农业电气化中的应用现状
电力电子技术应用于农业电气化中,其根本目的是为农业经济发展服务的,通过应用现代电力电子技术,达到提高农业发展的速度和生产经营效率、规范我国农业经济的现代化管理、制度化运营的目的,同时电力电子技术的应用也是提升我国农业经济走向科技惠农的现代化水平中的重要一个步骤,对于农业发展起到了一定的积极作用。
目前,电力电子技术在农业电气化中的应用主要表现为两个方面:一是变换农业电力电能;二是应用于农业设备,实现农业机械化。
2.1 变换农业电力电能
变换电力电能的电子技术主要有三种:整流变换技术、直流变换技术和逆变变换技术。
(1)整流变换技术。主要是将农业机械用电中的一些不稳定电源整流成直流电,然后再运用逆变电子技术将不稳定的电源转变成标准的交流电以供农业使用。这样的电路较为简单,很容易变换成直流电压。
(2)直流变换技术。一般运用在燃料电池、沼气能、水能、太阳能等方面,通常这样的电能多为等级较低的直流电压,需要运用支流变换电力技术来提升现有的直流电压等级,直到将电压提升到标准、合适的程度再运用逆变变换技术来转换成直流电压。
(3)逆变变换技术。逆变技术是电力电子技术中最主要、最核心的技术,应用于各种逆变电源、变频电源、开关电源、UPS电源、交流稳压电源等。逆变变换技术在农业中的应用主要是将原始电源变换成与农业机械用电相匹配的直流电。
三种变换电力电能的电子技术有着不同的特点和缺陷,在变换电力电能时,要结合不同的发电形式来进行相应的调整和改变。
我国农村的可再生资源比较丰富,在运用电力电子技术方面可以因地制宜,以此来解决我国农村用电费用较高、缺电、断电的现象和问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如我们常见的风力发电、光伏发电、水力发电、沼气发电、生物质能发电等等,不同的农村、农业区域可以结合自身丰富资源的条件来选择不同的发电的模式,同时运用相应地变换电力电能的电子技术来对电力进行有效的转换,使得农业生产中的各类机械都能够高效率的运转,节约电能资源,提高现代农业的发展水平。
2.2电力电子技术在农业生产上的应用
(1)农业灌溉——变频水泵
在我国,传统的农业灌溉一般采用沟渠或者滴管的方式,这两种方式均有一定的弊端。沟渠需要投入大量的人力成本来进行挖沟取水;同样,滴管的水泵无法对电动机进行调速,无法根据滴灌量的多少来调节灌溉量,在造成能源浪费的同时又降低了农业灌溉的效率。
将电力电子技术应用于农业电气化,通过电力控制电动水泵来引水灌溉,实现运用变频水泵来调节和控制滴灌流量,不仅降低了人力成本,同时还节约了电能和水资源,逐步实现农业自动化灌溉,促进现代农业的稳步发展。
(2)农业施肥——精准施肥机
传统的农业施肥大多采用人工施肥的方式,人工施肥无法精细化施肥量,所施肥料能够被农作物的根部吸收的数量很少,大部分的化肥都被空气、阳光和微生物自然降解,不仅造成肥料的浪费,也极大地污染了环境。
将电力电子技术应用于农业施肥中,采用精准的方式施肥,即精准施肥机。精准施肥技术不仅能够节约肥料、减少环境污染,在施肥过程中,还可以利用电气化技术根据肥料的撒播量调节施肥量,通过精准技术以及脉宽来调节施肥设施。与此同时,在精准施肥过程中运用导航技术和采样技术也能够达到精准施肥的目标,促进农业发展更加智能化和现代化。精准施肥技术,有效地提高了农村劳动生产率、提高了农产品的产量、增加了农民的经济效益。
3.电力电子技术在农业电气化应用中存在的问题分析
电力电子技术在农业电气化中的应用极大地推动了农业的发展,但是随着电力电子技术在农村电气化的广泛应用及推广,也随之出现了一系列的问题。
(1)农业生产设备不齐全。受资金、交通等客观因素的影响,我国农村地区的农业电气化普遍存在农业生产设备不齐全的问题,严重影响了农业生产的效率,并在一定程度上减少了农业的产量,降低了农业收成率。直接导致了农民收入减少,继而严重影响到了劳动者的积极性。
(2)农机化推广工作人员综合素质较低。目前,我国整体基层农机化推广工作人员的素质较低,缺乏专业技术能力。无法做好先进农业机械的推广工作,不能很好地对农民进行科学的操作指导,农机化推广工作散、农机化推广工作敷衍了事等问题,严重影响了基层农机化推广工作的科学性和有效性。
(3)农业人员教育文化水平低,学习能力不高。电力电子技术作为新兴技术,在农业中的应用,需要农业人员掌握一定的电力电子技术,但是农业人员普通文化水平不高,学习能力相对较弱,在进行技术推广使用过程中,受传统的思维模式的限制,对于一些高科技产品存在一定的误解,继而在电力电子技术推广的过程中存在一定的抵触心理。
4. 结语
农业是我国重要的经济基础,提高农业现代化仍是现阶段我国农业生产的重要任务。电力电子技术在农业电气化中的应用,可以有效地解决农业生产中电能消耗大、资源浪费、资源运用效率不高等问题。同时,变换农业用电的电能、改变农业技术装备的运用率,可以更加全面、有效的提升农业电气化发展水平,推动我国农业现代化发展进程。
参考文献:
[1]郭雪莲.信息电子技术在农业电气化中的推广及应用[J].现代农业研究,2019(5):43-44.
[2] 田湿.电气化技术的发展及在现代农业中的应用 [J].工业,2016(12):242.
论文作者:邵凤云
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
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