電氣工程概論綜述與發展方向淺析

楊海山

摘 要：隨著我國的科學技術的提高，電氣行業的自動化水平有了飛速的進步，尤其是在我國加入世界經濟組織以后，我國的電氣自動化行業發生了質的轉變，并在許多的行業得到了應用與發展。本文就是綜述電氣工程概論基本知識，結合當前國情及個人感想大膽預測我國的電氣自動的發展趨勢，并闡明我所感興趣的方向。

關鍵詞：電器工程概論；綜述；發展方向；興趣

當前，我國經濟的發展迅速，科學技術有了較大的提高，其主要表現就是我國的電氣行業的自動化水平有了顯著提高，尤其是在我國加入世界經濟組織以后，電氣自動化行業發展蒸蒸日上，通過對本書的學習，我了解到電氣自動化在許多的行業的應用，并深深的體會到電氣自動化產品對于人們的生活的重要性。

1.電氣工程概論綜述

1.1緒論

廣義上來說，電氣工程學科涵蓋的主要內容是研究電磁現象的規律及其應用有關的基礎科學、技術科學及工程技術的綜合。具體地講，電氣工程是與電能的生產和應用相關的技術，它是工程教育體系中的一個學科，研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用的專業。它是一個以電力工業及其相關產業為服務對象，同時輻射到國民經濟其他各部門，應用十分廣泛的專業，主要包含電工理論，電工制造，電力系統三個領域。其主要特點是強電與弱電結合、軟件與硬件相結合、元件與系統相結合。可以說電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科，它和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也相對比較成熟。在未來的數十年中，他將與生命科學，材料科學，電氣驅動與控制，樓宇智能化，數字化，網絡化，信息化，電工高新技術等發生越來越密切的聯系。我們有理由相信，電氣工程在未來國民經濟發展中將發揮不可或缺的作用。

1.2電機電器及其控制技術

電機學是電氣工程及其自動化本科專業的專業基礎課。經過100多年的發展，電機學已經發展的相當成熟。現如今隨著電工科學、材料科學、計算機科學與控制技術的發展，電機的發展又進入了新的階段。主要體現在電能的傳輸生產和分配，驅動各種機械和裝備，控制電機等方面。電機大體上按應用電流、功率、應用功能、運行速度和特種電機分類。每一類電機都是生活生產中必不可少的部分。如今電機被廣泛應用到電力工業、建筑業、交通運輸業、醫療辦公設備與家用電器、航空航天國防等方面。電機的運行控制主要包括電機的啟動、調速和制動三大方面。通過本課程的學習，我們初步了解了各種電機的結構、電磁關系、基礎理論知識、基本運行特性和一般分析方法，為學習后續的專業課程和將來從事專業工作打下了基礎。

1.3電力系統及其自動化技術

電力系統是由發電、變電、輸電、配電、用電等設備和相應的輔助系統，按規定的技術和經濟要求組成的一個同一系統。它的基本任務是安全、可靠、優質、經濟地生產、輸送與分配電能，滿足國民經濟和人民生活需要。我國的電力工業始于1882年，經過131年的發展，目前基本上進入大電網、大電廠、大機組、高電壓輸電、高度自動控制的新時代。一個具體的電力系統可以用總裝機容量，年發電量，額定頻率和最高電壓等級來描述。電力系統的核心組成部分是發電廠，它主要分為水力發電廠，火力發電廠，核電廠和新能源發電廠四大類。發電廠發出的電由電力網進行輸送和分配，并進行電壓變換。而輸電網則是電力系統的主干網。由于目前電能不能夠大量存儲，我們還需要進行電網調度以滿足不同用戶的需求。照明則是電力的主要應用之一，此外還有電加熱，電力拖動等。由于電力也是一種商品，因此，電力也存在市場，電力市場主要采用經濟、法律等手段，本著公平競爭、自愿互利的原則，對電力系統中發電、輸電、供電、用電等各組成員協調運行進行管理。電價則是電力市場的杠桿和核心內容。同時電力市場的存在也給電力系統的科學研究、發展建設和運營管理等方方面面帶來機遇和挑戰，存在的很多問題等待我們去解決完善。

1.4電力電子技術與電力傳動

電力電子技術就是以電子器件為開關，把能得到的電源變換為所需要的電源的一門科學應用技術。它以控制理論為基礎、以微電子器件或計算機為工具、以電子開關器件為執行機構實現對電能的有效變換。由于電力電子技術是從電氣工程中3大學科領域（電力、控制、電子）發展起來的一門新型交叉學科，所以其研究領域十分廣泛，主要包括電力半導體器件、變換器電路結構與設計、控制與調節、電力電子技術中的儲能元件、電子電路的封裝與制造、電磁干擾和電磁兼容和電機控制電力質量控制。因此想要學好這門學科需要我們進行多學科知識的學習和綜合設計技術的提升。它未來的發展方向主要體現在集成化、模塊化、智能化、高頻化、不斷提高裝置效率、不斷拓展電壓應用范圍上。電力電子技術研究的核心對象之一便是電力傳動。電力傳動就是利用電力電子變流裝置對電機的轉矩和轉速兩個主要參數進行調節控制，以滿足控制對象負載的特性要求。主要分為交流、直流和特種電機的傳動。因此熟練掌握電力傳動知識對應用電力電子技術有著舉足輕重的作用。

1.5高電壓與絕緣技術

高電壓與絕緣技術是以試驗研究為基礎的應用技術，主要研究在高電壓作用下各種絕緣介質的性能和不同類型的放電現象、高電壓設備的絕緣結構設計、高電壓試驗和測量的設備及方法、電力系統的過電壓、高電壓或大電流產生的強電場、強磁場或電磁波對環境的影響和防護措施，以及高電壓、大電流的應用等。它對電力工業、電工制造業以及近代物理的發展都有重大影響。其主要內容可分為各類電介質在高電場下的特性，電氣設備絕緣試驗技術，電力系統過電壓與絕緣配合，高電壓技術在各個領域的應用四部分。其主要應用領域有等離子體技術、激光發電、液電效應、靜電技術、照明技術、材料冶金加工和環保領域。例如高壓輸電技術，它是一種新型的輸電技術，具有明顯的經濟性。就地發電要比運輸發電更加節約資源，這也就造就了我國現在的高壓運輸的電力策略。因此，掌握并應用高電壓與絕緣技術對我國經濟發展有著重要的現實意義。

2.電氣自動化的發展方向

當今，世界高科技競爭和突破正在創造著新的生產方式和經濟秩序，高新技術滲透到傳統產業，引起傳統產業的深刻變革。電氣自動化產品逐漸向智能化過渡。此外，從典型的機電產品來看，如：數控機床、加工中心、機器人和機械手等，無一不是機械類、電子類、電腦類、電力電子類等技術的集成融合，這也體現了學科交叉相融的發展趨勢。把握好電氣自動化未來的發展方向決定我我們今后努力的方向和出路。

新技術往往產生在各學科的交叉融合點，電氣自動化技術本身就是一個例子。現如今電氣自動化技術也與其他學科技術發生了越來越緊密的聯系。如電氣自動化技術與計算機技術相結合。現在的許多生產企業利用網絡對企業的生產情況進行監督，從而在第一時間及時的對生產的情況進行了解并且及時的做出正確的舉措。此外，電氣自動化逐漸的與生命器官領域相結合也會是未來發展的重點。電氣自動化在我們的概念中認為它是屬于工業中的，它是應用于社會的生產過程中的，但是隨著現代技術的發展，電氣自動化也在人類的生命器官的替代上有著重要的地位，它對于人類的心臟器官都有著重要的輔助的作用。因此我們有理由相信電氣自動化技術會更多的向學科交叉領域發展。