马克思主义哲学思维在电机与电器专业的运用

司纪凯

(河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454000)

马克思主义哲学是科学的世界观和方法论，在解决技术难题时，不管你是否承认，科技人员都在自觉不自觉地采用哲学的思维方法研究和解决问题。它对科学技术各个领域的发展变化也起到巨大的推动作用［1-2］。尤其是在20世纪，科学和技术发生了根本的变化，出现了革命性的发展。就科学而言，以相对论和量子力学为代表的现代物理学，以及以所谓“老三论”(系统论、控制论、信息论)和“新三论”(耗散结构论、突变论、协同学)为代表的现代系统科学，根本改变了经典科学的基本范式，引发了科学的革命。现代科学革命所带来的后果极其深刻，因为它所改变的已不仅仅是经典科学所描绘的世界图景，而是深入到我们看待世界的方式本身。以微电子技术、通信技术和生物工程为代表的新技术革命，不仅改变了人们的生产方式，而且改变了人们的生活方式，进而改变了人们的思维方式［3-4］。

一、电机与电器专业的问题需要哲学思维的重要性

在电机与电器专业领域中，很多学者利用马克思主义哲学思维解决了该领域的许多问题。计算机、控制技术、电力电子、材料加工技术、制造技术与系统等的迅速发展，给电机与电器的设计优化、模型搭建、性能分析、故障处理、智能控制带来了精确解决的利器，它们结合马克思主义哲学的思维方法，把电机与电器的发展提升到一个新的境界，一些疑难杂症迎刃而解。

电机在工业中占据着举足轻重的地位，电机出现故障，会令传动装置陷入寸步难行的境地。据历史统计，电机故障所造成的国民经济损失是巨大的，更有甚者还造成严重的人身伤亡。电机故障是其正常运行的心腹大患，电机界人士对此所进行的研究从来没有停息过［5］。在电机故障中，电机绝缘损坏所引起的故障占电机总故障的90%。在此利用哲学思维对此故障产生的机理与解决措施进行分析。

二、电机加工及制造中的马克思主义哲学思维

电机绕组是导线绕制而成，因此只要电机绕组有电流流过，电机绕组就会产生热量。在电机过载的情况下，电机绕组产生的热量很大，如果热量不能迅速散失，就会引起电机的绝缘被击穿，造成电机短路的严重故障。在此过程中，专家学者根据“量的积累引起质的飞跃”原理可知，热量的积累越来越多，当接近或超过使电机绝缘击穿的“质”的临界值时，便造成质变［6］。电机界采用传感器来测量热量的数值，防止热量积累而造成质变。在电机短路故障中电机短路是“果”。按照马克思主义哲学的观点，世上没有“无因之果”，因此，在研究短路故障时，由“果”寻“因”，找到造成电机短路的原因，并进行有效的方法治理。

马克思主义哲学唯物辩证法的因果观是客观事物的因果联系及其规律在人们认识中的正确反映，它对于指导我们能动地改造世界有着重要意义。改造世界首先要认识世界。科学的任务，从根本上来说，就是为了认识客观事物的本质和规律，而把握事物的因果联系是认识事物的本质和规律的必要阶段。只有把握了事物的因果联系，寻找到了现象的原因，才能发现事物发展变化的规律性，从而为人们能动地认识世界和改造世界提供世界观和方法论。科学的预见是做好工作的关键，而科学的预见则来自对事物因果联系的正确认识。实际工作中只有真正把握事物的因果联系，才能准确地预见事物发展的规律和结果;才能正确地确定工作的目标、计划或方案，才能在实践中自觉地驾驭事物的发展进程，克服或避免不利因素所产生的不利的结果。从事物的哲学因果观中可以发现，只有积极的、正确的把握电机短路的因果本质关系，才能发现电机发生故障的客观规律，清晰预见电机的运行状态，并杜绝故障的发生。

三、电机状态检测方面的马克思主义哲学思维

在探索电机短路故障的传感器的研究中，电机研究人员在“理论来源于实践”、 “实践高于理论”、“从实践中来到实践中去”的哲学思维指导下，进行了大量的摸索，试验，对传感器性能和规格等进行改进，更新换代。经历了一个从热电偶到红外遥感再到智能温度传感器的漫长发展过程。

热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器，均属于分立式温度传感器，传感器本身就是一个完整的、独立的感温元件。使用时需配上二次仪表，才能完成温度测量及控制任务。其主要缺点是外围电路比较复杂、测量精度低、分辨力不太高，且需要进行温度校准 (例如非线性校准、温度补偿、传感器标定等)。另外，它们的体积比较大、使用也不够方便。当今的正向电机与电器向高精密、高能量密度、高可靠性方向发展，因此，分立式温度传感器将逐渐被淘汰。集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的。它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC，属于最简单的一种集成温度传感器。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一 (仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准。但是它也很难适应当前电机与电器的智能控制的需要。智能温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶，是集成温度传感器领域中最具活力和发展前途的一种新产品。智能温度传感器具有以下三个显著特点:第一，能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器 (MCU);第二，能构成性价比高、多功能的智能化温度测控系统;第三，它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度还取决于软件的开发水平。智能温度传感器内部都包含温度传感器、AD转换器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器 (CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器 (ROM)。传感器设计人员经过反复的理论分析和实践检验，摸索创造出了更适合工业应用、智能化程度更高的“人眼”与“手足”。智能传感器可以准确、快速地把电机与电器的信息传送出来，为保障电机与电器的安全、可靠、经济运行奠定基础［5］。

四、电机与电器智能化网络中的哲学思维

电机与电器的运行状态可以通过互联网使远在千里之外的人清楚地看到。在此过程中，电机与电器研究人员把电机的信息通过传感器送到互联网上，组成“现场总线”或者“集散控制系统”模式。这深刻体现了认识、实践和生活的内在联系。随着科技的进步，计算机技术、信息技术和自动化技术等相关技术发展比较快，它们在很大程度上改变了人们的实践和生活方式。从传统意义上说，认识与实践作为两种不同的活动是交替产生的，它们按照“实践—认识—再实践—再认识”的过程进行循环交替。互联网的革命性，在于它实现了认识与实践的内在统一，即真正地实现了认识作为实践的内在环节而存在。通过互联网，工程师们不仅以获取、加工和创造性重组电机与电器各种信息的方式实现对电机的最优控制，即达到实践的“要求”和“目的”，而且可以在网上及时、不断地修正、调整、重组这个“客观图景”，从而达到及时、不断地校正电机与电器的运行状态。

电机与电器的信息采集平台，随着信息技术尤其是互联网技术的高速发展，产生了两个平台即现实的自然平台 (实在的信息采集系统)和虚拟的数字平台。最近几十年发展的虚拟仪器 (VI)就是电机与电器信息采集系统的一个代表。自然平台与数字平台相互包含，交互并存，使电机与电器信息的采集与处理发生了革命性的变革。数字平台的出现，从本质上来说是一场信息革命。有了这个平台，人类可以在巨大的网络上共享电机与电器相关的各种信息和知识，同时可以了解工程师们对电机与电器各种运行方式的判断和处理，这样就组成了一个多姿多彩的世界图景。就此而言，如果说以往的世界图景是一个电机与电器信息有限的图景，那么数字平台所提供的世界图景是一个信息无限的图景。这种观点可以在马克思主义哲学中找到关于虚拟平台的论断。在谈论人的意识时，马克思曾经说过，“它不用想象某种现实的东西就能够现实地想象某种东西”。那么，针对虚拟的数字平台，我们同样可以得出这样的评论，“它不用创造某种真实的东西而能够真实地创造某种东西”，即它能够为我们真实地提供关于“世界”的各种信息，为我们构成一个“全息化”的“世界图景”。这种世界图景是自主化的，即人们可以根据自己的需要在它所呈现的世界图景中自主选择，这种数字化平台最主要的特点是它具有非线性和多维互补性，因此，它所提供的世界图景也是多元性的、动态性的、过程性的。它打破了时空、层次和方式的传统界限，在网上实现了时空、层次和方式的非线性联系。对于这个非线性的、多元互补的世界图景，每个电脑终端的操作主体，都具有充分的自主选择性。人们通过这种数字化平台所提供的全息化的、非线性的世界图景而具有了自主选择权，更重要的是，在这个平台上，获得了一个“创意性”的世界图景即主—客互动的世界图景。在提到人的认识时，列宁曾经指出，人“为自己绘制客观世界图景”，这说明入的认识不仅是反映世界，而且依据需求改造世界。但由于这种观念所形成的“人给自己构成”“世界的客观图景”总是表现为“主—客”二元对立的形式，即一方面是反映“客观图景”，另一方面是创造“客观图景”，因此这两种图景是对立的［7］。但是人们从电机与电器信息采集与处理系统中的数字化平台中获得的世界图景则是主－客互动的产物，作为主体电脑终端的操作主体，它可以依据自己的特定需要和特定的逻辑来创造性地重组各种客体信息 (电机与电器运行信息)。

信息技术的发展就是一场“最惊人的变故”。电机与电器信息系统所组成的虚拟数字平台世界具有非线性、动态性、过程性和互补性，它改变了传统的绝对静止不变的世界图景，打破了线性因果的思维方式，变革了非此即彼的两极思维方式，同时也激活了人的创造性思维。

五、电机调速传动中的哲学思维

在当今的电机调速传动领域中，开关磁阻电机驱动系统已占据一席之地。谁能想到在19世纪，开关磁阻电动机 (Switched Reluctance Motors，简称SRM)就被人认为是理想的应用电机，但一些人用静止不动的观点看待此种电机，致使该电机一度被搁浅起来。直到20世纪70年代，电力电子技术的迅猛崛起，才给开关磁阻电机的发展注入了生机。随后结合计算机和控制技术的发展，极大地推动了该电机的应用。由于该电机具有结构简单、容错性强、控制策略灵活、成本低等一系列优点，被电机传动界认为是最有前途的。马克思主义哲学告诉我们，应该以“发展的眼光看待问题”，任何事物都不是一成不变的。唯物辩证法认为:运动是物质的根本属性，是物质的存在形式。唯物辩证法把运动理解为物质的存在形式，是一般的变化。而变化既包括事物量的变化，也包括质的变化。它可以是上升的、前进的运动，也可以是下降的、倒退的运动。发展则是变化的高级形式，是指事物由小到大、由低级到高级，由旧质到新质的有规律的前进上升的运动变化过程。运动、变化和发展这三个相近的概念，反映的都是事物的动态关系，说明事物或现象的运动发展都要经历一个过程。其中，运动是变化和发展的前提和基础，没有运动就不会有任何变化和发展，而变化和发展既是运动，又是对运动的深化。开关磁阻电机驱动系统的发展历程也在一定的程度上映照了事物的运动、变化、发展的规律［8］。

六、结 语

综上所述，哲学思维在电机与电器研制领域无时无刻不在，它不仅能够帮助工程师和技术人员解决技术上的难题，而且对学习电机与电器专业的学生和工人大有益处。马克思主义哲学本身就是一门科学，随着技术革命与知识爆炸的出现，马克思主义哲学思想不是失效了、不能用了、不能解释新生事物的本质了，而是更具有指导意义。同时也充分说明，哲学思维和技术革命相互促进，相互融合，互为发展的动力。

［1］ 李佃来．哲学的责任与马克思主义哲学的理论进路［J］．东岳论丛，2011(9):63-70．

［2］ 杨春贵．马克思主义哲学体系的新探索 ［J］．理论视野，2011(9):9-10．

［3］ 周嘉昕．中国学界关于国外马克思主义哲学研究的历史和现状［J］．理论探讨，2011(5):63-66．

［4］ 李新灵．西方马克思主义与我国马克思主义哲学创新探析 ［J］．学术探索，2010(6):6-10．

［5］ 马宏忠．电机状态监测与故障诊断 ［M］．北京:机械工业出版社，2008．

［6］ 徐永明，孟大伟．“电机设计”课程教学改革与实践 ［J］．2009(10):104-105

［7］ 康斯坦丁·科林．信息哲学与现代信息科学的基本问题［J］．西安交通大学学报:社会科学版，2011(5):24-28．

［8］ 王东．马克思主义哲学综合创新论 ［M］．武汉:武汉大学出版社，2010．