电气工程概论综述与发展方向浅析

杨海山

摘 要：随着我国的科学技术的提高，电气行业的自动化水平有了飞速的进步，尤其是在我国加入世界经济组织以后，我国的电气自动化行业发生了质的转变，并在许多的行业得到了应用与发展。本文就是综述电气工程概论基本知识，结合当前国情及个人感想大胆预测我国的电气自动的发展趋势，并阐明我所感兴趣的方向。

关键词：电器工程概论；综述；发展方向；兴趣

当前，我国经济的发展迅速，科学技术有了较大的提高，其主要表现就是我国的电气行业的自动化水平有了显著提高，尤其是在我国加入世界经济组织以后，电气自动化行业发展蒸蒸日上，通过对本书的学习，我了解到电气自动化在许多的行业的应用，并深深的体会到电气自动化产品对于人们的生活的重要性。

1.电气工程概论综述

1.1绪论

广义上来说，电气工程学科涵盖的主要内容是研究电磁现象的规律及其应用有关的基础科学、技术科学及工程技术的综合。具体地讲，电气工程是与电能的生产和应用相关的技术，它是工程教育体系中的一个学科，研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的专业。它是一个以电力工业及其相关产业为服务对象，同时辐射到国民经济其他各部门，应用十分广泛的专业，主要包含电工理论，电工制造，电力系统三个领域。其主要特点是强电与弱电结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合。可以说电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，它和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。在未来的数十年中，他将与生命科学，材料科学，电气驱动与控制，楼宇智能化，数字化，网络化，信息化，电工高新技术等发生越来越密切的联系。我们有理由相信，电气工程在未来国民经济发展中将发挥不可或缺的作用。

1.2电机电器及其控制技术

电机学是电气工程及其自动化本科专业的专业基础课。经过100多年的发展，电机学已经发展的相当成熟。现如今随着电工科学、材料科学、计算机科学与控制技术的发展，电机的发展又进入了新的阶段。主要体现在电能的传输生产和分配，驱动各种机械和装备，控制电机等方面。电机大体上按应用电流、功率、应用功能、运行速度和特种电机分类。每一类电机都是生活生产中必不可少的部分。如今电机被广泛应用到电力工业、建筑业、交通运输业、医疗办公设备与家用电器、航空航天国防等方面。电机的运行控制主要包括电机的启动、调速和制动三大方面。通过本课程的学习，我们初步了解了各种电机的结构、电磁关系、基础理论知识、基本运行特性和一般分析方法，为学习后续的专业课程和将来从事专业工作打下了基础。

1.3电力系统及其自动化技术

电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个同一系统。它的基本任务是安全、可靠、优质、经济地生产、输送与分配电能，满足国民经济和人民生活需要。我国的电力工业始于1882年，经过131年的发展，目前基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。一个具体的电力系统可以用总装机容量，年发电量，额定频率和最高电压等级来描述。电力系统的核心组成部分是发电厂，它主要分为水力发电厂，火力發电厂，核电厂和新能源发电厂四大类。发电厂发出的电由电力网进行输送和分配，并进行电压变换。而输电网则是电力系统的主干网。由于目前电能不能够大量存储，我们还需要进行电网调度以满足不同用户的需求。照明则是电力的主要应用之一，此外还有电加热，电力拖动等。由于电力也是一种商品，因此，电力也存在市场，电力市场主要采用经济、法律等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各组成员协调运行进行管理。电价则是电力市场的杠杆和核心内容。同时电力市场的存在也给电力系统的科学研究、发展建设和运营管理等方方面面带来机遇和挑战，存在的很多问题等待我们去解决完善。

1.4电力电子技术与电力传动

电力电子技术就是以电子器件为开关，把能得到的电源变换为所需要的电源的一门科学应用技术。它以控制理论为基础、以微电子器件或计算机为工具、以电子开关器件为执行机构实现对电能的有效变换。由于电力电子技术是从电气工程中3大学科领域（电力、控制、电子）发展起来的一门新型交叉学科，所以其研究领域十分广泛，主要包括电力半导体器件、变换器电路结构与设计、控制与调节、电力电子技术中的储能元件、电子电路的封装与制造、电磁干扰和电磁兼容和电机控制电力质量控制。因此想要学好这门学科需要我们进行多学科知识的学习和综合设计技术的提升。它未来的发展方向主要体现在集成化、模块化、智能化、高频化、不断提高装置效率、不断拓展电压应用范围上。电力电子技术研究的核心对象之一便是电力传动。电力传动就是利用电力电子变流装置对电机的转矩和转速两个主要参数进行调节控制，以满足控制对象负载的特性要求。主要分为交流、直流和特种电机的传动。因此熟练掌握电力传动知识对应用电力电子技术有着举足轻重的作用。

1.5高电压与绝缘技术

高电压与绝缘技术是以试验研究为基础的应用技术，主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象、高电压设备的绝缘结构设计、高电压试验和测量的设备及方法、电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。它对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展都有重大影响。其主要内容可分为各类电介质在高电场下的特性，电气设备绝缘试验技术，电力系统过电压与绝缘配合，高电压技术在各个领域的应用四部分。其主要应用领域有等离子体技术、激光发电、液电效应、静电技术、照明技术、材料冶金加工和环保领域。例如高压输电技术，它是一种新型的输电技术，具有明显的经济性。就地发电要比运输发电更加节约资源，这也就造就了我国现在的高压运输的电力策略。因此，掌握并应用高电压与绝缘技术对我国经济发展有着重要的现实意义。

2.电气自动化的发展方向

当今，世界高科技竞争和突破正在创造着新的生产方式和经济秩序，高新技术渗透到传统产业，引起传统产业的深刻变革。电气自动化产品逐渐向智能化过渡。此外，从典型的机电产品来看，如：数控机床、加工中心、机器人和机械手等，无一不是机械类、电子类、电脑类、电力电子类等技术的集成融合，这也体现了学科交叉相融的发展趋势。把握好电气自动化未来的发展方向决定我我们今后努力的方向和出路。

新技术往往产生在各学科的交叉融合点，电气自动化技术本身就是一个例子。现如今电气自动化技术也与其他学科技术发生了越来越紧密的联系。如电气自动化技术与计算机技术相结合。现在的许多生产企业利用网络对企业的生产情况进行监督，从而在第一时间及时的对生产的情况进行了解并且及时的做出正确的举措。此外，电气自动化逐渐的与生命器官领域相结合也会是未来发展的重点。电气自动化在我们的概念中认为它是属于工业中的，它是应用于社会的生产过程中的，但是随着现代技术的发展，电气自动化也在人类的生命器官的替代上有着重要的地位，它对于人类的心脏器官都有着重要的辅助的作用。因此我们有理由相信电气自动化技术会更多的向学科交叉领域发展。