論電氣控制技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)

【摘要】面對(duì)紛繁復(fù)雜的電氣知識(shí)，梳理思路，分析一下學(xué)習(xí)的一些概念，分析電氣知識(shí)與電器元件的關(guān)系，讓學(xué)習(xí)點(diǎn)從繁中看到簡(jiǎn)單，循序?qū)W習(xí)，并關(guān)注必要的知識(shí)。

【關(guān)鍵詞】電氣知識(shí)學(xué)習(xí)的對(duì)象;元器件的學(xué)習(xí)

前言

電氣技術(shù)是無(wú)處不在的一種應(yīng)用技術(shù)，重要性不言而喻。但電氣技術(shù)種類(lèi)繁多，強(qiáng)電、弱電、微電，高壓、中壓、低壓等，面對(duì)這些，學(xué)習(xí)的人會(huì)按部就班地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)，然后學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)知識(shí)等。之后畢業(yè)工作，又在工作中繼續(xù)學(xué)習(xí)崗位中的新知識(shí)。反正一直都在忙碌著。許久也沒(méi)有靜下來(lái)思索一下，到底一直以來(lái)，經(jīng)歷的電氣技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)，學(xué)了什么東西。在此有必要予以探討，理順一下。

一、電氣技術(shù)的理論知識(shí)

首先認(rèn)識(shí)一下，電是什么東西？在學(xué)習(xí)電氣技術(shù)知識(shí)過(guò)程，先要了解電的特性，形成的機(jī)理，了解電場(chǎng)，電荷，電子，磁場(chǎng)等相互關(guān)系。然后學(xué)習(xí)電的知識(shí)應(yīng)用，涉及到電路的分析。電路分析理論中設(shè)定的元器件為理想元件，將其組合形成電路，主要反映電源與元件相互作用的電流、電壓關(guān)系。電路分析為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，包含基爾霍夫定律，電路變換，交直流電路，電路響應(yīng)等。在此階段，各種理論、數(shù)學(xué)知識(shí)交織，復(fù)雜抽象。若要今后側(cè)重電氣技術(shù)的設(shè)計(jì)工作，此階段學(xué)習(xí)必須扎實(shí)，因?yàn)樵趯?lái)的實(shí)際工作中，可能會(huì)碰到教科書(shū)外的新東西，或要由自己創(chuàng)新推導(dǎo)出適用新公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，才能解決問(wèn)題，如果沒(méi)有扎實(shí)的基礎(chǔ)功底，恐怕是難以實(shí)現(xiàn)的。

二、專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)

專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，是應(yīng)用技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，其本質(zhì)就是元器件的應(yīng)用知識(shí)學(xué)習(xí)。并都能用實(shí)物器件構(gòu)成基礎(chǔ)應(yīng)用電路。任何一種元器件被制作出來(lái)應(yīng)用，肯定具有一定的功能，有的元器件功能簡(jiǎn)單，有的則非常復(fù)雜。要掌握該專(zhuān)業(yè)知識(shí)，首要的一點(diǎn)就是要充分了解各類(lèi)器件的結(jié)構(gòu)，特性以及工作原理。以下是工程技術(shù)中常用的一些典型元器件。開(kāi)關(guān)：接通、分?jǐn)嚯娐返幕驹O(shè)備。接觸器：開(kāi)關(guān)電器，運(yùn)用電磁原理實(shí)現(xiàn)小信號(hào)控制強(qiáng)電的開(kāi)關(guān)電器。有了它，電氣控制工作容易實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)：負(fù)載電器，看似簡(jiǎn)單（電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）實(shí)則應(yīng)用復(fù)雜，種類(lèi)很多，特性也眾多，常常作為電氣技術(shù)服務(wù)的終端負(fù)載，一般而言電動(dòng)機(jī)都是系統(tǒng)中的重要器件。有直流、交流、步進(jìn)、伺服、特種等電動(dòng)機(jī)，林林總總。PLC：復(fù)雜控制器件，功能強(qiáng)大，應(yīng)用靈活，邏輯運(yùn)算功能齊全，軟電路，指令多，輸入輸出信號(hào)點(diǎn)多，能實(shí)現(xiàn)大部分電氣技術(shù)中信號(hào)處理的功能。鑒于其復(fù)雜程度，故獨(dú)立形成一門(mén)課程。其本質(zhì)仍然是元器件知識(shí)的應(yīng)用。變頻器：為電動(dòng)機(jī)直接服務(wù)專(zhuān)用器件之一。能很好地開(kāi)發(fā)電動(dòng)機(jī)的性能。能調(diào)節(jié)的參數(shù)數(shù)百以上，功能很多，能對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行細(xì)微調(diào)節(jié)，精確控制，并易于智能化控制。對(duì)于變頻器，若僅看生產(chǎn)廠(chǎng)商的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，并就疑點(diǎn)問(wèn)題咨詢(xún)生產(chǎn)廠(chǎng)商，也能掌握該器件的應(yīng)用。其本質(zhì)是元器件的應(yīng)用，由于復(fù)雜，也獨(dú)立形成一門(mén)課程。電子技術(shù)：其實(shí)也是元件學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)電阻、電容、電感、晶體管，集成電路等元器件，根據(jù)各器件特性，再組合成具有特定功能的電氣系統(tǒng)。電子電路變化萬(wàn)千，常常需要電路分析的基礎(chǔ)知識(shí)緊密伴隨。

廣義而言，導(dǎo)體、導(dǎo)線(xiàn)，也是一種能輸送電能的元件;還有磁性物體等等，都是我們要學(xué)習(xí)并掌握其特性的元件。

三、控制系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)

控制系統(tǒng)是由多個(gè)各種元器件構(gòu)成的集合體，即元器件的綜合應(yīng)用。綜合應(yīng)用就是將具有各種功能的元器件，按規(guī)律組合，形成能完成特定功能的應(yīng)用系統(tǒng)。有的復(fù)雜元器件，如對(duì)于PLC和變頻器等綜合功能強(qiáng)的器件來(lái)說(shuō)，是由多種器件組合而成的新功能部件，就本身來(lái)說(shuō)可看成一個(gè)系統(tǒng)，若其與其他分立元器件一起應(yīng)用于大系統(tǒng)中，則可看成是其中的一個(gè)元器件。應(yīng)用中我們要注意分清主次對(duì)象。對(duì)于實(shí)現(xiàn)同樣功能的控制系統(tǒng)，可選用的電器元件很多，采用不同的元器件組合，都能實(shí)現(xiàn)同一功能。具體而言，最終傾向于用何種元器件的組合，這主要由工程技術(shù)人員依據(jù)系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)的可靠性、先進(jìn)性、維護(hù)性、通用性等方面來(lái)統(tǒng)籌考慮;還有一方面，就是由工程技術(shù)人員本人的對(duì)元器件認(rèn)知的程度，理論知識(shí)水平，甚至個(gè)人喜好來(lái)決定。要理解系統(tǒng)的工作原理，必須有技術(shù)文件的說(shuō)明。典型的技術(shù)文件，就是電氣圖，是用特定的語(yǔ)言在技術(shù)文件上進(jìn)行的功能表達(dá)。為了在電氣技術(shù)領(lǐng)域之間進(jìn)行技術(shù)交流，國(guó)家制定了通用的電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了各類(lèi)功能的電器元件的文字符號(hào)、圖形符號(hào)，以用于描述電氣控制系統(tǒng)的工作原理。所以，學(xué)習(xí)電器元件知識(shí)的同時(shí)，必須掌握用符號(hào)表達(dá)其工作特性的方式。電器元件的文字符號(hào)、圖形符號(hào)，尤其是圖形符號(hào)，它是對(duì)元器件的抽象表達(dá)方式，這一點(diǎn)與機(jī)械制造的機(jī)械工程圖形有很大的區(qū)別。如果電氣工程圖也用機(jī)械工程圖形的方式來(lái)表達(dá)，方形、圓形、梯形等按比例展示，則圖形龐大、雜亂;并且最重要的是，這樣的圖形沒(méi)法反映出系統(tǒng)工作的原理特性，所以電器元件以及電路圖，必須要用抽象的符號(hào)來(lái)描述，才能易于記憶和理解工作過(guò)程。因此，學(xué)習(xí)電氣知識(shí)的人員，必須習(xí)慣抽象思維;經(jīng)常接觸電氣技術(shù)的人，抽象思維的感覺(jué)，一般要略好一些。常用的電路圖是用圖形符號(hào)和文字符號(hào)一起來(lái)共同描述電氣控制系統(tǒng)的專(zhuān)用文件。除某些參數(shù)外，電路圖是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的最后決定性文件;今后該電氣系統(tǒng)的工作，主要圍繞著電路圖來(lái)進(jìn)行。

四、應(yīng)用

掌握了電氣系統(tǒng)原理，并形成了可實(shí)施的電路圖等技術(shù)文件后，就可以具體應(yīng)用元器件來(lái)組成實(shí)在的電氣控制系統(tǒng)。但在實(shí)施過(guò)程中，還有電氣安全，電工工藝等事項(xiàng)要符合規(guī)范，否則形成的系統(tǒng)也是沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，有這么一類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)門(mén)控制電氣系統(tǒng)的安全與質(zhì)量;對(duì)應(yīng)的，也有配套的電氣工藝技術(shù)文件。所以完整的電氣知識(shí)的學(xué)習(xí)，還應(yīng)該包含安全和工藝這類(lèi)知識(shí)的學(xué)習(xí)。整個(gè)過(guò)程形成體系，這樣才能正確的應(yīng)用電器元器件。

五、結(jié)束語(yǔ)

分析電氣課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，了解到學(xué)習(xí)電氣技術(shù)其實(shí)就是認(rèn)識(shí)元器件，并應(yīng)用的過(guò)程。前述的幾個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，容易理解和學(xué)習(xí)的過(guò)程是第二過(guò)程，因?yàn)榇诉^(guò)程面對(duì)的都是具體元器件實(shí)物，相對(duì)直觀(guān)，即使是理論知識(shí)學(xué)得不是很深，也容易適應(yīng)。其實(shí)熟悉電氣元件，掌握典型應(yīng)用后，就能比較容易地進(jìn)入電氣知識(shí)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，并融匯理論的知識(shí)，從而不斷從深度、廣度進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]周元興.電工與電子技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]冉文.電機(jī)與電氣控制[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.

作者簡(jiǎn)介：覃勇崎（1964—），大學(xué)本科，工程師，1985年起一直從事電氣技術(shù)工作，研究方向：電機(jī)與電氣控制技術(shù)。