簡(jiǎn)述電氣工程的發(fā)展

劉丹

摘 要：電氣工程是現(xiàn)代社會(huì)的重要支柱。不論是電氣時(shí)代還是信息時(shí)代，都是建立在對(duì)電能的利用與控制上。電是能量轉(zhuǎn)換的樞紐和信息的載體，電能普遍應(yīng)用在人民生活和社會(huì)生產(chǎn)中，為提高現(xiàn)代社會(huì)的生活水平及文明程度奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。電氣自動(dòng)化在工廠里應(yīng)用比較廣泛，可以這么說，電氣自動(dòng)化是工廠里唯一缺少不了的東西，是工廠里的支柱。本文介紹電氣工程中的電機(jī)與電器學(xué)科和電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)科，其中還有個(gè)人的展望和心得體會(huì)。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電機(jī)與電器；電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化

電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)隸屬于電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院，其含有電氣工程及其自動(dòng)化和自動(dòng)化。其中電氣工程及其自動(dòng)化包含：電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、電力電子與電力傳動(dòng)、電工理論與新技術(shù)、高電壓與絕緣技術(shù)。而自動(dòng)化包含：控制理論與控制工程、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置、系統(tǒng)工程、導(dǎo)航和制導(dǎo)與控制。

電氣工程的理論基礎(chǔ)是電氣科學(xué)。在我國(guó)當(dāng)代高等工程教育中，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)新型的寬門徑綜合性專業(yè)。電氣工程涉及電能的產(chǎn)生、傳輸、分配、使用全過程中，系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)）及其設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、檢測(cè)和控制等的工程技術(shù)問題。

所以電氣工程師必須掌握電工理論、電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、信息處理、計(jì)算機(jī)及其控制、網(wǎng)絡(luò)通信等寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)。

1、電氣工程研究及發(fā)展史

19世紀(jì)上半葉，安培發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)、法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。

19 世紀(jì)下半葉，電磁理論集大成者麥克斯韋爾的理論為電氣工程奠定了基礎(chǔ)。

19 世紀(jì)末到 20 世紀(jì)初，西方國(guó)家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置了電氣工程專業(yè)。 我國(guó)電氣工程專業(yè)高等教育開始的時(shí)間并不晚。 1908 年，南洋大學(xué)堂 （ 交通大學(xué)前身 ） 設(shè)置了電機(jī)?？?，這是我國(guó)大學(xué)最早的電氣工程專業(yè)，至今已有一個(gè)世紀(jì)。

1949 年后，我國(guó)出現(xiàn)了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，也出現(xiàn)了一批機(jī)電學(xué)院。這些學(xué)?；旧隙加须姍C(jī)工程系。自 1977 年，大部分高校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)改名為“電氣工程系”，之后又有部分學(xué)校將其改為“電氣工程學(xué)院”。按照 1993 年的專業(yè)目錄，電工類專業(yè)共有電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化 5 個(gè)專業(yè)。

1998 年頒布的專業(yè)目錄中，原電工類的電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)等專業(yè)合并為目前的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。自 1998 年新的專業(yè)目錄公布以來，全國(guó)設(shè)置電氣工程專業(yè)的大學(xué)數(shù)從 1999 年的 123 所增加到 2002 年底的 197 所，現(xiàn)已超過 200 所。

2、電機(jī)與電器

2、1 電機(jī)與電器的簡(jiǎn)介

電機(jī)是以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換以及變換電能的機(jī)械。其分類為旋轉(zhuǎn)電機(jī)和變壓器，其中旋轉(zhuǎn)電機(jī)又分為發(fā)電機(jī)—機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能、電動(dòng)機(jī)—電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。

電機(jī)的主要作用：一、電能的生產(chǎn)、傳輸和分配。二、驅(qū)動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械和裝備。三、控制系統(tǒng)和自動(dòng)化、智能化裝置的重要元件。

電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域：1、電力工業(yè)2、工業(yè)生產(chǎn)與建筑業(yè)3、交通運(yùn)輸4、醫(yī)療，辦公設(shè)備和家用電器5、航空，航天，國(guó)防……等；

電器指用于對(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?，?duì)電路參數(shù)進(jìn)行變換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測(cè)和保護(hù)等作用的電工裝置、設(shè)備和組件。在廣義上，電器指所有用電的器具；

電器的分類：按功能可分為：接通和分?jǐn)嚯娐返碾娖鳌⒖刂齐娐返碾娖?、切換電路的電器、檢測(cè)電路系數(shù)的電器、報(bào)復(fù)電路的電器。按工作電壓可分為：高壓電器（交流電壓在1000V以上，直流電壓在1500V以上）與低壓電器。（交流電壓在1000V以下，直流電壓在1500V以下）

2、2電機(jī)與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程

電機(jī)與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程：電機(jī)學(xué)、電機(jī)瞬變過程、電機(jī)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化、微持電機(jī)、控制電機(jī)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電器基礎(chǔ)理論、低壓電器、高壓電器、電子電器、電器測(cè)試技術(shù)。

2、3電機(jī)與電器技術(shù)的研究方向

電機(jī)技術(shù)的研究?jī)?nèi)容：1、電機(jī)的基礎(chǔ)理論-----電機(jī)學(xué)---機(jī)電能量轉(zhuǎn)換------四大機(jī)：直流機(jī)、異步機(jī)、同步機(jī)、變壓器

2、電機(jī)的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)運(yùn)行基本理論與分析方法----物理模型、數(shù)學(xué)模型---計(jì)算機(jī)仿真

3、電機(jī)繞組理論

4、電機(jī)設(shè)計(jì)----CAD技術(shù)---優(yōu)化設(shè)計(jì)

5、電機(jī)的內(nèi)部電磁場(chǎng)分析----有限元分析

6、電機(jī)制造工藝

7、電機(jī)檢測(cè)技術(shù)——在線故障檢測(cè)

8、特種電機(jī)理論與技術(shù)——永磁電機(jī)、超聲波電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)

9、電機(jī)控制技術(shù)

電器技術(shù)的研究?jī)?nèi)容：1、電磁機(jī)構(gòu)理論2、電接觸理論3、電弧理論4、電器發(fā)熱和電動(dòng)力理論5、無(wú)觸點(diǎn)電器6、電器的智能化技術(shù)7、電器的可靠技術(shù)8、電器的測(cè)試技術(shù)

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)與電能的生產(chǎn)、傳輸、變換、使用、控制、管理等有關(guān)的專業(yè)。它涉及電氣工程領(lǐng)域的裝備、運(yùn)行、信息處理等工程技術(shù)。把傳統(tǒng)的電工技術(shù)與計(jì)算機(jī)、電子、信息、控制、測(cè)試、新型電工材料等學(xué)科與技術(shù)結(jié)合起來，具有廣闊發(fā)展前景。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)一直以來力求的發(fā)展方向，它包括：發(fā)電控制的自動(dòng)化（AGC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，尚需發(fā)展），電力調(diào)度的自動(dòng)化（具有在線潮流監(jiān)視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的自動(dòng)化，現(xiàn)今最熱門的變電站綜合自動(dòng)化即建設(shè)綜自站，實(shí)現(xiàn)更好的無(wú)人值班，DTS即調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)為調(diào)度員學(xué)習(xí)提供了方便），配電自動(dòng)化（DAS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，尚待發(fā)展）。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指對(duì)電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)度和自動(dòng)化管理。電力系統(tǒng)是一個(gè)地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制，系統(tǒng)和元件的自動(dòng)安全保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)信息的自動(dòng)傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)度，以及企業(yè)的自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)管理等。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理效能。

結(jié)合我自己的實(shí)際情況，在未來的十年內(nèi)，我想要成為一名電氣工程師。首先，要成為具有扎實(shí)的電氣工程系統(tǒng)知識(shí)和良好素質(zhì)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力的成熟的個(gè)體。能夠在團(tuán)隊(duì)環(huán)境中去構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作較復(fù)雜的電氣工程產(chǎn)品、過程和電氣系統(tǒng)。爭(zhēng)取達(dá)到電氣工程師技術(shù)能力要求 ，能夠從事電氣產(chǎn)品、過程和電氣系統(tǒng)工程的初步設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、施工、運(yùn)行和管理等工作，并具備電氣工程研究和技術(shù)開發(fā)的基本素質(zhì)。