電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展情況簡(jiǎn)析
發(fā)布時(shí)間：2013-10-08 新聞來(lái)源：一覽自動(dòng)化英才網(wǎng)
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門(mén)新興學(xué)科，但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),，發(fā)展非常迅速,，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,，廣泛應(yīng)用于工業(yè),、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,。電氣工程及其自動(dòng)化的觸角伸向各行各業(yè),，小到一個(gè)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究,，都有它的身影,。能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制,、電力電子技術(shù),、信息處理、試驗(yàn)技術(shù),、研制開(kāi)發(fā),、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作，是寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才,。該領(lǐng)域?qū)Ω咚饺瞬诺男枨蠛艽�,。�?jù)估計(jì)，隨著國(guó)外大企業(yè)的進(jìn)入,，在這一專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)很大缺口,，那時(shí)很可能出現(xiàn)人才供不應(yīng)求的現(xiàn)象�,？刂评碚摵碗娏W(wǎng)理論是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ),，電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)則為其主要技術(shù)手段,，同時(shí)也包含了系統(tǒng)分析,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究領(lǐng)域,。
一,、電工新技術(shù)和電機(jī)、電器的發(fā)展
20世紀(jì)下半葉電工新技術(shù)主要向著新原理,、新理論、新材料,、新技術(shù)方向發(fā)展,。例如，如果常溫超導(dǎo)材料研發(fā)成功的話,，這將使超導(dǎo)電機(jī)繞組的電阻損耗降為零,，既解決了電樞繞組發(fā)熱、溫升問(wèn)題,，又使電機(jī)效率大為提高,。更重要的是超導(dǎo)線的臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度和臨界電流密度都很高，使超導(dǎo)電機(jī)的氣隙磁通密度和繞組的電流密度可比傳統(tǒng)常規(guī)電機(jī)提高數(shù)倍乃至數(shù)十倍。這就大大提高電機(jī)的功率密度,，降低電機(jī)的重量,、體積和材料消耗。
21世紀(jì)人類期望進(jìn)入一個(gè)持續(xù)發(fā)展的新時(shí)期,，電工技術(shù)在20世紀(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上,，將會(huì)進(jìn)一步快速發(fā)展。除了對(duì)傳統(tǒng)電力,、電機(jī)電器,、電氣控制領(lǐng)域發(fā)展起深刻的變化外，還將對(duì)能源,、交通,、和其他工業(yè)發(fā)展起著重要推動(dòng)作用。比如在能源,、電力方面,，我們可以核能發(fā)電、磁流體發(fā)電,、風(fēng)能發(fā)電等等,；在交通運(yùn)輸方面，磁浮列車,、電動(dòng)車正在普及,，磁流體推進(jìn)船也正在研究當(dāng)中。
更重要的是,，電機(jī)的重要性在機(jī)器生產(chǎn)和發(fā)電中更加突出,。而電機(jī)也從從前的單一電機(jī)變?yōu)榱斯δ芨鳟惖膶I(yè)性電機(jī)。在發(fā)電領(lǐng)域,，如核能發(fā)電機(jī),，磁流體發(fā)電機(jī)，風(fēng)能發(fā)電機(jī),，太陽(yáng)能發(fā)電機(jī),，潮汐能發(fā)電機(jī)。而在電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,，如高性能永磁電機(jī),，交流異步電動(dòng)機(jī)，單相異步電動(dòng)機(jī),，罩極式電動(dòng)機(jī),，磁滯同步電動(dòng)機(jī)等。
電機(jī)的發(fā)展不僅極大的提高了人類的生產(chǎn)力,，同時(shí)也極大的豐富了人類的生活,。在我們的日常生活中，電機(jī)無(wú)處不在，我們的空調(diào),，我們的電冰箱,，我們的微波爐，我們的電腦,，或多或少都有電機(jī)的存在,。可見(jiàn)電機(jī)在我們生活中的重要性
二,、電力系統(tǒng)
電力系統(tǒng)是由發(fā)電,、變電、輸電,、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng),。它的功能是將自然界的一次能源通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī),、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能,，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心,，通過(guò)各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動(dòng)力,、熱、光等不同形式的能量,，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活服務(wù),。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存,，故其生產(chǎn),、輸送、分配和消費(fèi)都在同一時(shí)間內(nèi)完成,，并在同一地域內(nèi)有機(jī)地組成一個(gè)整體,，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此,，電能的集中開(kāi)發(fā)與分散使用,，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行,。據(jù)此,，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng),，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié),、控制,、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全,、經(jīng)濟(jì),、優(yōu)質(zhì)的電能。
建立結(jié)構(gòu)合理的大型電力系統(tǒng)不僅便于電能生產(chǎn)與消費(fèi)的集中管理,、統(tǒng)一調(diào)度和分配,，減少總裝機(jī)容量，節(jié)省動(dòng)力設(shè)施投資,，且有利于地區(qū)能源資源的合理開(kāi)發(fā)利用,，更大限度地滿足地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的用電需要。電力系統(tǒng)建設(shè)往往是國(guó)家及地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分,。
電力系統(tǒng)的出現(xiàn)使高效,、無(wú)污染、使用方便,、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用,，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開(kāi)創(chuàng)了電力時(shí)代,，發(fā)生了第二次技術(shù)革命,。電力系統(tǒng)的規(guī)模和技術(shù)水準(zhǔn)已成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。
三,、高電壓與絕緣技術(shù)
以試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù),。主要研究在高電壓作用下各種絕緣介質(zhì)的性能和不同類型的放電現(xiàn)象，高電壓設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，高電壓試驗(yàn)和測(cè)量的設(shè)備及方法,，電力系統(tǒng)的過(guò)電壓、高電壓或大電流產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng),、強(qiáng)磁場(chǎng)或電磁波對(duì)環(huán)境的影響和防護(hù)措施,，以及高電壓、大電流的應(yīng)用等,。高電壓技術(shù)對(duì)電力工業(yè),、電工制造業(yè)以及近代物理的發(fā)展（如X射線裝置、粒子加速器,、大功率脈沖發(fā)生器等）都有重大影響,。高電壓與絕緣技術(shù)的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)，理論性強(qiáng),，交叉性強(qiáng),。
60年代后期以來(lái)，高電壓技術(shù)在電工以外的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,；同時(shí),，也不斷采用新技術(shù)以發(fā)展自身,。前者主要指高電壓技術(shù)在粒子加速器、大功率脈沖發(fā)生器,、受控?zé)岷朔磻?yīng)研究,、航空與航天領(lǐng)域的雷電和靜電控制與防護(hù)、磁流體發(fā)電,、激光技術(shù),、等離子體切割、電水錘進(jìn)行海底探油,、沖擊加工成型,、人體內(nèi)結(jié)石的破碎，以及靜電除塵,、靜電噴涂,、靜電復(fù)印等方面的應(yīng)用。高電壓領(lǐng)域中采用的新技術(shù)則包括利用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算電力系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程和變電所的波過(guò)程,；采用激光技術(shù)進(jìn)行高電壓下大電流的測(cè)量,；采用光纖技術(shù)進(jìn)行高電壓的傳遞和測(cè)量；采用信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等,。這一切構(gòu)成了高電壓技術(shù)近年來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方面,。
高壓輸電不僅能輸電，而且還具有明顯的經(jīng)濟(jì)性,。就地發(fā)電要比運(yùn)輸發(fā)電更加節(jié)約資源,，這也就造就了我國(guó)現(xiàn)在的高壓運(yùn)輸?shù)碾娏Σ呗浴?br />
四、電力電子與電氣傳動(dòng)
電力電子,。電力電子技術(shù)是一門(mén)新興技術(shù),，它是由電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論三個(gè)學(xué)科交叉而成的,，已成為現(xiàn)代電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)不可缺少的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課,，在培養(yǎng)專業(yè)人才中占有重要地位。電子技術(shù)包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支,。通常所說(shuō)的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)都屬于信息電子技術(shù),。電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。具體的說(shuō),，就是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù),。電力電子是研究弱電的學(xué)科，其與自動(dòng)化有著緊密的聯(lián)系,，但其又經(jīng)常與強(qiáng)電打交道,，因此被稱為是連接弱電與強(qiáng)電的橋梁。
電力電子技術(shù)在電機(jī)控制,，電流控制,，整流,，自動(dòng)化和仿真方面有著重要的應(yīng)用。因此,，電力電子以成為信息產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的重要接口。電力電子技術(shù)的應(yīng)用已深入到工業(yè)生產(chǎn)社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)方面,。
電氣傳動(dòng),。電氣傳動(dòng)，是指用電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,，去帶動(dòng)各種類型的生產(chǎn)機(jī)械,、交通車輛以及生活中需要運(yùn)動(dòng)的物品。自從人類發(fā)明并掌握各種機(jī)械幫助自己勞動(dòng)以來(lái),，就需要有推動(dòng)機(jī)械的原動(dòng)力,，除人力本身外，最初使用的是畜力,、水力和風(fēng)力,，后來(lái)又發(fā)明了蒸汽機(jī)、柴油機(jī),、汽油機(jī),，19世紀(jì)才發(fā)明電動(dòng)機(jī)。
電機(jī)的效率高,，運(yùn)轉(zhuǎn)比較經(jīng)濟(jì),，電能的傳輸和分配比較方便，電能容易控制,，因此現(xiàn)在電氣傳動(dòng)已經(jīng)成為絕大部分機(jī)械的傳動(dòng)方式,，成為工業(yè)化的重要基礎(chǔ)。傳動(dòng)方式的一種,，有機(jī)械式如搖臂之類,，有壓力如液壓傳動(dòng)，而通過(guò)控制電機(jī)來(lái)傳動(dòng)的方式就是電氣傳動(dòng),。大至一個(gè)國(guó)家,，小至一個(gè)工廠，它所具有的電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)水平直接反應(yīng)出了其現(xiàn)代化水平,。
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