電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)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(zhuān)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，現在也相對比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著(zhù)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)的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統運行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗技術(shù)、研制開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術(shù)應用等領(lǐng)域的工作，是寬口徑“復合型”高級工程技術(shù)人才。該領(lǐng)域對高水平人才的需求很大。據估計，隨著(zhù)國外大企業(yè)的進(jìn)入，在這一專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域將出現很大缺口，那時(shí)很可能出現人才供不應求的現象�？刂评碚摵碗娏W(wǎng)理論是電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的基礎，電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)則為其主要技術(shù)手段，同時(shí)也包含了系統分析、系統設計、系統開(kāi)發(fā)以及系統管理與決策等研究領(lǐng)域。
一、電工新技術(shù)和電機、電器的發(fā)展
20世紀下半葉電工新技術(shù)主要向著(zhù)新原理、新理論、新材料、新技術(shù)方向發(fā)展。例如，如果常溫超導材料研發(fā)成功的話(huà)，這將使超導電機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，又使電機效率大為提高。更重要的是超導線(xiàn)的臨界磁場(chǎng)強度和臨界電流密度都很高，使超導電機的氣隙磁通密度和繞組的電流密度可比傳統常規電機提高數倍乃至數十倍。這就大大提高電機的功率密度，降低電機的重量、體積和材料消耗。
21世紀人類(lèi)期望進(jìn)入一個(gè)持續發(fā)展的新時(shí)期，電工技術(shù)在20世紀發(fā)展的基礎上，將會(huì )進(jìn)一步快速發(fā)展。除了對傳統電力、電機電器、電氣控制領(lǐng)域發(fā)展起深刻的變化外，還將對能源、交通、和其他工業(yè)發(fā)展起著(zhù)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；在交通運輸方面，磁浮列車(chē)、電動(dòng)車(chē)正在普及，磁流體推進(jìn)船也正在研究當中。
更重要的是，電機的重要性在機器生產(chǎn)和發(fā)電中更加突出。而電機也從從前的單一電機變?yōu)榱斯δ芨鳟惖膶?zhuān)業(yè)性電機。在發(fā)電領(lǐng)域，如核能發(fā)電機，磁流體發(fā)電機，風(fēng)能發(fā)電機，太陽(yáng)能發(fā)電機，潮汐能發(fā)電機。而在電動(dòng)機領(lǐng)域，如高性能永磁電機，交流異步電動(dòng)機，單相異步電動(dòng)機，罩極式電動(dòng)機，磁滯同步電動(dòng)機等。
電機的發(fā)展不僅極大的提高了人類(lèi)的生產(chǎn)力，同時(shí)也極大的豐富了人類(lèi)的生活。在我們的日常生活中，電機無(wú)處不在，我們的空調，我們的電冰箱，我們的微波爐，我們的電腦，或多或少都有電機的存在�？梢�(jiàn)電機在我們生活中的重要性
二、電力系統
電力系統是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節組成的電能生產(chǎn)與消費系統。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、發(fā)電機及電廠(chǎng)輔助生產(chǎn)系統等）轉化成電能，再經(jīng)輸、變電系統及配電系統將電能供應到各負荷中心，通過(guò)各種設備再轉換成動(dòng)力、熱、光等不同形式的能量，為地區經(jīng)濟和人民生活服務(wù)。由于電源點(diǎn)與負荷中心多數處于不同地區，也無(wú)法大量?jì)Υ�，故其生產(chǎn)、輸送、分配和消費都在同一時(shí)間內完成，并在同一地域內有機地組成一個(gè)整體，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開(kāi)發(fā)與分散使用，以及電能的連續供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統的結構和運行。據此，電力系統要實(shí)現其功能，就需在各個(gè)環(huán)節和不同層次設置相應的信息與控制系統，以便對電能的生產(chǎn)和輸運過(guò)程進(jìn)行測量、調節、控制、保護、通信和調度，確保用戶(hù)獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。
建立結構合理的大型電力系統不僅便于電能生產(chǎn)與消費的集中管理、統一調度和分配，減少總裝機容量，節省動(dòng)力設施投資，且有利于地區能源資源的合理開(kāi)發(fā)利用，更大限度地滿(mǎn)足地區國民經(jīng)濟日益增長(cháng)的用電需要。電力系統建設往往是國家及地區國民經(jīng)濟發(fā)展規劃的重要組成部分。
電力系統的出現使高效、無(wú)污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，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。電力系統的規模和技術(shù)水準已成為一個(gè)國家經(jīng)濟發(fā)展水平的標志之一。
三、高電壓與絕緣技術(shù)
以試驗研究為基礎的應用技術(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(lèi)型的放電現象，高電壓設備的絕緣結構設計，高電壓試驗和測量的設備及方法，電力系統的過(guò)電壓、高電壓或大電流產(chǎn)生的強電場(chǎng)、強磁場(chǎng)或電磁波對環(huán)境的影響和防護措施，以及高電壓、大電流的應用等。高電壓技術(shù)對電力工業(yè)、電工制造業(yè)以及近代物理的發(fā)展（如X射線(xiàn)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)驗性強，理論性強，交叉性強。
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、受控熱核反應研究、航空與航天領(lǐng)域的雷電和靜電控制與防護、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、人體內結石的破碎，以及靜電除塵、靜電噴涂、靜電復印等方面的應用。高電壓領(lǐng)域中采用的新技術(shù)則包括利用電子計算機計算電力系統的暫態(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量；采用光纖技術(shù)進(jìn)行高電壓的傳遞和測量；采用信息技術(shù)進(jìn)行數據處理等。這一切構成了高電壓技術(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)濟性。就地發(fā)電要比運輸發(fā)電更加節約資源，這也就造就了我國現在的高壓運輸的電力策略。
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，已成為現代電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)不可缺少的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，在培養專(zhuān)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(zhù)緊密的聯(lián)系，但其又經(jīng)常與強電打交道，因此被稱(chēng)為是連接弱電與強電的橋梁。
電力電子技術(shù)在電機控制，電流控制，整流，自動(dòng)化和仿真方面有著(zhù)重要的應用。因此，電力電子以成為信息產(chǎn)業(yè)和傳統產(chǎn)業(yè)之間的重要接口。電力電子技術(shù)的應用已深入到工業(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)機把電能轉換成機械能，去帶動(dòng)各種類(lèi)型的生產(chǎn)機械、交通車(chē)輛以及生活中需要運動(dòng)的物品。自從人類(lèi)發(fā)明并掌握各種機械幫助自己勞動(dòng)以來(lái)，就需要有推動(dòng)機械的原動(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、柴油機、汽油機，19世紀才發(fā)明電動(dòng)機。
電機的效率高，運轉比較經(jīng)濟，電能的傳輸和分配比較方便，電能容易控制，因此現在電氣傳動(dòng)已經(jīng)成為絕大部分機械的傳動(dòng)方式，成為工業(yè)化的重要基礎。傳動(dòng)方式的一種，有機械式如搖臂之類(lèi)，有壓力如液壓傳動(dòng)，而通過(guò)控制電機來(lái)傳動(dòng)的方式就是電氣傳動(dòng)。大至一個(gè)國家，小至一個(gè)工廠(chǎng)，它所具有的電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)水平直接反應出了其現代化水平。
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