电气工程导论学习综述报告.docx

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电气工程导论学习综述报告

电气工程导论学习综述报告

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日期：

2010年12月16日

目录

1、引言

2、对电机的认识

3、对电力系统及其自动化的认识

4、对高压与绝缘技术的认识

5、对电力电子与电气传动的认识

6、对电工新技术与电机电气的认识

7、对建筑电气与建筑智能化的认识

引言

电气工程学科是研究电磁现象，规律及应用的一门学科。

在人类生产生活规模化，生活集中化及社会工业化的进程中，人类不断努力终于逐步形成了电气工程的基础理论。

随着严重的环境与能源问题，人类又在寻找新的一次能源，并使近代发电技术向大容量高参数机组和自动化方向发展。

随着国民经济的发展，电气工程学科出现了电机与电器，电力系统，高压与绝缘技术，电气技术等分支。

它们有着共同的基础理论及内在的必然联系，这些共同的基础理论及内在的必然联系形成了电气工程学科深刻的内涵。

通过学习《电气工程导论》，让我对电气学科的历史、现状和未来的发展要求有了比较深刻的认识，对自己在今后的学习中所要围绕的中心，有了全面的了解。

通过学习，我明白了在今后的学习中，要发挥电气学科的吃苦耐劳精神、对知识的探索精神以及对难点的锲而不舍的奋斗精神。

通过几个月的学习，我对电气学科有了新的认识，并对电气学科产生了浓厚的兴趣。

我相信，在今后的学习中，我会努力学好所有的课程，并以饱满的热情投入学习和工作中。

对电机的认识

自从工业革命以来，机器的生产逐渐取代了手工生产，而机器生产就少不了电机的存在，无论是在发电领域还是在用电领域电机在其中都站了重要的地位，随着时代的进步，电机的重要性在机器生产和发电中更加突出。

而电机也从从前的单一电机变为了功能各异的专业性电机。

在发电领域，如核能发电机，磁流体发电机，风能发电机，太阳能发电机，潮汐能发电机。

而在电动机领域，如高性能永磁电机，交流异步电动机，单相异步电动机，罩极式电动机，磁滞同步电动机等。

电机的发展不仅极大的提高了人类的生产力，同时也极大的丰富了人类的生活。

在我们的日常生活中，电机无处不在，我们的空调，我们的电冰箱，我们的微波炉，我们的电脑，或多或少都有电机的存在，甚至有人把一个家庭中拥有电机的数量看作是衡量一个家庭生活水平的标准。

可见电机在我们生活中的重要性。

随着一些新技术的发展，电机的性能还会得到更大的提升。

例如，如果常温超导材料研发成功的话，这将使超导电机绕组的电阻损耗降为零，既解决了电枢绕组发热、温升问题，又使电机效率大为提高。

更重要的是超导线的临界磁场强度和临界电流密度都很高，使超导电机的气隙磁通密度和绕组的电流密度可比传统常规电机提高数倍乃至数十倍。

这就大大提高电机的功率密度，降低电机的重量、体积和材料消耗。

这不仅将极大的方便人们的生活，在军事领域更是起到无比重要的作用。

对电力系统及其自动化的认识

由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。

由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。

因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。

据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。

　　建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的合理开发利用，更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。

电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。

　　电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。

电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。

中华人民共和国的电力系统从50年代开始迅速发展。

到1991年底，电力系统装机容量为14600万千瓦，年发电量为6750亿千瓦时，均居世界第四位。

输电线路以220千伏、330千伏和500千伏为网络骨干，形成4个装机容量超过1500万千瓦的大区电力系统和9个超过百万千瓦的省电力系统，大区之间的联网工作也已开始。

此外，1989年，台湾省建立了装机容量为1659万千瓦的电力系统。

对高压与绝缘技术的认识

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。

高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展（如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等）都有重大影响。

我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家。

西部能源丰富，全国三分之二以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南，煤炭资源三分之二以上分布在山西、陕西和内蒙古西部；东部经济发达，全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东地区。

西部能源基地与东部负荷中心距离在500公里至2000公里左右。

因此，电能的输送就显得十分紧要，而一般的中压输电在如此长距离的输电过程中损耗十分巨大，几乎无法输电，因此，高压输电变成了唯一的选择。

高压输电不仅能输电，而且还具有明显的经济性。

发电的方案有两种，一种就是在资源丰富的西部就地发电，然后将电输到东北的经济发达区，另一种是将西部的煤等资源通过火车运到东北然后再发电。

经计算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。

对电力电子与电气传动的认识

电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。

它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科，对电气工程学科的发展和社会进步具有广泛的影响和巨大的作用。

该学科对实践动手能力要求很高，难度较大。

本科是电气工程、自动化、电子信息工程的适合报考这个专业。

该专业需要的基础是电路基础，模拟电路与数字电路，电机学，单片机技术，计算机控制技术，电力电子技术，电力拖动自动控制系统，数字信号处理。

电力电子技术目前有几个研究方向：

高频开关电源技术：

所有的信息系统与通信设备都需要使用开关电源，小到各种便携数码产品，还有现在时兴的各种平板电视，大到服务器系统、通信基站机房、及种种航空设施等；电力电子技术在电力系统中的应用：

如各种谐波补偿、有源滤波装置等，还有不断发展的不间断电源设备（UPS），电动汽车的驱动与控制系统，电机的节能驱动方面如各种变频器（包括变频空调），在当前能源短缺的状况下，太阳能、风能及各种再生能源的应用，电力电子技术是最关键的技术要素。

可以先从一些专业期刊了解一下这门学科，国内的有《中国电机工程学报》、《电工技术学报》、《电力电子技术》及《电工技术杂志》，国际上的有IEEE的《PowerElectronics》、会议有IEEE的APEC、PESC、ECCE等。

电力电子与运动控制技术可被看作是计算机技术后的第二次重大技术变革，它将极大地改变人类的能源与生活，但是由于目前基础理论的缺失，中国将极有可能尽快赶上世界发展水平的一个重要研究方向，相信在不久的将来，具有创新、敏锐的中国年青人将在这一学科占有一定的理论与技术地位。

电工新技术与电机电气的认识

（1）电工新技术的发展展望

21人类期望进入一个持续发展的新时期。

电工技术在20世纪发展的基础上，将会进一步发展。

除对传统的电力、电机电器、电气控制领域的发展起深刻的变化外，还将对能源、交通和其它工业的发展起着重要的推动作用。

我国在21世纪上半业还不大可能改变以煤为主的能源结构，从而提高煤发电效率方面还应作很大的努力。

同时，还要大力促进核能和可再生能源的应用发展，使之更快的再技术和经济上成熟起来。

例如：

核电发电、磁流体发电、风能发电、太阳能发电、煤气——蒸汽联合发电IGCC、其他新能源发电。

交通运输正向使用磁悬浮列车、磁流体推进船、电动车等新技术方向发展。

将超导设备应用于各种电工设备时，可以大大降低设备的重量和体积，零电阻特性亦可大大提高设备的效率。

电力方面的应用为：

超导电力电缆（包括交流和直流两类）、超导限流器、超导储能、超导变压器和超导直流电机；在交通运输方面的运用为：

超导磁悬浮列车、超导船舶；超导在其它方面的应用为：

超导分离装置、超导核磁共振成像装置。

（2）电机的发展与展望

电机、电气种类繁多，形式各异，但它们基本工作原理是一样的，都是机电耦合装置，以磁场或电场为媒介，磁场是储能的场所，再一定的条件下，电磁场的储能释放对外作功并由机电装置的电路部分从外电源吸入电功率，在另外的条件下耦合场的储能可以通过电路向外释放，从可动的机械部分吸入机械功率，以实现电机、电器的机电能量装换或机电的信号转换。

机电的发展，开始于直流电机，至今以有一百多年的历史了。

随着三相制的确立与发展，相继出现了三相发电机、三相变压器，同时，逐步建立了电能的发、输、配的体系制。

本世纪初到四十年代，随着工业发展的需要，出现了大型电力系统；随着导电、导磁绝缘材料、结构及加工技术的发展，到本世纪中叶，现有的气轮机发电、水轮机发电、微特及分马力电机的雏形已经建立。

本世纪七十年代后，随着半导体、导体、永磁材料的出现，引起了电机电气的巨大变革。

使用电机不仅在电能的生产上，同时在宇航、军工、家用电器、办公设备、医疗设备以及其它领域发挥了巨大的作用。

在自动化领域，它们不仅成为信号变换的有力工具，同时也是完成一定操作任务执行机构的主体。

对建筑电气与建筑智能化的认识

教授对这个学科的生动形象的介绍加深了我成为电气人的自豪感：

土木，让房屋可以屹立起来；建筑，让房屋有了外型和结构；电气，赋予建筑物使用的性能。

在我眼里，电气就是确定了建筑物存在的价值。

电气与智能化在电气工程中是一个崭新的学科，他是多个学科的交叉点、应用前景广阔。

他以建筑为背景，为现代建筑电气及相关行业培养能够从事设计、研究、系统软硬件产品研制与开发的技术人才。

建筑电气与智能化的学科内涵是面向终端用户的工程技术。

这个学科的用户拥有需求主导，非专业性，“面”分布，随机性，不可控性，环境复杂性，兼容性，博弈性。

这个学科的目的就是通过对建筑物里的电气系统进行研究，从而满足和克服这些特性，为建筑物和其使用者提供方便。

建筑电气与智能化主要分为两个大类：

民用建筑；工业建筑。

这个学科主要研究的建筑供配电技术，建筑设备电气控制技术，电气照明技术，防雷、接地与电气安全技术，现代建筑电气自动化技术，现代建筑信息及传输技术等。

它为建筑物提供安全经济可靠的电能；保证建筑物、人身安全和通信的传输。

建筑电气与智能建筑有着十分紧密的联系。

建筑电气是建筑工程不可或缺的重要组成部分，也是智能建筑的基础。

而智能建筑则是建筑电气在信息社会和知识经济时代向智能化、数字化方向必然的延伸和发展。

随着信息化技术的发展，国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高，当前，各行各业用信息技术来改造传统产业是大势所趋，而建筑智能化是与信息技术紧密结合的朝阳产业，社会对“建筑电气与智能化”专业人才的需求量会越来越大。

所以为我们提供了更大的舞台来实现自我展示。

后记

学完《电气工程大论》后，我对电气工程与自动化这个专业有了初步的认识。

而这种认识不仅是对专业的了解，也是让给我在一定程度上明白了今后更深学习的目标！

我现在知道这个专业并不是想象的那样轻松，今后的学习还会有很多挑战，但我相信：

机遇与挑战并存，努力必定能攀上高峰!