論電氣控制技術知識的學習

【摘要】面對紛繁復雜的電氣知識，梳理思路，分析一下學習的一些概念，分析電氣知識與電器元件的關系，讓學習點從繁中看到簡單，循序學習，并關注必要的知識。

【關鍵詞】電氣知識學習的對象;元器件的學習

前言

電氣技術是無處不在的一種應用技術，重要性不言而喻。但電氣技術種類繁多，強電、弱電、微電，高壓、中壓、低壓等，面對這些，學習的人會按部就班地學習基礎理論知識，然后學習專業基礎知識，學習控制系統知識等。之后畢業工作，又在工作中繼續學習崗位中的新知識。反正一直都在忙碌著。許久也沒有靜下來思索一下，到底一直以來，經歷的電氣技術知識學習，學了什么東西。在此有必要予以探討，理順一下。

一、電氣技術的理論知識

首先認識一下，電是什么東西？在學習電氣技術知識過程，先要了解電的特性，形成的機理，了解電場，電荷，電子，磁場等相互關系。然后學習電的知識應用，涉及到電路的分析。電路分析理論中設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、電壓關系。電路分析為專業基礎知識，包含基爾霍夫定律，電路變換，交直流電路，電路響應等。在此階段，各種理論、數學知識交織，復雜抽象。若要今后側重電氣技術的設計工作，此階段學習必須扎實，因為在將來的實際工作中，可能會碰到教科書外的新東西，或要由自己創新推導出適用新公式來進行計算，才能解決問題，如果沒有扎實的基礎功底，恐怕是難以實現的。

二、專業知識的學習

專業知識的學習，是應用技術知識的學習，其本質就是元器件的應用知識學習。并都能用實物器件構成基礎應用電路。任何一種元器件被制作出來應用，肯定具有一定的功能，有的元器件功能簡單，有的則非常復雜。要掌握該專業知識，首要的一點就是要充分了解各類器件的結構，特性以及工作原理。以下是工程技術中常用的一些典型元器件。開關：接通、分斷電路的基本設備。接觸器：開關電器，運用電磁原理實現小信號控制強電的開關電器。有了它，電氣控制工作容易實現。電動機：負載電器，看似簡單（電能轉化為機械能）實則應用復雜，種類很多，特性也眾多，常常作為電氣技術服務的終端負載，一般而言電動機都是系統中的重要器件。有直流、交流、步進、伺服、特種等電動機，林林總總。PLC：復雜控制器件，功能強大，應用靈活，邏輯運算功能齊全，軟電路，指令多，輸入輸出信號點多，能實現大部分電氣技術中信號處理的功能。鑒于其復雜程度，故獨立形成一門課程。其本質仍然是元器件知識的應用。變頻器：為電動機直接服務專用器件之一。能很好地開發電動機的性能。能調節的參數數百以上，功能很多，能對電動機進行細微調節，精確控制，并易于智能化控制。對于變頻器，若僅看生產廠商的產品說明書，并就疑點問題咨詢生產廠商，也能掌握該器件的應用。其本質是元器件的應用，由于復雜，也獨立形成一門課程。電子技術：其實也是元件學習，學習電阻、電容、電感、晶體管，集成電路等元器件，根據各器件特性，再組合成具有特定功能的電氣系統。電子電路變化萬千，常常需要電路分析的基礎知識緊密伴隨。

廣義而言，導體、導線，也是一種能輸送電能的元件;還有磁性物體等等，都是我們要學習并掌握其特性的元件。

三、控制系統知識的學習

控制系統是由多個各種元器件構成的集合體，即元器件的綜合應用。綜合應用就是將具有各種功能的元器件，按規律組合，形成能完成特定功能的應用系統。有的復雜元器件，如對于PLC和變頻器等綜合功能強的器件來說，是由多種器件組合而成的新功能部件，就本身來說可看成一個系統，若其與其他分立元器件一起應用于大系統中，則可看成是其中的一個元器件。應用中我們要注意分清主次對象。對于實現同樣功能的控制系統，可選用的電器元件很多，采用不同的元器件組合，都能實現同一功能。具體而言，最終傾向于用何種元器件的組合，這主要由工程技術人員依據系統的成本，系統的可靠性、先進性、維護性、通用性等方面來統籌考慮;還有一方面，就是由工程技術人員本人的對元器件認知的程度，理論知識水平，甚至個人喜好來決定。要理解系統的工作原理，必須有技術文件的說明。典型的技術文件，就是電氣圖，是用特定的語言在技術文件上進行的功能表達。為了在電氣技術領域之間進行技術交流，國家制定了通用的電氣技術標準，規定了各類功能的電器元件的文字符號、圖形符號，以用于描述電氣控制系統的工作原理。所以，學習電器元件知識的同時，必須掌握用符號表達其工作特性的方式。電器元件的文字符號、圖形符號，尤其是圖形符號，它是對元器件的抽象表達方式，這一點與機械制造的機械工程圖形有很大的區別。如果電氣工程圖也用機械工程圖形的方式來表達，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，這樣的圖形沒法反映出系統工作的原理特性，所以電器元件以及電路圖，必須要用抽象的符號來描述，才能易于記憶和理解工作過程。因此，學習電氣知識的人員，必須習慣抽象思維;經常接觸電氣技術的人，抽象思維的感覺，一般要略好一些。常用的電路圖是用圖形符號和文字符號一起來共同描述電氣控制系統的專用文件。除某些參數外，電路圖是系統設計中的最后決定性文件;今后該電氣系統的工作，主要圍繞著電路圖來進行。

四、應用

掌握了電氣系統原理，并形成了可實施的電路圖等技術文件后，就可以具體應用元器件來組成實在的電氣控制系統。但在實施過程中，還有電氣安全，電工工藝等事項要符合規范，否則形成的系統也是沒有實用價值的。國家標準中，有這么一類的標準，專門控制電氣系統的安全與質量;對應的，也有配套的電氣工藝技術文件。所以完整的電氣知識的學習，還應該包含安全和工藝這類知識的學習。整個過程形成體系，這樣才能正確的應用電器元器件。

五、結束語

分析電氣課程的學習內容，了解到學習電氣技術其實就是認識元器件，并應用的過程。前述的幾個學習過程，容易理解和學習的過程是第二過程，因為此過程面對的都是具體元器件實物，相對直觀，即使是理論知識學得不是很深，也容易適應。其實熟悉電氣元件，掌握典型應用后，就能比較容易地進入電氣知識學習的狀態，并融匯理論的知識，從而不斷從深度、廣度進行拓展學習。

參考文獻

[1]周元興.電工與電子技術[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]冉文.電機與電氣控制[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.

作者簡介：覃勇崎（1964—），大學本科，工程師，1985年起一直從事電氣技術工作，研究方向：電機與電氣控制技術。