簡述電氣工程的發(fā)展

劉丹

摘 要：電氣工程是現(xiàn)代社會的重要支柱。不論是電氣時代還是信息時代，都是建立在對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生產(chǎn)中，為提高現(xiàn)代社會的生活水平及文明程度奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。電氣自動化在工廠里應(yīng)用比較廣泛，可以這么說，電氣自動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與電器學(xué)科和電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)科，其中還有個人的展望和心得體會。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電機與電器；電力系統(tǒng)及其自動化

電氣工程與自動化專業(yè)隸屬于電氣工程與自動化學(xué)院，其含有電氣工程及其自動化和自動化。其中電氣工程及其自動化包含：電機與電器、電力系統(tǒng)及其自動化、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術(shù)、高電壓與絕緣技術(shù)。而自動化包含：控制理論與控制工程、模式識別與智能系統(tǒng)、檢測技術(shù)與自動化裝置、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)。在我國當(dāng)代高等工程教育中，電氣工程及其自動化專業(yè)是一個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、制造、運行、檢測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)、自動控制理論、信息處理、計算機及其控制、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。

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，西方國家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置了電氣工程專業(yè)。 我國電氣工程專業(yè)高等教育開始的時間并不晚。 1908 年，南洋大學(xué)堂 （ 交通大學(xué)前身 ） 設(shè)置了電機專科，這是我國大學(xué)最早的電氣工程專業(yè)，至今已有一個世紀(jì)。

1949 年后，我國出現(xiàn)了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，也出現(xiàn)了一批機電學(xué)院。這些學(xué)校基本上都有電機工程系。自 1977 年，大部分高校的“電機工程系”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)共有電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動化 5 個專業(yè)。

1998 年頒布的專業(yè)目錄中，原電工類的電機電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、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化專業(yè)。自 1998 年新的專業(yè)目錄公布以來，全國設(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、電機與電器

2、1 電機與電器的簡介

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

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

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

電器指用于對電路進行接通、分?jǐn)啵瑢﹄娐穮?shù)進行變換，以實現(xiàn)對電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護等作用的電工裝置、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刂齐娐返碾娖鳌⑶袚Q電路的電器、檢測電路系數(shù)的電器、報復(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電機與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程

電機與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程：電機學(xué)、電機瞬變過程、電機設(shè)計及其優(yōu)化、微持電機、控制電機、電機控制系統(tǒng)、電器基礎(chǔ)理論、低壓電器、高壓電器、電子電器、電器測試技術(shù)。

2、3電機與電器技術(shù)的研究方向

電機技術(shù)的研究內(nèi)容：1、電機的基礎(chǔ)理論-----電機學(xué)---機電能量轉(zhuǎn)換------四大機：直流機、異步機、同步機、變壓器

2、電機的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)運行基本理論與分析方法----物理模型、數(shù)學(xué)模型---計算機仿真

3、電機繞組理論

4、電機設(shè)計----CAD技術(shù)---優(yōu)化設(shè)計

5、電機的內(nèi)部電磁場分析----有限元分析

6、電機制造工藝

7、電機檢測技術(shù)——在線故障檢測

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

9、電機控制技術(shù)

電器技術(shù)的研究內(nèi)容：1、電磁機構(gòu)理論2、電接觸理論3、電弧理論4、電器發(fā)熱和電動力理論5、無觸點電器6、電器的智能化技術(shù)7、電器的可靠技術(shù)8、電器的測試技術(shù)

電力系統(tǒng)及其自動化

電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)是一個與電能的生產(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、運行、信息處理等工程技術(shù)。把傳統(tǒng)的電工技術(shù)與計算機、電子、信息、控制、測試、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)電控制的自動化（AGC已經(jīng)實現(xiàn)，尚需發(fā)展），電力調(diào)度的自動化（具有在線潮流監(jiān)視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)了配電網(wǎng)的自動化，現(xiàn)今最熱門的變電站綜合自動化即建設(shè)綜自站，實現(xiàn)更好的無人值班，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），配電自動化（DAS已經(jīng)實現(xiàn)，尚待發(fā)展）。

電力系統(tǒng)自動化是指對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理。電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，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)度和運行的復(fù)雜大系統(tǒng)。

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

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

結(jié)合我自己的實際情況，在未來的十年內(nèi)，我想要成為一名電氣工程師。首先，要成為具有扎實的電氣工程系統(tǒng)知識和良好素質(zhì)，具有較強的工程實踐能力和獨立思考能力的成熟的個體。能夠在團隊環(huán)境中去構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運作較復(fù)雜的電氣工程產(chǎn)品、過程和電氣系統(tǒng)。爭取達(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、制造、檢測、施工、運行和管理等工作，并具備電氣工程研究和技術(shù)開發(fā)的基本素質(zhì)。