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电气工程新技术论文8篇

时间:2023-03-22 17:35:33

电气工程新技术论文

电气工程新技术论文篇1

关键词 电气自动化;工业生产;应用

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)051-008-01

电气自动化综合了电力、电子、计算机的多种学科,是一门非常重要的学科。众所周知,信息化是社会发展的大趋势,而自动化属于信息化产业,因此电气自动化的发展正是时展的需要。工业电气自动化运用高科技手段,大大提高了生产效率,进一步保证了生产的可靠性,受到了许多行业的欢迎,尤其是得到了高新技术产业的高度重视,使其得到了迅速的发展。下面先来了解一下工业电气自动化的有关内容,然后进一步分析它在工业生产中的应用。

1 工业电气自动化的概括

1)工业电气自动化的概念。电气自动化全称为电气工程及自动化,它是一门新兴的学科,它以控制理论和电子网理论为基础,以电子技术、计算机技术为手段,在工业生产中占据着重要地位。电气自动化技术被广泛的运用到各个领域,而工业电气自动化指的是用于工业生产的电气自动化,它能够降低工业生产的成本,提高生产率,对改善工业生产环境有着重要作用。时代在进步,我们不断走向科技化、信息化及工业化的新时代,工业生产需要紧跟时展,大力发展电气自动化,使其推动经济的不断发展。

2)电气自动化的发展历程。电气自动化从出现到发展再到成熟经受了时间的考验,它的发展历程与计算机技术、电子技术的发展分不开。下面来具体了解一下电气自动化的发展历程。

首先是电气自动化的出现。在20世纪50年代,电机、电力等产品不断涌现,这使得自动化的这一概念出现。继电器、接触器实现了自动化控制,它们的应用使人的意志通过设备操作来实现,这也推动了电气自动化的改革。

其次是电气自动化迅速发展阶段。20世纪60年代,一种新的理论被提出,它就是现代控制理论,这一理论的出现使得电气自动化技术进一步发展。电气自动化的发展离不开计算机技术,伴随着计算机技术在各个行业中的广泛运用,计算机技术的信息处理与自动控制共同服务于生产过程,使得生产进一步被优化管理,自动化技术发生了质的飞跃,进入了一个全新的阶段。20世纪70年代,随着科技的不断发展,通讯、电子等技术都得到了进步,这促使了电气自动化系统的进一步发展,此时现代控制理论得到了推广,大多难题被集中到这一理论范畴。随着问题的不断研究,探索出了新的自动化理论,首先是大型系统控制理论的产生,之后又产生了智能控制理论,这一突破性的研究大大促进了电气自动化的发展。

最后是电气自动化相对成熟时期。20世纪80年代至今,电气自动化的发展有了很大的提高,目前自动化技术的发展已经比较成熟,它成了高新技术产业的主要部分,被广泛的运用到了各个领域。另外,电气自动化的发展也推动了制造技术的进一步发展。

3)影响电气自动化发展的因素。影响电气自动化发展的因素有很多,其中最主要的是信息技术与物理科学的影响,下面分别来了解一下它们对电气自动化的影响。

首先是信息技术对电气自动化的影响。从广义上讲,信息技术是人类对信息开发和使用过程中采用的技术手段,它包括计算机技术及通讯技术。随着科学技术的发展,使得信息技术不断发展,为电气自动化提供了新的手段,电气自动化技术得到了进一步提高。在电气工程中,充分的利用了通信技术,这也是信息技术影响电气自动化的表现。

其次是物理科学对电气自动化的影响。在电气自动化发展过程中,物理科学与之紧密相连,物理科学的运用推动了电气自动化的发展。三极管是一项伟大的发明,它使人类意识和设备操作联系起来,这一发明推动了固体电子学的发展,使物理科学与电气自动化相互关联。电气自动化在今后的发展中,将会与物理科学建立更紧密的联系,进一步拓宽到其它系统中。

4)电气自动化的发展方向。IEC61850的制定使得给不同厂家IED设备信息交流提供了标准,大大促进了自动化系统的发展,电气自动化的广泛应用是时展的必然,在IEC61850标准下,我国进一步研发了电气自动化系统产品,并且有所进步。与国际接轨,应用国际标准是电气自动化的发展方向。

2 工业电气自动化的应用

计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用,Windows已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了广大行业的好评,它不仅具有灵活性,而且具有易于集成的特点,维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC 61131制定后,使得编程接口更加标准化,各大PLC厂商都依照这一规范,推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中,PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域,电气自动化受到了高度重视,现在我们来具体了解一下现场总线及先进控制在生产中的应用。

1)现场总线指的是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统,主要解决系统之间信息传递的有关问题,它的出现给工业领域增添了新的活力,对工业生产有重要意义,它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比,现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点,成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本,现场总线的设置相对简单,使用的设备较少,节约了设备投资费用。除此之外,它可以减少后期电缆的使用,同时也节约了相关的施工费用,对企业实现经济效益有重要意义。目前来说,现场总线控制系统发展尚未成熟,它与分散控制系统共同存在于工业生产中。

2)先进控制具有很好的控制效果,在工业生产过程中,建立数学模型并非易事,运用预估控制技术后,会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测,又可以进行推断控制,另外,先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的,通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能,计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势,生产过程需要智能系统来完成,智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。

3 总结

随着电气自动化的不断发展,它已经成为高新技术产业的主要部分,大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中,电气自动化从无到有,从开始到成熟,它不仅与信息技术紧密相连,而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展,它在工业生产中得到了广泛的应用,为工业生产带来了很大的方便。

参考文献

[1]李秀梅.在工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J].价值工程,2013(08).

电气工程新技术论文篇2

关键词:实训课程;分层次;模块化

作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02

电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。

一、课程目标定位

课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:

掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。

掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。

掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用MATLAB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。

熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。

掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。

为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括Protel DXP等。

能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。

二、课程体系的构成原则

实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:

以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。

注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。

以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。

课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。

课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。

三、分层次模块化实训教学体系的设立

电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。

针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。

我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。

首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、PLC、电气CAD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。

整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、PLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CAD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。

通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。

四、结论

电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。

参考文献:

[1]贾文超.电气工程导论[M].西安:电子科技大学出版社,2007.

[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[3]钱国英,徐立清,应雄.高等教育转型与应用型本科人才培养[M].杭州:浙江大学出版社,2007.

电气工程新技术论文篇3

关键词:电气自动化技术 应用电力系统 发展前景

中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:

一.引言

我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

二.自动化发展趋势。

自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

自动化的发展则趋向于:

(1). 由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);

(2). 由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);

(3). 由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;

(4). 由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;

(5). 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;

(6). 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;

(7). 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。

三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。

1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。

该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

2. 综合自动化技术与智能保护的应用。

目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。

3. 电力系统中人工智能的应用。

电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

4. 电力系统配电网自动化技术。

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。

四.电气自动化在办公自动化中的应用。

1. 办公系统需要实现自动化。

办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。

2. 办公自动化的技术平台。

当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。

3. 办公自动化系统的核心功能的实现。

办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。

五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。

近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。

六.发展前景。

1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。

2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。

4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。

5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。

电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。

七.结束语

电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。

参考文献:

[1] 范海蛟. 关于机电自动化实际应用的分析 [期刊论文] 《北京电力高等专科学校学报(社会科学版)》 -2012年8期.

[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.

[3] 姜新星 姜浩. 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.

[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.

[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.

[6] 董玉泉. 试论机电自动化技术及其发展. [期刊论文] 《科技创业家》 -2013年3期

电气工程新技术论文篇4

关键词:电气工程及其自动化专业;教学改革

中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)02-0045-01

今天的电气工程及其自动化是一种综合应用现代高科技、跨专业、尖端的科学专业,有广阔的应用现实和前景。它是在工业化和电气化的基础上的重要组成部分,在加快我国现代化过程中扮演了重要的角色。在高等教育领域内,电气工程是现代科学技术领域中的核心科目,是不可分割的一部分,高科技领域重点学科。因此,对电气工程及其自动化专业教学的改革具有重要的现实意义。

1电气工程及其自动化专业特点及其发展

电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业,电气工程及其自动化的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电气工程及其自动化专业的基础性也决定了它具有很强的学科交叉和融合能力。例如,“电气工程”和“电子科学”以及“控制科学”的交叉融合产生了“电力电子技术”;“电气工程”和“材料科学”的交叉融合形成了“超导电工技术”和“纳米电工技术”“;电气工程”与“机械工程”及“计算机学科”的交叉融合产生了一门“机电一体化”新学科,已形成了以“机械”为主体、电气工程和计算机控制为技术核心、“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”技术实际上就是电气自动化技术高度发展的一个阶段和必然产物,它是电气自动化领域中机械技术与电子技术有机结合而应运而生的一种高新技术,也可以说隶属于“电气工程及其自动化”的专业范畴。今后若干年内对电气工程及其自动化领域发展影响最大的主要因素有以下三个。

1.1信息技术的决定性影响。信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通信系统以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。

1.2与物理科学的相互交叉面拓宽。由于晶体管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统。

1.3快速的发展变化。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对电气工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查,这对我们如何改进教学、如何培养学生带来很大影响。

2培养专业人才,符合社会的需要

随着科技的发展,电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合,要求培养的学生应受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量、运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。

2.1以学生应该具备和接受的知识结构、能力结构来构建课程体系。随着社会经济和科学技术的发展,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色,应具备“强弱电”的知识结构,而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识,有较强的实践动手能力。

2.2运用认知理论构建课程体系。按照认知结构理论,认知结构中有两种具体的组成成分,一是知识块,二是知识的组织形式。因此,应在国家、地区及学校的总体课程框架下,根据认知科学对人的认知结构的理解,分析在什么阶段设置什么课程才能更好地为学生构建有利于以后学习所必须掌握的知识体系。由此,在设置课程框架时,应考虑加强各知识块的统合,建立相应的课程体系结构,这样才能避免结构主义课程论中出现的各知识块孤立、隔离和过于专业化的现象。

3完善教学,提高学生素质

3.1凝炼和建立体现个性化教育和工程应用的实践教学新模式,系统构建实践教学新体系。根据“五条线”课程体系的工程应用和创新能力培养要求,建立四层次(认知层、基础层、拓展层、创新层)结构实验教学体系及四种类型(基本型、设计型、综合型、研究创新型)的实验课程内容体系,将工程训练融入于四层次中,强化工程意识、工程能力和创新思维,强调自主开发、自主研究,培养学生的创新精神和创新能力,开拓学生个性潜力、激励学生实践创新,增强学生的工程设计和综合应。

3.2深化“四位一体”综合改革,打造优秀教学团队。按人才培养目标,开展“四位一体”(将课程、专业、学科和实验室建设融为一体)综合教学改革,以课程(群)建设为基础、品牌特色专业建设为重点、学科建设为龙头、实验室建设为保障,建立以课程带头人、专业带头人、学科带头人和实验室建设负责人为首的教学团队,组成国家特色专业“电气工程及其自动化”建设小组。以打造优秀教学团队为重点,促进科学研究与教学工作的有机融合,大力加强教师队伍的教学能力建设和整体提高工作,特别是青年教师的工程能力培养工作;适当引进电气制造企业(集团)的工程技术人员参与教学工作,努力建设一支教学水平与学术造诣高、学历职称结构合理、充满生机和活力的高素质、高水平教学团队,为进一步提高人才培养质量奠定坚实基础。

3.3优化课程设计和毕业设计课题,建立完善的系统制度。课程设计、毕业设计的完成质量,其选题、实际过程、教师指导等都至关重要。建立系统制度是进一步深化高等教育教学改革的重要举措。建立系统制度可以使学生通过课程设计以及提前的毕业设计课题选题或预研,可以尽早地参与学术活动、科学研究和创新活动。通过与指导老师或课题组其他成员的交流,不断发现问题、解决问题,使自身能力得到提高,为走上工作岗位或进一步深造打下坚实的基础。

参考文献

[1]高安帮,徐建俊,刘利宏.“电气工程”应向着多学科交叉融合的方向快速发展[J].时代人物,2008,(3):201-203

[2]杨泽斌,谭伦农.新形势下电气工程及其自动化专业建设的探索与实践[J].中国电力教育,2006,(6):62-64

电气工程新技术论文篇5

论文关键词:电气工程技术;电气学科;发展史

一、电气工程技术的发展史

电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。

(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。

(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机——蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。

(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。

(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法——“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。

(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。

二、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(Electrical Engineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:

(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。

(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。

三、电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:

(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。

(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。

(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。

(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。

灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

电气工程新技术论文篇6

关键词:建筑电气、科学施工、设计、趋势

中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:

引言:建筑电气是赋予建筑生命的重要部分。建筑的目的是获得建筑所形成的“空间”,建筑电气的设计和施工的目标是提供建筑使用者安全可靠的供电系统。人的需要是建筑电气存在的根本,所以“人性化”是建筑电气最重要的特征。

一、当代建筑电气技术的内涵

近年来我们希望给建筑电气作一个科学而规范的定义,并进一步探讨它的内涵。我国广大电气设计及施工安装从业人员经过多年的艰苦实践和科学的探索。形成了今天这样一个综合性的工程学科。建筑电气广义的解释是:建筑电气是以建筑为平台,以电气技术为手段,在有限空间内,为创造人性化生活环境的一门应用学科。建筑电气狭义的解释是:在建筑物中,利用现代先进的科学理论及电气技术(含电力技术,信息技术及智能化技术等),创造一个人性化工作生活环境的电气系统,统称为建筑电气。

建筑电气技术整合了电工技术、电子技术、控制技术与信息技术并将其应用在电气设备及近年来发展迅速的智能建筑当中。在现代建筑电气设备中,建筑物的供电系统不仅仅是强电设备,反而是将电工、电子、控制与信息技术融合在一起的应用系统;同时,只有将电工、电子、控制与信息技术融合起来才能满足建筑物对电气设备的特定要求。

二、目前建筑电气工程设计的新思考

1. 强电系统网络设计。

在现阶段,强电系统的网络设计,要比往增加了许多多新的内容,制约机制也更加复杂了,在设计的复杂性,难度和精确要求,越来越严越高。比如,在设计智能建筑强电系统的供电系统、动力系统、防雷接地系统、照明系统、插座系统等时,对电源的可靠性、安全性及质量提出了更高的要求:智能建筑的视觉环境,除要求用电可靠和满足一定照度外,还要求对灯具的选型、照明方式和光源控制认真研究,以便于提供工作效率高的视觉环境。

2. 弱电系统网络设计。

建筑智能化的发展趋势,客观上要求:弱电系统网络设计除常规的电话系统线路、直线广播系统线路、直线电视系统线路、火灾自动报警及自动灭火系统线路外,还要增加电子计算机终端系统线路、网络终端系统线路、多媒体系统线路及电化教育系统等等。未来科技和杜会发展还会增加某些系统线路的要求,也是想象之中的事情。怎样在弱电系统网络设计之时,就有所预见预测,有所考虑,把部分项目的增设纳入设计,也是必要的。

3. 电气接地保护装置线路设计。

首先,在防雷接地装置线路中,除防雷接地一般装备要求外,当代建筑还有些特殊要求。其次,在屏蔽保护接地线路中,伴随计算机、多媒体及网站的迅速发展,建筑物中要求对电场、磁场或电磁场屏蔽直接地线路的房间会越来越多。这在现代化建筑电气工程设计过程,都是必须考虑和事先安排周到的。许多工程的实际情况已证明,采用统一接地体是解决多系统接地的最佳方案。

三、建筑电气工程的科学施工

1. 认真研究,全面考虑,科学配置电路。

强电系统网络、弱电系统网络、接地保护装置线路等需要设置在建筑物墙壁内特定的有效空间内。必须研究、设计好各种电气系统网络线路的并行与交叉;科学配置各种线路管位置。特别要注意的是,配置各种电气系统网络线路时,不仅要研讨空间配置的科学合理,更要注意各种电气系统网络线路之间的物理影响,各线路之问的相互感应,感应的强弱以及可能产生的电学现象。

2. 电气线路暗配管的选材与施工。

在电气线路暗配管选材上不仅要考虑其实用和坚固性,还要考虑其物理和化学性能的适宜、科学。这就需要进行研究、实验、论证后,再确定选材。

四、建筑电气技术的发展趋势

随着科技的发展,尤其是以计算机技术为基础的信息技术的广泛应用,建筑的功能日益丰富,建筑电气技术已成为整合电气技术、计算机技术和通信技术等,创造、维持和改善建筑空间的电、光、热、声以及通信和管理环境的一门综合技术。建筑电气正在形成自己独特的专业理论体系,它的理论基础早已超出了电工学的范畴,广泛涉及到无线电电子学、电磁场理论、电声学和计算机技术等的有关方面。

随着建筑技术的发展和人们对功能需求的增长,一个新的建筑电气技术趋势正在形成,此技术拥有分布型智能,具有学习能力,电气系统功能重塑性强,采用模块化设计使可扩展性好,可以将多种传统建筑电气设备的控制集成于一体。此类建筑电气技术的新趋势如下: ①采用现场控制总线技术; ②融合弱电技术和强电技术;③融合计算机网络技术; ④ 以弱电通信的方式控制强电; ⑤ 使用者现场控制方便; ⑥ 管理方便; ⑦节能; ⑧提高建筑安全性能。此类新技术通过各种现场设备、传感器及中控设备对建筑中传统的末端电气设备(如照明、遮阳窗、风机盘管、空调、地加热、AV 设备等)进行细致的控制,从而达到对灯光环境、遮阳环境及温度环境的集成控制,故该新兴的系统既不同于传统的灯光控制系统、供热控制系统或遮阳控制系统等,它是一个既面向使用者、又面向管理者的系统,通过多种灵活控制方式对多种末端电气设备的集成控制,可达到使用方便、控制自动、管理方便、修改灵活的目的,同时也可有效地节能。

建筑电气的发展与高层建筑和当代建筑的发展都有着密切的联系。首先,随着高层建筑的建设向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展,必然地对建筑电气设计有许多新的要求,使建筑电气的设计业务范围不断扩大,技术要求越来越先进。目前,以微电子应用技术为代表的新技术已渗透到高层建筑的各个领域。其次,建筑智能化的市场竞争极大促进了建筑电气技术的发展。国民经济的快速持续发展,综合国力的增强,城市信息化建设的推进,为智能建筑的发展提供了有力的保障,建筑电气技术也将面临着更广阔的发展前景。

结语:现代建筑电气技术将电工、电子、控制与信息技术融合在一起,一方面在理论上成为电气工程领域的重要分支,另一方面形成了一条比较成熟的产业链,建筑电气的设备制造、工程设计及实施都有美好的市场前景。建筑电气技术的智能化、数字化与绿色化会将电工技术的发展推向新的高度。

参考文献:

[1]朱海君《建筑电气的发展现状和趋势》扬州科技 2006(4)

[2]《GB/T50314-2000智能建筑设计标准》 中华人民共和国建设部 二〇〇〇年七月三日

[3]卢晓华谭荣伟《建筑电气技术细节与要点》化学工业出版社2011-6-1

[4]韩永学《建筑电气施工技术(建筑电气工程技术专业适用) 》中国建筑工业出版社 2011-6-1

电气工程新技术论文篇7

【关键词】电气知识学习的对象;元器件的学习

前言

电气技术是无处不在的一种应用技术,重要性不言而喻。但电气技术种类繁多,强电、弱电、微电,高压、中压、低压等,面对这些,学习的人会按部就班地学习基础理论知识,然后学习专业基础知识,学习控制系统知识等。之后毕业工作,又在工作中继续学习岗位中的新知识。反正一直都在忙碌着。许久也没有静下来思索一下,到底一直以来,经历的电气技术知识学习,学了什么东西。在此有必要予以探讨,理顺一下。

一、电气技术的理论知识

首先认识一下,电是什么东西?在学习电气技术知识过程,先要了解电的特性,形成的机理,了解电场,电荷,电子,磁场等相互关系。然后学习电的知识应用,涉及到电路的分析。电路分析理论中设定的元器件为理想元件,将其组合形成电路,主要反映电源与元件相互作用的电流、电压关系。电路分析为专业基础知识,包含基尔霍夫定律,电路变换,交直流电路,电路响应等。在此阶段,各种理论、数学知识交织,复杂抽象。若要今后侧重电气技术的设计工作,此阶段学习必须扎实,因为在将来的实际工作中,可能会碰到教科书外的新东西,或要由自己创新推导出适用新公式来进行计算,才能解决问题,如果没有扎实的基础功底,恐怕是难以实现的。

二、专业知识的学习

专业知识的学习,是应用技术知识的学习,其本质就是元器件的应用知识学习。并都能用实物器件构成基础应用电路。任何一种元器件被制作出来应用,肯定具有一定的功能,有的元器件功能简单,有的则非常复杂。要掌握该专业知识,首要的一点就是要充分了解各类器件的结构,特性以及工作原理。以下是工程技术中常用的一些典型元器件。开关:接通、分断电路的基本设备。接触器:开关电器,运用电磁原理实现小信号控制强电的开关电器。有了它,电气控制工作容易实现。电动机:负载电器,看似简单(电能转化为机械能)实则应用复杂,种类很多,特性也众多,常常作为电气技术服务的终端负载,一般而言电动机都是系统中的重要器件。有直流、交流、步进、伺服、特种等电动机,林林总总。PLC:复杂控制器件,功能强大,应用灵活,逻辑运算功能齐全,软电路,指令多,输入输出信号点多,能实现大部分电气技术中信号处理的功能。鉴于其复杂程度,故独立形成一门课程。其本质仍然是元器件知识的应用。变频器:为电动机直接服务专用器件之一。能很好地开发电动机的性能。能调节的参数数百以上,功能很多,能对电动机进行细微调节,精确控制,并易于智能化控制。对于变频器,若仅看生产厂商的产品说明书,并就疑点问题咨询生产厂商,也能掌握该器件的应用。其本质是元器件的应用,由于复杂,也独立形成一门课程。电子技术:其实也是元件学习,学习电阻、电容、电感、晶体管,集成电路等元器件,根据各器件特性,再组合成具有特定功能的电气系统。电子电路变化万千,常常需要电路分析的基础知识紧密伴随。

广义而言,导体、导线,也是一种能输送电能的元件;还有磁性物体等等,都是我们要学习并掌握其特性的元件。

三、控制系统知识的学习

控制系统是由多个各种元器件构成的集合体,即元器件的综合应用。综合应用就是将具有各种功能的元器件,按规律组合,形成能完成特定功能的应用系统。有的复杂元器件,如对于PLC和变频器等综合功能强的器件来说,是由多种器件组合而成的新功能部件,就本身来说可看成一个系统,若其与其他分立元器件一起应用于大系统中,则可看成是其中的一个元器件。应用中我们要注意分清主次对象。对于实现同样功能的控制系统,可选用的电器元件很多,采用不同的元器件组合,都能实现同一功能。具体而言,最终倾向于用何种元器件的组合,这主要由工程技术人员依据系统的成本,系统的可靠性、先进性、维护性、通用性等方面来统筹考虑;还有一方面,就是由工程技术人员本人的对元器件认知的程度,理论知识水平,甚至个人喜好来决定。要理解系统的工作原理,必须有技术文件的说明。典型的技术文件,就是电气图,是用特定的语言在技术文件上进行的功能表达。为了在电气技术领域之间进行技术交流,国家制定了通用的电气技术标准,规定了各类功能的电器元件的文字符号、图形符号,以用于描述电气控制系统的工作原理。所以,学习电器元件知识的同时,必须掌握用符号表达其工作特性的方式。电器元件的文字符号、图形符号,尤其是图形符号,它是对元器件的抽象表达方式,这一点与机械制造的机械工程图形有很大的区别。如果电气工程图也用机械工程图形的方式来表达,方形、圆形、梯形等按比例展示,则图形庞大、杂乱;并且最重要的是,这样的图形没法反映出系统工作的原理特性,所以电器元件以及电路图,必须要用抽象的符号来描述,才能易于记忆和理解工作过程。因此,学习电气知识的人员,必须习惯抽象思维;经常接触电气技术的人,抽象思维的感觉,一般要略好一些。常用的电路图是用图形符号和文字符号一起来共同描述电气控制系统的专用文件。除某些参数外,电路图是系统设计中的最后决定性文件;今后该电气系统的工作,主要围绕着电路图来进行。

四、应用

掌握了电气系统原理,并形成了可实施的电路图等技术文件后,就可以具体应用元器件来组成实在的电气控制系统。但在实施过程中,还有电气安全,电工工艺等事项要符合规范,否则形成的系统也是没有实用价值的。国家标准中,有这么一类的标准,专门控制电气系统的安全与质量;对应的,也有配套的电气工艺技术文件。所以完整的电气知识的学习,还应该包含安全和工艺这类知识的学习。整个过程形成体系,这样才能正确的应用电器元器件。

五、结束语

分析电气课程的学习内容,了解到学习电气技术其实就是认识元器件,并应用的过程。前述的几个学习过程,容易理解和学习的过程是第二过程,因为此过程面对的都是具体元器件实物,相对直观,即使是理论知识学得不是很深,也容易适应。其实熟悉电气元件,掌握典型应用后,就能比较容易地进入电气知识学习的状态,并融汇理论的知识,从而不断从深度、广度进行拓展学习。

参考文献

[1]周元兴.电工与电子技术[M].北京:机械工业出版社,2009.

电气工程新技术论文篇8

关键词:应用型人才;自动化;

教学形式应用型技术人才是电气工程自动化领域发展的基础,在这一行业中新技术、新设备的更新很快,传统的电气工程自动化人才培养不能满足实际的应用型需要,这对电气工程自动化行业的人才培养提出了很大的挑战,我们正需要建立一个系统的高素质人才培育系统来满足电气工程自动化人才的需要。

一、制定全新的电气工程自动化人才培养目标

在我国进行电气工程自动化人才的培养主要来自三个方面,第一为学术性人才,他们的主要进行电气工程自动化上的学术上交流,他们的学历较高,多以本科以上学历为主。其次为技术型人才,他们的主要来自高职院校,这些人才是电气工程自动化发展中的基础。比较重视操作能力。而应用型人才是现阶段我国电气工程自动化行业中十分缺乏的,他们一般具备本科学历,有传统电气工程自动化理论知识学习经验,并且能够吸收最新的电气工程自动化技术,有助于行业发展。所以针对这一现象我们必须确定全新电气工程自动化人才培养目标。要培养出能够运用所学知识和工程实践技能解决实际问题,能在电力系统装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、电子电气产品研究开发、经济管理以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型工程技术与管理人才。所以这就要求这些学生必须具备扎实的理论基础和系统的专业学习过程,能够通过掌握电气工程自动化发展方向,能够有针对性的进行自主研究。

二、建立完善的电气工程自动化人才培养教学体系

电气工程自动化人才培养是一个十分系统的工程,我们所培养出的人才不仅能够具备一定的理论性,还要有很强的实践能力。所以这就要求能够形成一个完整的人才培养主线。首先要使人才培养能够面对社会,面对行业需求,要以发展电气工程自动化行业作为目标,将理论素质和工程技术应用能力主要培养方向,且在坚持基础性、实践性的同时,竭力将能力结构和知识体系结构相互融合。要做到围绕实际需求,按照灵活、多样性的教学方法进行人才培养,同时能够更新课程结构和教学内容,要将技术应用能力的培养作为主导思想,在教学过程中必须使用。要建立一个构建理论教学、实践教学和综合素质养成的现代教学体系,使其能够实现多方面、多形式的发展。

1.培养方向和教学内容要符合社会需求

电气工程自动化人才要注重实效性,不能是学生所学习技术在毕业后就已经被淘汰,要注意教学内容的前瞻性,课程的内容要保证精简。教师在教学的过程中不仅要能够给予学生自学、研究的过程,还要形成一个以学生为主体、教师为导体的,自主性学习模式,要时刻教育学生能够拥有强烈的创新意识和创新精神,要能够通过崭新的能力形式来结局实际的问题。

2.提高教师的角色转变

传统的教学培养中教师是一高向导,教师很难脱离单一的说教形式,所以在进行新型人才培养的过程中,要使相关的课程教学进行一定程度上的更正,教师在具有灵活、正确的指导思想下,能够改革教学手段,并且根据不同的教学内容进行灵活多样的教学过程,提高师生间的互动内容,并且要使学生能够积极的产于的教学过程中来,将学生的能力培养和教学形式相互融合。

3.改进理论讲授

采取启发式、引导式、讨论式、研究式等引人入胜的教学方法,使课堂教育从重灌输转为重引导,着重培养能力。同时教师应根据学生实际情况、学科发展现状等对教学内容作适当调整、增补,以保证教学内容的前瞻性。

4.建立项目教学模式

新型的教学形式可以将教学内容进行改建,例如将学习内容转化为一种科研项目,使学生的学习过程成为一个研究的过程,这样对提高学生的思想潜能,激发学生的感性认识有着很强的帮助。

三、根据应用型人才的性质建立教学模式

应用型人才不仅需要理论知识作为基础,更加强调学生的动手实践能力,要以突出学生实践能力作为培养方向。我们根据电气工程自动化的教学方案,从学生实际、动手能力培养、教学情况的应用程度等方面进行入手,并且最大程度的开设试验、设计、实习、实践等教学培养,做好第一、第二课堂的研究。以突出学生实际工程应用能力作为重点项目,在组织学生进行深入的实践同时,根据专业的系统性、层次性等进行循序渐进的教学,在构成基础理论的同时,较基础技术能力、专项能力、应用能力等方面进行多阶段的培养,努力将理论和教学实践进行有机的结合。

1.落实教学环节的转换

电气工程学科要想完成应用型人才的培养,必须在传统的教学环节上进行改革,要将教学体系分为多个层次来完成。首先要建立一套基础的实践技术和理论相互结合教学方式,可以通过专业课、实践课等课程完成实验教学的主体,并且适当的减少公式化、形式化的理论学习。其次要合理的进行精英型培养,要提倡学习成绩优异的学生进行自主性的客体研发,从而提高学生的创新能力。

2.组建专业社团

电气工程及其自动化专业学生可成立电气工程及其自动化协会社团,学生在专业教师的指导下展开专题调研。专业社团可以在校园内外开展诸如单片机电子设计竞赛、电气控制设计竞赛、聘请校外专家讲座等活动。

四、结束语

就目前的电气工程自动化程度来看,应用型技术人才成为了最为主要的培养对象,常规的电气工程人才培养模式已经不能适应行业的需要,所必须根据自动化人才培养的形式建立应用型人才的培育方式,并且通过改革、创新等方式提高电气工程自动化人才的培养,让其能够适应时展,满足市场需求。

参考文献:

[1]徐敏,彭彦卿.电气工程及其自动化专业学生实践能力培养刍议[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

[2]梁小冰,黄萍,韩昆仑,姜爱华.建设具有自己特色的电气工程及其自动化专业[A].第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2007年.

[3]陈杰,姬敬,何晓红,纪明伟,刘红宇.电气工程及其自动化专业人才培养模式的探索[A].第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集[C].2005年.

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