電氣工程及其自動化專業發展情況簡析
發布時間：2013-10-08 新聞來源：一覽自動化英才網
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科，但由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。電氣工程及其自動化的觸角伸向各行各業，小到一個開關的設計，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的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作，是寬口徑“復合型”高級工程技術人才。該領域對高水平人才的需求很大。據估計，隨著國外大企業的進入，在這一專業領域將出現很大缺口，那時很可能出現人才供不應求的現象。控制理論和電力網理論是電氣工程及自動化專業的基礎，電力電子技術、計算機技術則為其主要技術手段，同時也包含了系統分析、系統設計、系統開發以及系統管理與決策等研究領域。
一、電工新技術和電機、電器的發展
20世紀下半葉電工新技術主要向著新原理、新理論、新材料、新技術方向發展。例如，如果常溫超導材料研發成功的話，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熱、溫升問題，又使電機效率大為提高。更重要的是超導線的臨界磁場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世紀人類期望進入一個持續發展的新時期，電工技術在20世紀發展的基礎上，將會進一步快速發展。除了對傳統電力、電機電器、電氣控制領域發展起深刻的變化外，還將對能源、交通、和其他工業發展起著重要推動作用。比如在能源、電力方面，我們可以核能發電、磁流體發電、風能發電等等；在交通運輸方面，磁浮列車、電動車正在普及，磁流體推進船也正在研究當中。
更重要的是，電機的重要性在機器生產和發電中更加突出。而電機也從從前的單一電機變為了功能各異的專業性電機。在發電領域，如核能發電機，磁流體發電機，風能發電機，太陽能發電機，潮汐能發電機。而在電動機領域，如高性能永磁電機，交流異步電動機，單相異步電動機，罩極式電動機，磁滯同步電動機等。
電機的發展不僅極大的提高了人類的生產力，同時也極大的豐富了人類的生活。在我們的日常生活中，電機無處不在，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。可見電機在我們生活中的重要性
二、電力系統
電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發電機及電廠輔助生產系統等）轉化成電能，再經輸、變電系統及配電系統將電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區經濟和人民生活服務。由于電源點與負荷中心多數處于不同地區，也無法大量儲存，故其生產、輸送、分配和消費都在同一時間內完成，并在同一地域內有機地組成一個整體，電能生產必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發與分散使用，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，電力系統要實現其功能，就需在各個環節和不同層次設置相應的信息與控制系統，以便對電能的生產和輸運過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，確保用戶獲得安全、經濟、優質的電能。
建立結構合理的大型電力系統不僅便于電能生產與消費的集中管理、統一調度和分配，減少總裝機容量，節省動力設施投資，且有利于地區能源資源的合理開發利用，更大限度地滿足地區國民經濟日益增長的用電需要。電力系統建設往往是國家及地區國民經濟發展規劃的重要組成部分。
電力系統的出現使高效、無污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，推動了社會生產各個領域的變化，開創了電力時代，發生了第二次技術革命。電力系統的規模和技術水準已成為一個國家經濟發展水平的標志之一。
三、高電壓與絕緣技術
以試驗研究為基礎的應用技術。主要研究在高電壓作用下各種絕緣介質的性能和不同類型的放電現象，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，電力系統的過電壓、高電壓或大電流產生的強電場、強磁場或電磁波對環境的影響和防護措施，以及高電壓、大電流的應用等。高電壓技術對電力工業、電工制造業以及近代物理的發展（如X射線裝置、粒子加速器、大功率脈沖發生器等）都有重大影響。高電壓與絕緣技術的特點是實驗性強，理論性強，交叉性強。
60年代后期以來，高電壓技術在電工以外的領域得到廣泛應用；同時，也不斷采用新技術以發展自身。前者主要指高電壓技術在粒子加速器、大功率脈沖發生器、受控熱核反應研究、航空與航天領域的雷電和靜電控制與防護、磁流體發電、激光技術、等離子體切割、電水錘進行海底探油、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。高電壓領域中采用的新技術則包括利用電子計算機計算電力系統的暫態過程和變電所的波過程；采用激光技術進行高電壓下大電流的測量；采用光纖技術進行高電壓的傳遞和測量；采用信息技術進行數據處理等。這一切構成了高電壓技術近年來發展的一個重要方面。
高壓輸電不僅能輸電，而且還具有明顯的經濟性。就地發電要比運輸發電更加節約資源，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
電力電子。電力電子技術是一門新興技術，它是由電力學、電子學和控制理論三個學科交叉而成的，已成為現代電氣工程與自動化專業不可缺少的一門專業基礎課，在培養專業人才中占有重要地位。電子技術包括信息電子技術和電力電子技術兩大分支。通常所說的模擬電子技術和數字電子技術都屬于信息電子技術。電力電子技術是應用于電力領域的電子技術。具體的說，就是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術。電力電子是研究弱電的學科，其與自動化有著緊密的聯系，但其又經常與強電打交道，因此被稱為是連接弱電與強電的橋梁。
電力電子技術在電機控制，電流控制，整流，自動化和仿真方面有著重要的應用。因此，電力電子以成為信息產業和傳統產業之間的重要接口。電力電子技術的應用已深入到工業生產社會活動的各個方面。
電氣傳動。電氣傳動，是指用電動機把電能轉換成機械能，去帶動各種類型的生產機械、交通車輛以及生活中需要運動的物品。自從人類發明并掌握各種機械幫助自己勞動以來，就需要有推動機械的原動力，除人力本身外，最初使用的是畜力、水力和風力，后來又發明了蒸汽機、柴油機、汽油機，19世紀才發明電動機。
電機的效率高，運轉比較經濟，電能的傳輸和分配比較方便，電能容易控制，因此現在電氣傳動已經成為絕大部分機械的傳動方式，成為工業化的重要基礎。傳動方式的一種，有機械式如搖臂之類，有壓力如液壓傳動，而通過控制電機來傳動的方式就是電氣傳動。大至一個國家，小至一個工廠，它所具有的電氣傳動自動化技術水平直接反應出了其現代化水平。
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