电气学科概论结课论文

中国矿业大学徐海学院

结课论文专业：电气工程及其自动化

课程名称：电气学科概论

*名：**

班级：电气12-2

学号： ********

班级：电气12-2班

学号：22120199

姓名：李旭

得分：

电气学科概论结课论文

1 电气工程学科的整体认识

1.1电气工程学科定义

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。此定义本已经十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴，斯坦福大学教授指出：今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。本领域知识宽度的巨大增长，要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、课程设置及其内容，以便使电气工程学科能有效地回应学生的需求、社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。1.2电气工程学科主要课程

电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用、信号与系统、自动控制原理、电机与拖动、电力电子技术、电力拖动自动控制系统、电气控制技术与PLC应用、微机控制技术、供电技术。

1.3电气工程学科应用范围

电气自动化用于工业控制系统，例如一条设备怎样运行才能保证它能正常生产出合格的产品，现代工业不是全人工，靠人来操作，却是由机器来制作，启动机器，就会自己运行下去，机器之所以能自动运行，就是电气自动化，所谓电气自动化，就是利用继电器、感应器等电气元件实现顺序控制、时间控制的过程。其他如一些仪表或伺服电机，能根据外界环境的变化反馈到内部，从而改变输出量，达到稳定的目的。

1.4电气工程学科的发展前景

电力是发展生产和提高人类生活水平的重要物质基础，电力的应用在不断深化和发展，电气自动电气工程应用化是国民经济和人民生活现代化的重要标志。就目前国际水平而言，在今后相当长的时期内，电力的需求将不断增长，社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。

电气自动化用于工业控制系统，例如一条设备怎样运行才能保证它能正常生产出合格的产品，现代工业不是全人工，靠人来操作，却是由机器来制作，启动机器，就会自己运行下去，机器之所以能自动运行，就是电气自动化，所谓电气自动化，就是利用继电器、感应器等电气元件实现顺序控制、时间控制的过程。其他如一些仪表或伺服电机，能根据外界环境的变化反馈到内部，从而改变输出量，达到稳定的目的。

2关于电工新技术理论的认识

2.1电工新技术理论介绍

本学科是电气工程一级学科下的二级学科，主要从事电磁现象的基础理论研究及新技术的开发与应用，电磁能量和电磁信息的处理，控制与利用为目的基础，衍生各类高新技术，如强磁场和磁悬浮技术、脉冲功率技术、电磁兼容技术、无损检测与探伤技术、新型电源技术、大系统的近代网络理论与智能算法应用技术等，而且与其它学科交叉、融合，发展形成多种新技术，如电磁环境保护技术、生物电磁学技术等，并成为边缘学科和交叉学科的生长点。本学科为电气工程学科准备必要的理论基础，对电气工程学科的发展和社会进步，对高级科技人才的培养具有重要的学术和技术支撑作用。本科是电气工程及其自动化、电子信息工程的适合报考这个专业。本学科的研究方向包括“场”、“路”、“器件”和“能”等方面的基础理论和新技术。它们既相对独立，又互相依赖。

2.2电工新技术理论研究方向

1.电磁场与电磁波理论及其新技术：主要研究工程电磁场理论和电磁场的数值分析、电磁场理论与电磁兼容技术、特种电机与电器电磁场或磁路的分析与设计、电磁波的传播与散射、多效应耦合场的分析与设计等。

2.网络理论与自动化设计：主要研究大规模电路分析与设计理论、人工神经网络及其应用、交直流混合电力网络分析、非线性动力网络(包括混沌)、数据网络等。

3.大型复杂电气设备故障诊断技术研究：大型复杂电气设备故障诊断技术研究内容包括大型电气设备运行数据的采集、处理技术研究，数学模型建立，监控与智能诊断技术研究。主要研究继电器可靠性寿命预测理论与技术、电磁继电器可靠性容差设计理论与技术、电器可靠性试验与测试技术；电器抗振性设计理论与技术、大功率混合式电器技术。用现代电子和计算机技术取代常规的检测仪器，对大型复杂的电气设备进行诊断，检测全面、准确、可靠、效率高，不仅可以对

设备进行全面监控、在出现故障时对电气设备进行控制和保护，还可以对故障进行提前预报, 保证设备正常运行，对提高设备的利用率、提高生产效率乃至国民经济建设具有重大意义。

4. 新型电能变换技术：主要研究现代电力变换器的负面效应及其对策，新型低污染、高效电能变换理论与应用技术，脉冲功率技术

5.电网络理论和应用研究：电网络综合与电路故障诊断是电网络理论体系中两个重要的分支，电网络理论和应用研究的内容包括现代电网络的分析和数值迭代方法、电网络综合理论和优化设计、电路故障智能监测与诊断方法及技术、故障特征提取新方法、大规模电路分解诊断技术。

3电气工程领域具体问题的认识

3.1对有源逆变器并网发电的技术要求

逆变器要有以下功能：1、自动运行和停机功能。2、最大功率点跟踪控制（MPPT)。3、防单独运行功能。4、自动电压调整功能。5、停电时的独立运行系统。6、并网保护装置。7、系统效率高。电力质量和供电的稳定性：1、电压要和电网一致。2、噪音小。3、谐波少。4、启动和停机稳定。发电量要一目了然。

3.2移相控制式和pwm控制模式都能作为有源逆变的控制模式，就实现电能回馈而言，二者有何优缺点？

相位控制只能控制50Hz的方波，这样谐波比较大，并且频率低，噪声也大，效率也低。PWM逆变的载波频率高，谐波小，效率高，噪声也可控，但是开关损耗比较大。但是需要更多的功率器件，而且只能采用IGBT等全控器件，成本较高。目前在PWM逆变所能够实现的最大功率比相控逆变所能实现的最大功率要小。所以在超大功率逆变上，还要考可控硅相控逆变才能实现。

参考文献

[1]百度百科