电气工程及其自动化专业概论

电气工程及其自动化专业概论（通用6篇）

篇1：电气工程及其自动化专业概论

科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系，是社会意识形态之一。按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学。自然科学：基础科学-----数学、物理、化学、天文学、生物学等；技术科学----电子学、电工学、机械学、固体力学、流体力学等。社会科学：哲学、法学、经济学等。

1技术：人类根据生产实践经验和自然科学原理改变或控制其环境的手段和行动；2工程：应用科学知识使自然资源最好地为人类服务的专门技术；3系统：相互关联相互制约相互影响的一些部分组成；4信息：符号、信号或消息所包含的内容；5控制：通过信息的采集和加工而施加到系统的作用；6管理：为了充分利用各种资源来达到一定目标而对社会或其组成部分施加的一种控制 1.1.2 电气工程学科及其涵盖的内容

一：1电气工程是工学下属的一级学科2电气工程学科形成于第二次技术革命1870；3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”。4电气工程学科的主要任务是研究电磁现象的规律及应用有关的基础科学、技术科学及工程技术的综合。这包括电磁形式的能量、信息的产生、传输、控制、处理、测量及其相关的系统运行，设备制造技术等多方面的内容。

二：电气工程学科下属的二级学：电机与电器，电力系统及其自动化，高电压与绝缘技术电力电子与电力传动，电工理论与新技术，脉冲功率与等离子技术ΔS 三：电气工程学科的特点覆盖面广，理论体系逐渐完善，工程实践成功，应用领域宽广 1.1.3 电气工程学科的发展趋势

①信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术的进步为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。②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发展的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统等领域。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自这些领域。1.3 电气工程与自动化专业本科培养方案：专业培养目标：本专业培养德、智、体全面发展，能够从事与电气工程有关的规划、设计、建设、系统调度运行维护、自动控制及保护、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径符合型高级技术人才。专业特色和培养要求：本专业是按国家教育部工程类引导性专业目录设置的宽口径专业，主要特色是电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电工技术与电子技术子技术相结合、电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、理论研究与技术应用相结合、理论与实践结合，培养各行业需要的强弱电兼顾的复合型高级人才。

学生主要掌握电工理论、电子学、控制理论、电气工程基础、高电压技术、电力系统运行与控制、信息和通信技术以及计算机应用等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，掌握一定人文社会和经济管理知识。要求学生具备电气工程技术分析、系统运行与控制技术的基本能力，具有较强的创新意识。1.5.2 对学习影响的一些因素

①智力因素②学习的目的性学习方法环境因素经济条件

1.5.3 学习方法①确立目标、激发动机②调控心理、优化心境③科学用脑、提高效率④及时复习、增强记忆⑤科学运筹、巧用时间 2 电磁学理论的建立与通信技术的进步

自从牛顿奠定理论物理学的基础以来，物理学的公理基础的最伟大变革，是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。——爱因斯坦

历史：英国：1600年，吉尔伯特发现天然磁石摩擦铁棒，能使铁棒磁化;德国：1663年，物理学家盖利克研制出摩擦起电的简单机器。英国：1729年，学者格雷发现电可以沿金属导线传输。法国：1733年，化学家杜菲发现电有两种：“玻璃电”和“琥珀电（松香电）”。后来总结出“同性相斥，异性相吸”的规律。荷兰：1745年，莱顿大学马森布罗克教授研制出贮电瓶—莱顿瓶。美国：1747年，富兰克林提出具有两种带电状态的单一流体来描述电流。后来发明了避雷针；提出电荷守恒。1785年，法国物理学家库仑(Charles Augustin de Coulomb, 1736-1806)的研究为电和磁的研究开辟了新方向。他是磁和电的研究先驱者，制定了库仑定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中的一个重要的里程碑。库仑是18世纪一位学识渊博的法国物理学家，也是当时欧洲最好的工程师之一。他善于设计精巧的实验，进而取得精确数据，找出数据变化的规律，揭示运动的基本法则。1780年，加法尼，意大利生理学家和内科医生。他从动物组织对电流的反应开始研究化学作用而不是静电产生的电流。这种动物组织与两种不同金属接触所产生的反应现在称为“电疗”。1799年，意大利物理学家伏特发明电容器(condenser)；1800年发明了第一块电池。

2.2 电流磁效应的研究：1丹麦哥本哈根大学物理学教授奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系。 电流的磁效应研究结果：在通电导线的周围，发生一种“电流冲击”。磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时，阻碍它穿过，于是就被带动，发生了偏转；“电流冲击”是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播的。

 法国数学家、物理学家安培发现了两个载流导体相互作用力的规律：电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引；电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。还对两个线圈之间的吸引和排斥也作了详细分析。

 德国物理学家欧姆他在法国数学家傅里叶的热传导理论的启发下进行电学研究。傅里叶用数学方法建立了热传导定律。欧姆认为电流现象与此类似，猜想导线中两点间的电流也许正比于两点间的某种推动力之差。欧姆称这种力为电张力。这实际上是电压。

 德国数学家和物理学家高斯。1832年，他改进和推广了库仑定律的公式，并且提出了测量磁强度的实验方法。他和韦伯合作，建立了电磁学中的高斯单位制；发明了电磁铁电报机；绘制出世界第一张地球磁场图。

   法拉第发现电磁感应

亨利、楞次对电磁感应的研究 麦克斯韦建立电磁场理论  赫兹发现电磁波 电工技术与理论的发展

第一次技术革命（始于18世纪下半叶）基础：牛顿力学；主要标志：蒸汽机 应用：机器制造、采矿、铁路、冶金、纺织 第二次技术革命（始于19世纪下半叶）

基础：电磁学原理、电路原理、化工原理，力学等；主要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯 应用：电气工程、电子信息、通信、自动控制 化工、钢铁等领域

第三次技术革命（始于20世纪中叶）

基础：电子技术、信息理论、系统理论、控制理论 主要标志：原子能利用、电子管、半导体、集成电路

应用：电气工程、电子信息、通信、自动控制、计算机技术、家用电器、医疗设备、化工等领域。3.1.2 电工技术的初期发展

1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了发电机的理论基础。科学的发现，引起了一场技术发明。1866年，德国物理学家西门子发明了励磁电机，并预见：电力技术很有发展前途，它将会开创一个新 1879年10月，美国发明家爱迪生（Thomas Alva Edison，1847~1931）发明了电灯。

1882年，爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂，装有6台直流发电机，共900马力（1马力=0.735kW，），通过110V电缆供电，最大送电距离1.6km，供6200盏白炽灯照明用，完成了初步的电力工业技术体系。

1892年，爱迪生创立通用电气公司(GE)。

爱迪生象征着美国由穷变富的理想，爱迪生的一生，是美国从落后农业国向工业国过渡、从全盘照搬欧洲技术到建立美国自己的技术体系的时代。1885年意大利科学家法拉里提出的旋转磁场原理，对交流电机的发展有重要的意义。

美国发明家、工业家威斯汀豪（George Wistinghouse，1846~1914）生于纽约州的一个农业机械制造商家庭。在龙宁学院学习后，参加南北战争的北军，在陆军和海军服役。1865年发明旋转式蒸汽机而首次获专利。

1869年设立威斯汀豪空气制动器公司（西屋空气制动器公司），在匹兹堡建设工厂，生产铁路制动器和铁路信号装置，其产品畅销欧美。

美籍南斯拉夫电气工程师特斯拉（Nikola Tesla，1856~1943）1883年发明了世界上第一台感应电动机。1888年发明的两相异步特斯拉电动机和交流电力传输系统。美国采用60赫兹作为工业用电的标准频率与他有很大关系。特斯拉出生于奥匈帝国的一个牧师家庭，具有难以置信的记忆力和对数学的理解能力。1888年他发明了两相异步特斯拉电动机和交流电力传输系统，他的多相交流发电、输电、配电技术也被社会接受。

1890年发明高频发电机；1891年发明特斯拉线圈（变压器），后来被广泛应用于无线电、电视机和其它电子设备中；1893年发明了无线电信号传输系统。特斯拉一生中拥有700多项专利。

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。次年，三相交流电由试验到应用取得成功。不久三相发电机与电动机相继问世，这就为三相交流电在世界上的普遍应用奠定了基础。

1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机，建成第一条三相交流送电线路。三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小，距离 短的缺点，开创了远方供电，电力除照明外，用于 电力拖动等各种用途的新局面。3.2.1电路理论的建立        1778年，伏特就提出电容的概念，导体上储存电荷Q＝CU。1826年欧姆发表欧姆定律。1831年法拉第发表电磁感应定律。

1832年亨利提出了表征线圈中自感应作用的自感系数L，即磁通Φ＝Li。俄国楞次提出：导体中由电磁感应产生的电流，也遵守欧姆定律。

1845年，德国物理学家基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff, 1824-1887)提出电流定律和电压定律。发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析方法的基础

1853年，英国物理学家汤姆逊（William Thomson，1824～1907）采用电阻、电感和电容的串联电路模型，分析了莱顿瓶的放电过程，并发表了“莱顿瓶的振荡放电”论文。论文中通过分析后得出了放电过程中电流有反复振荡并逐渐衰减的结论，还计算出振荡频率与R、L、C参数之间的关系，由此建立了动态电路的分析基础。

 1853年，亥尔姆霍兹提出电路中的等效发电机原理。一个线性含有电源的一端口网络，对外电路而言，可以简化为一个电压源和一个电阻的串联电路来等效替代。

 1855年汤姆逊发表了电缆传输理论论文，他采用电容、电阻构成的梯形电路，来构成长距离电缆的等效电路模型，分析了电报信号经过长距离传送所产生衰减、延迟、失真的原因。

 德国出生的美籍电气工程师施泰因梅茨（C.P.Steinmetz, 1865—1923）对交流电路理论的发展作出巨大贡献；正弦交流电路计算方法的一个重要进展，是由施泰因梅茨于1893年提出的分析交流电路的符号法（相量法）。他利用数学中的第莫威定理，用复数的模和辐角来代表有正弦量的效值（或最大值）和初相位。在相同频率下的三角函数运算，就可以转化为复数的代数运算了。

 1911年英国电气工程师亥维赛德(Oliver Heaviside, 1850～1925)提出正弦交流电路中阻抗的概念，用相量法分析正弦交流电路时，阻抗也是一个复数，其实部是电阻，虚部是电抗。

 亥维赛德还提出了求解电路暂态过程的“运算法”。运算法的要点是将描述动态电路的微分方程，变换成为相应的代数方程，然后求解代数方程，最后由代数方程的解对应找出原微分方程的解。这一方法也称为积分变换法。

 数学中的积分变换法是由法国著名的数学家、力学家和天文学家拉普拉斯(Pierre Simon Laplace，1749～1827年)于1779年首先提出来的，人们习惯称之为拉普拉斯变换。

   拉普拉斯变换是将时域函数的微分方程变换成为复频域函数的代数方程，求得代数方程的解后，通过普拉斯反变换就可求出微分方程的解。这种求解微分方程的方法在物理学、和工程学中应用广泛。电路的暂态过程分析也使用这种方法。

傅里叶（Jean Baptiste Joseph Fourier1768--1830），法国数学家及物理学家。主要贡献是在研究热的传播时创立了一套数学理论，对19 世纪数学和理论物理学的发展产生深远影响。傅里叶级数（即三角级数）、傅里叶分析等理论均由此创始。

3.2.2电网络理论的建立

 20世纪初，由于通讯技术的兴起，促进了电网络理论的研究。1920年，坎贝尔与瓦格纳研究了梯形结构的滤波电路。1923年，坎贝尔还提出了滤波器的设计方法。

  1924年，福斯特提出了电感、电容二端网络的电抗定理。此后便建立了由给定频率特性而设计电路的电网络综合理论。

在电子管问世以后，电子电路分析的理论迅速发展。1932年瑞典科学家奈奎斯特提出了由反馈电路的开环传递函数的频率特性，来判断闭环系统稳定性的判据。

 1945年，美国伯德出版了《网络分析和反馈放大器》一书，书中总结了负反馈放大器的原理，由此形成了分析线性电路、控制系统的频域分析方法，并获得了广泛应用。

 20世纪中期以后电子计算机的出现，为电工理论的应用提供了强有力的工具。电网络的计算机辅助分析、计算机辅助设计应运而生。电工理论与其他学科的理论相互借鉴，继续在新的技术进步中共同发展。

3.2.3

电磁场理论的建立

       19世纪中期已经有了关于静电现象的库仑定律、关于电流和磁场关系的安培环路定律和法拉第电磁感应定律(三大定律)。1846年法拉第发表了一篇论文，设想光是力线振动的表现。他的这些论断，由英国科学家麦克斯韦所继承。麦克斯韦在1856年发表“论法拉第力线”一文，对力线进行了严格的数学描述；

1861年麦克斯韦发表的“论物理力线”的重要论文中提出了电位移的概念，并称电位移矢量的时间导数为“位移电流”密度。1864年麦克斯韦发表了“电磁场的动力学”论文，描述电磁场的空间分布和时间变化规律，提出了电磁场的基本方程组。

1887年赫兹用实验证明了电磁波的存在，使麦克斯韦的预言得到证实。他的电磁场理论具有相当普遍的意义，成为电工技术、无线电技术的基本依据。50年代以来，由于电子计算机的发展，有了求数值解的有力手段，扩大了可以进行计算的问题的范围，电路仿真技术（proteus 7.10、PSpice）、电磁场仿真技术（ANSYS、Ansoft）也逐步推广使用。电工理论随着科学技术的进步而不断的发展。

第三次技术革命（始于20世纪中叶）

基础：电子技术、信息理论、系统理论，控制理论

主要标志：新能源利用、电子管、半导体、集成电路、新技术的广泛应用 3.3.3 自动控制技术

 自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定方案达到要求的指标。自动控制技术属于信息科学和信息技术范畴，它是信息处理技术的一项技术。

  控制系统主要由控制器和控制对象两大部分构成。

控制系统的数字模型有两部分组成：一部分是目标函数，由一个关于状态变量X(t)，控制变量U(t)和时间t的函数的积分来表示；另一部分是约束条件，这些约束条件包括被控对象状态方程、状态的初始条件等。

3.3.5 激光技术：“受激辐射”基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且当处于高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数时，就能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。产生激光的装置称为激光器。

等离子体；发生电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体称之为等离子体(或等离子态)。等离子体的独特行为与固态、液态、气态截然不同，因此称之为物质第四态。4.1.3 电能利用的发展历程

火力发电系统的构成：燃烧系统，汽水系统，控制系统，电气系统

水力发电的类型：1流水式水利发电：大坡度河川上修坝，取水口水借助落差驱动水轮机2调整式水利发电：建设调整水库（溪谷）能够存储一天的容量来调节发电3水库式水力发电：建设大型水库、存储洪水、丰水，枯水期补给发电4扬水式水力发电：用谷期多余电量抽下部水库水到岛上部水库，峰期发电；

核反应堆类型：压水堆，重水堆，沸水堆，石墨沸水堆，石墨气冷堆，高温气冷堆，快中子增殖堆；；潮汐能发电：利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动发电机来发电，其发电原理与一般的水力发电差不多。

  发电分类：利用潮汐的动能发电 利用潮汐的势能发电

4.3.3 风能发电

风能特性：可再生能源；清洁能源；具有统计性规律；

风能发电优势：占地极少；工程建设周期短；装机规模灵活方便；运行简单；产品质量可靠；经济性日益提高。地热能：地热能就是地球内部的热释放到地表的能量。

形成地热资源的四要素：热储层、热储体盖层、热流体通道、热源 地热能的利用方式 1.直接利用方式

2.地热发电方式

燃料电池优点：污染极少、噪音小；能力转换效率高；适应能力强，供电质量高；占地少，建设快，构造简单，便于维护保养；燃料广泛，补充方便；不需要大量的冷却水，适合于内陆及城市地下应用；灵活性强，可构成不同规格、功率的电池。燃料电池分类：碱性燃料电池（AFC）磷酸型燃料电池(PAFC)熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)固体电解质型燃料电池(SOFC)固体高分子型（对称质子交换膜）燃料电池(PEFC/PEMFC)直接甲醇型燃料电池（DMFC）垃圾发电-3项关键技术：垃圾焚烧炉的设计、制造和管理；垃圾的质量管理；对焚烧炉温度和蒸汽产量的控制

4.4.2 变压器

变压器的最基本形式，包括以电感方式耦合在一起的两组线圈。当一交流电流于其中一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压，感应电压的大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。用公式表示如下：一次电压/二次电压=一次线圈/二次线圈；一次侧的功率=二次侧的功率 5.1.2 断路器

断路器(英文名称:circuit-breaker，circuit breaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

5.1.4 电力系统继电保护

电力系统对安全可靠有着非常高的要求，系统中的短路、雷击、误操作等故障都可能损坏设备、不能正常供电而使生产停顿，甚至发生人员伤亡事故。早期的电力线路中只装有简单的熔断器、避雷器。1930年左右，已研制出多种电磁继电器及相应的保护设施，继电保护技术已趋成熟 引入电子技术，使用固体电子器件如晶体管、晶闸管整流元件，进而使用计算机技术，更为电力系统继电保护技术的发展开辟了新的途径 5.1.5电力网络

电力网络已成为现代社会生产、人民生活中的主要动力来源。保持这种系统的正常运行，对其进行管理、调度、监控，就形成了包括许多技术部门的庞大的产业体系。随着电能的应用日益广泛，电力的需求不断增长，许多电厂通过输电线互相联接，形成功率强大、遍及广大地区的电力网 5.3.1 社会对电力生产、供给的要求

安全可靠：如果电力生产过程、供电设备发生故障造成供电中断，不仅影响用户正常生产、生活，还可能造成发电、供电设备严重损坏和人身伤害。力求经济：目前，我国电力生产仍以火电为主，如果发电煤耗平均下降lg/kWh，按2004年的发电量计算，全年可节约标准煤200多万吨。保证质量：电能是一种商品，衡量电能的质量主要是电网的频率、电压。在功率因数较低或无功功率变化较大的局部地区，应进行无功补偿 控制污染：对于一些生产工艺落后而严重污染环境、高耗能的小型机组予以关闭，以达到“节能减排”的目的。5.3.2电力工业的三个特点：社会公用事业，技术密集产业，资金密集产业

5.3.3电力生产的特征：1平衡性，发电、用电同时完成且两者平衡2 瞬时性，开关一合，电能就以300000km/s的速度送到用户，发电、用电瞬间完成 3 功率特殊性，电力系统所特有的无功功率。为保持电网电压在一定的水平和电网稳定，必须保持无功功率的平衡。6．1 电力系统及其组成

电力系统的组成：由发电厂、变电站、输电网、配电网和电力用户等环节组成的电能生产与利用系统。

电力系统的功能：一次能源转化成电能，将电能输送到负荷中心，再由配电变电站向用户供电或直接分配到大用户，由大用户的配电装置为用户进行供电。电力系统的主体结构：电源电力网负荷中心

电力网的功能是将电源出的电压升高到一定等级后，通过高压输电线路将电能输送到负荷中心变电站，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。为确保系统安全、稳定、经济地运行，必须在不同层次上按技术要求配置各类自动控制装置与通信系统，组成信息与控制子系统。

系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中，正常状态又分为安全状态和警戒状态；异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下，还应实现经济运行。即努力调整负荷曲线，提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳经济效益。6．2．1 火力发电

利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。

按发电方式分为：汽轮机发电，燃气轮机发电，内燃机发电，燃气－蒸汽联合循环发电，火电机组既供电又供热的“热电联产”

火力发电厂的三大系统 1燃烧系统包括锅炉的燃烧部分和输煤，除灰和烟气排放系统等,燃烧系统的功能是将煤的化学能转换成热能，把锅炉里的水加热变为蒸汽。2汽水系统：包括锅炉，汽轮机，凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统，冷却水系统等。3电气系统：电气系统包括发电机，励磁系统，厂用电系统和升压变电站等。发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化，其电压一般在10～20千伏之间，电流可达数千安至20千安。6.3

变电站

变电站是电力网的重要组成部分，它的任务是汇集电源、变换电压、分配电能。它通过变压器将各级电压的电网联系起来。变电站若按其变换电压的功能划分可分为：升压变电站、降压变电站； 按其容量和重要性划分可分为：枢纽变电站、中间变电站和终端变电站。

变压器按作用分为：升压变压器和降压变压器；按分接头切换方式分为：有载和无载调压变压器；电压互感器和电流互感器是变电站用来测量高电压和大电流的设备。变电站的开关设备包括：断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等。变电站还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。6．3．2

配电

配电是指电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。

配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。配电电压通常有35～60千伏和3～10千伏等。

配电系统中常用的交流供电方式有：三相三线制，三相四线制，三相二线一地制，三相单线制，单相二线制 配电系统的直流供电方式有：二线制，三线制 配电：一次配电网络的接线方式有：放射式与环式。

二次配电网络的接线方式有：放射式、环式、双回线接线和网格式接线。配电线路按结构分有：架空线路和地下电缆。7 高电压与绝缘技术

粒子加速器：粒子加速器是用人工方法产生高速带电粒子的装置，是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具

1.粒子加速器分类：静电加速，直线加速器，回转加速器，电子感应加速器，同步回旋加速器，对撞机

2世界范围：交流输电经历了35、60、110、150、230kV的高压，287、400、500、735～765kV的超高压，1150kV的特高压的发展；直流输电线路经历了±100、±250、±400、±450、±500、±750kV的发展。

3我国：超高压电网：交流330kV、500kV、750kV电网和直流±500kV输电系统;；特高压电网：指交流1000kV电网和直流±800kV输电系统。4这些阶段的发展与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关

5气体绝缘全封闭组合电器（Gas Insulated Switchgear 简称GIS）：它由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有绝缘性能和灭弧性能优异的SF6(六氟化硫)气体作为绝缘和灭弧介质，故也称SF6全封闭组合电器。

6现在世界上无论是交流输电、还是直流输电，总的趋势是输电电压等级越来越高。这种趋势形成的原因主要有以下几点：

一、从节约输电走廊方面考虑；

二、从提高输送容量和增大送电距离方面考虑；

三、从改善电网结构和提高系统运行可靠性方面考虑；

四、经济性的要求

7.2 高电压与绝缘技术的基本任务及特点：基本任务：研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压在其它领域的应用等。特点：实验性强，理论性强，交叉性强

7.3 高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容：

7.3.1高电压与绝缘技术的理论基础：绝缘介质的放电和击穿理论与相关的理论知识，气体（主要包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫SF6气体及高真空）放电过程的规律；

2、不同电压形式下各种气体电介质的绝缘特性；

3、绝缘子的沿面放电、污秽放电；

4、液体、固体电介质的极化、电导与损耗以及击穿理论；

5、液体、固体电介质的老化机理。

7.3.2 高电压与绝缘技术的主要研究内容：1高电压绝缘特性研究和绝缘诊断:在高电压技术领域，不论是获得高电压还是研究高电压下系统的特性或随机干扰下电压的规律，都离不开绝缘的支撑。高压电工设备的绝缘承受着各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。过电压及其防护：电力系统的过电压是电力系统运行中由于内、外原因引起的电压超过额定工作电压的现象。过电压：1外过电压（直击雷过电压，感应雷过电压）2内过电压：（暂时过电压，操作过电压，谐振过电压）

高电压试验设备、方法和测量技术：高电压发生装置有：由工频试验变压器及其调压设备等组成的工频试验设备、模拟雷电过电压或操作过电压的冲击电压发生装置、利用高压硅堆等作为整流阀的高压直流发生装置等。

高电压新技术：高功率脉冲技术：是研究高电压、大电流、高功率窄脉冲的产生和应用的技术。等离子体：是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。等离子体包括有几乎相同数量的自由电子和阳极电子。线爆技术：强大的电流通过金属线时，会使金属线熔化、气化、爆炸，产生很强的力学效应及光、电、热和电磁效应。液电效应：液电效应是液体电介质在高电压、大电流放电时伴随产生的力、声、光、热等效应的总称 8 电力电子与电力传动技术

电力电子技术：电力半导体器件（应用半导体工艺制作的可承受或控制一定功率的半导体元件。），电力电子成套装置（应用电力半导体器件以及所需的控制理论，按生产机械的要求而实现的一个电气整体。），控制理论（实现弱电控制强电接口的强有力桥梁。）；电力电子技术是以电力为对象的电子技术，是一门利用电力电子器件对电能进行转换与控制的新兴科学

8.1.1 电力电子技术的核心技术::功率变换;控制技术(模拟技术,数字技术)功率变换与控制的基本功能

8.1.3 电力电子技术的主要应用：

在输电系统中的应用：柔性交流输电技术；高压直流输电技术；静止无功补偿器 在配电系统中的应用：用户电力技术；电力拖动系统

两项关键技术应用::高频开关电源如：现代通信电源；变频调速技术如：感应加热装置 应用电力电子技术所实现的要求：增强功能（实现迄今不能实现的要求）

提高性能（加快响应速度，提高控制精度）提高效率（可做到节电，节能）；保养简单（可采用没有电刷和换向器的交；流电动机，来代替具有电刷和换向器的直流电动机）体积小重量轻（利用高频导通和关断，可使具有铁芯的装置小型化

8.1.5 电力电子技术的发展与特点：全控化，集成化，高频化，模块化数字化，绿色化，高效率化，变换器小型化，改善和提高供电电网的质量，电力电子器件的容量和性能的优化 电力传动技术： 电气传动系统的构成

8.2.1 电气传动技术的分类与特点

电气传动系统：1以转速为被控参数的调速系统2以直线位移或角位移为被控参数的位置随动系统

电气传动系统的主要优点：适用功率范围宽，转速范围广，与负载配合方便，运行特性的种类多，动态特性好、稳速精度高、定位精确，可实现四象限运行，空载损耗小、效率高



篇2：电气工程及其自动化专业概论

班级：电气工程及其自动化 班

姓名：

学号：

摘要：电气工程及其自动化专业是一门多学科相互交融、工程性很强的专业。正是因为电气工程的发展，才有庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。人类社会发展到任何时候也离不开能源，能源是人类永恒的研究对象，而电能是利用最为方便的能源形式。因此，以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。

关键字：电气工程及其自动化 前景 二级学科 就业

一、专业内容

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。早在19 世纪上半叶，安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。19 世纪下半叶时，电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。19 世纪末到 20 世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。我国电气工程专业高等教育开始的时间并不晚。1908 年，南洋大学堂(交通大学前身)设置了电机专科，这是我国大学最早的电气工程专业，至今已有一个世纪。1917 年，交通大学的电机专科设置了电讯门，这是我国最早的无线电专业，后来逐步发展成如今的电子信息及计算机专业群。1932 年，清华大学设电机系。1949 年后，我国出现了一大批以工科为主的多科性大学，也出现了一批机电学院。这些学校基本上都有电机工程系。自 1977 年，大部分高校的“电机工程系”陆续改名为“电气工程系”，之后又有部分学校将其改为“电气工程学院”。而现在的有这个专业的学校已经超过200所。电气工程及其自动化专业的特色体现在：强电与弱电相结合，电工技术与电子技术相结合，软件与硬件相结合，元件与系统相结合，使学生获得电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能，具有分析和解决电气工程技术领域技术问题的能力。在学科建设方面，电气工程及其自动化专业包括电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传导、理论电工与新技术五个二级学科。

二.专业发展前景

电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域，与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透，拓宽了电气工程学科的内涵与外延。随着科技的发展，电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。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。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

也可以说隶属术与电子技术有机结合而应运而生的一种高新技术于“电气工程及其自动化”的专业范畴。生活在21世纪的今天，随着科学技术的高速发展，电力成为国民经济发展中重要的生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今，电气化水平的提高使得各种经济活动几乎都离不开用电、用油的交通工具除外，我国电能占终端能源消费的比重已经接近20%，高于世界平均水平。我国的电气化水平也决定了电力数据具有大范围的覆盖性。有专家表示：电力工业的发展方向是智能电力系统，或者是坚强智能电网或者是智能电网。智能电力系统是实现电力工业发展价值特征的最有效途径，也是现代电力工业的发展方向，发展智能电力系统能够确保更安全、更经济、更绿色、更和谐，同时智能电力系统是一个广义的坚强智能电网，能够有效地破解未来发展的挑战。

三.专业应用与就业方向

1、电力系统方向

电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，电力系统，为国家级重点学科。同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。该专业就业方向较为丰富：可以在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可以在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，就业于电业局，供电局，发电厂，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

2、应用电子技术方向

应用电子技术专业方向是我校电气工程及其自动化专业中的一个特色专业方向，特点是电气与电子兼备，电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面的宽口径、复合型高级工程技术人才。现拥有电力电子与电力传动博士学位授予权，信息与通信工程硕士授予权。该专业方向就业方向也比较多：可在电力、电子、通讯、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设计、开发、运行及管理等工作，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

3、高电压与绝缘技术方向

高电压与绝缘技术专业方向为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，高电压与绝缘技术，为国家级重点学科。同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。该专业方向有多种就业选择：可以在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

4、电气技术方向

电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向。该专业是省级重点专业，具有电气工程一级学科博士学位授予权，电气工程领域拥有博士后流动站，在高电压与绝缘技术、电机与电气和电力电子与电力信息处理学科具有工学硕士授予权。该方向就业方向有：电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才，从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作，以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后，可在电气工程技术领域的企业、公司中承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

四、总结

现在的时代是一个“知识爆炸”的时代，知识的产生、更新速度之快难以想象。几年前学到的新知识，可能在极短的时间就已经落伍了。电气工程这一学科也是如此，我们不能指望在四年时间内学完电气工程全部的专业知识，但是尽早了解电气工程的概况的确是非常必要的，这可以帮助我们尽早把握电气工程的基本技术脉络，为进一步深入研究本专业打下扎实的基础。因此，如何根据自己的兴趣设计自己的专业生涯，如何根据自己的爱好选择专业及专业方向，如何根据自己的特长选修最合适的专业课，成为我们越来越关注的问题。这门专业概论课程，就电气工程专业的发展史、专业特点、专业知识结构与应用领域进行全面介绍，对我的专业及专业方向选择和课程选择起到了指导的作用。

总而言之，随着我国经济的飞速发展，计算机科学与技术也在不断进步,通过计算机软硬件控制，实现电气自动化已成为现实。计算机的模拟操作，更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能。PC和网络技术已经在工商管理中得到普及。在电气自动化领域,基于PC的人机界面普遍被采用，并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户的青睐。在今后相当长的时期内，人类对电力的需求一定将不断增长，也就是说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。我在申报专业时选择了电气工程及其自动化专业，自那时起就立志成为一位优秀的电气工程师，为国家的发展做出自己的贡献。

五、个人感悟

通过这一个学期电气工程专业概论这门课程的学习，我们进一步认识到了本专业的性质、特点、发展以及所学技术的作用和地位，了解与本专业相关行业的工程现状和发展趋势，以及本专业的培养目标、培养规格、基本要求、课程体系结构、教学计划安排和教学内容，各阶段的学习要求、重点、要点和学习方法。这对于我们打开大学学习之门，帮助我们入门本专业十分有用。它能激励着我们在大学时代能充分发挥学习主动性、积极性与创造性，树立正确的专业思想和学习观，成为大学时代学习的真正主人。更深远的意义在于，这门课的学习能让我们更加深入的了解本专业，有助于日后我们成为本专业真正需要的人才。

参考文献：

篇3：电气工程及其自动化专业概论

电气工程及其自动化专业在人才培养模式上是要为社会培养具有扎实基础、知识面宽以及实践能力较强的、具有创新精神和创新能力的高级技术人才。回顾我国高等教育的发展历程, 理论教学一直被置于至关重要的位置, 教师在教学中强调理论传授的重要性, 而忽视了对学生实践能力的培养, 这可以说是我国高等教育最大的弊端。相对于理论教学, 实践教学将抽象的理论变为更为直观的、综合的并且具有创新性的学习过程, 在实践教学过程中学生能够将理论知识内化为一直高度的认知感, 有利于学生对知识的深度理解和把握。因此, 实践教学作为教学整体的组成部分, 具有理论教学所不可替代的作用。在课程改革深入进行的今天, 越来越多的教师认识到了实践教学的重要性, 逐步在将实践教学同理论教学并重, 甚至在课时安排上偏向于实践教学。本文以电气工程及其自动化专业的课程教学为研究对象, 分析其本身的特点, 并对本专业的课程改革提出自己的看法。

二、电气工程及其自动化专业的特点及其发展方向

作为工业化的重要基础组成部分, 电气工程及其自动化专业在我国的现代化建设中发挥着极为重要的作用。作为基础性、实践性和工程性都很强的一个专业, 随着各行业的快速发展, 电气专业的人才需求量也在不断地扩大, 对电气工程及其自动化专业的人才实践技能的要求也越来越高。电气工程及其自动化专业由电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分组成, 该专业的基础性特点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”同“控制科学”、“电子科学”交叉融合产生了“电力电子技术”;同“材料科学”相融合之后又产生出了“纳米电工技术”和“超导电工技术”;同“机械工程”、“计算机学科”、“电气工程”三种学科交叉融合后形成了“机电一体化”专业等等。因此, 电气工程及其自动化专业的特点除了基础性、实践性、工程性外还具有包容性的特点, 能够同众多学科交融构成新的学科门类, 从而为社会发展和进步培养专门性的人才。

三、电气工程及其自动化专业课程存在的问题

(一) 课本和课堂教学设计方面不能适应当今的技术要求。许多大学课本的更新速度比较慢, 更新力度和深度也不够强, 一些基础性的东西还一直沿用旧的教材。这些都与社会发展存在明显的脱节。教师在进行课程教学设计时, 由于长期从事教学工作而无法了解行业的发展, 也造成了一些课堂教学内容的设计上存在明显的脱节, 这也是许多大学生走向工作岗位感觉无从适应的原因。

(二) 对学生的创新能力培养方面要求不够。许多院校的大学电气工程及自动化专业对于学生的考核仅限于对基本知识的考核, 而忽视了对学生创新能力的培养, 同时由于相关教育制度的制约, 使得学生的创新能力方面受到桎梏, 很难达到现在社会的创新要求。

(三) 与社会需求方面还存在一定的差距。现在社会对于人才的要求越来越高, 越来越多的企业对于学生的要求已经不仅限于专业的要求, 同时还需要学生一专多能, 创新能力和适应能力要高, 并且需要一定的职业素养和管理技能。学校在学生培养方面还远远不能达到企业所需, 这就造成了企业还需要对于学生进行二次培养, 无疑增加了企业的成本。

四、电气工程及其自动化专业课程的改革方式

(一) 以社会需求为导向, 明确专业培养目标。在科学技术迅猛发展的今天, 电气工程及其自动化专业在学科结构、研究领域以及技术领域等方面都发生了很大的变化, 该专业将信息技术、通信技术、计算机技术、自动化技术等较多地应用到本领域中, 发展演变出了弱电与强电相结合、电工技术同电子技术相结合、软件与系统相结合、软件与硬件相结合的交叉学科和门类。电气工程及其自动化专业的学生在专业学习中要受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机等方面的基本训练, 同时在获得理论的同时也要具有解决电气工程与自动控制技术等方面问题的基本能力。可以说, 强弱电融合是电气工程及其自动化专业教育的一个必然的趋势, 因此, 在变革原有课程体系的同时要能够做到以社会需求为导向, 将社会需求同专业培养有机统一起来。具体来看, 又可以分为以下几点。

1.课程体系的建构应该以符合学生的认知水平为基础。随着社会经济和技术的发展, 社会对电气工程及其自动化专业的人才在知识构成的深度和广度, 以及操作技能的熟练程度上有了更高的要求, 这就要求对于电气工程及其自动化专业课堂体系在设计的范围上应该符合“电气工程”的特色, 并且在知识结构上也应该具备“强弱电”的知识结构。但是无论是知识结构还是课程体系加深和拓宽, 都应该以学生原有的知识结构和认知能力为基础, 使学生能够在学习中不断得到提升。

2.在课程体系建构中加入认知理论的相关应用。知识块和知识的组织形式是认知理论的两个构成部分, 在电气工程及其自动化专业的课程体系建构中认识和把握这两者的关系可以使教育教学的质量得到一定的提升。在课程体系的建构中, 教育工作者应该认真分析在什么阶段应该设置什么样的课程才能够使学生在恰当的时间学习和掌握到所必须的知识, 从而为下一阶段的学习打下良好的基础。在此基础上, 再考虑如何将知识块相统一, 从而使各知识块之间相互联系, 避免孤立、隔离现象的出现。

(二) 强化实践教学, 提高学生自身素养。实践教学是电气工程及其自动化专业教学的重要组成部分, 它同理论教学一样在巩固学生的课堂知识、培养和提高学生的基本技能以及创新能力等方面具有重要的作用。

1.加大对实验室建设和设备配备上的投入。实验室和实验设备是开展实践教学的基础, 因此, 学校应该加大对实验室建设的投入, 引进和配置一些较为先进的实验设备, 使学生能够在实践教学中有设备操作, 有动手操作的实验仪器。

2.加强师资队伍的建设。提高实践教学的质量, 除了要有硬件设备外还应该有一支不仅在理论素养还是实践技能操作上具有专才水平的师资队伍。在实践教学中, 指导教师不应该将时间花费在一些对问题验证的实验上, 而应该着重在对学生创新能力和工程观念的创新上。因此, 学校应该重视对师资队伍的建设, 使更多的富有实践经验和理论知识的教师加入到实验室中, 进而提升学生的素养。

3.有针对性的展开校企合作。校企合作一直是当今大学生的重要实践形式之一, 通过学校和企业提高实习的机会, 既可以让学生理解和吸收课堂知识, 增加他们的实践应用能力和创新能力, 同时也能使他们在企业中学习一些新的电气工程方面的知识, 拓展自己的视野, 增加自己的知识储备量。校企合作要选择一些专业性较强的企业, 在实习过程中要增加学生亲自动手的机会, 同时要有相应的师傅或老师进行指导。

摘要：基础性、工程性和实践性是电气工程及其自动化专业的基本特点, 随着社会的进步和信息技术迅猛发展, 电气工程及其自动化专业同其他专业相融合演变出了众多交叉学科。在电气工程及其自动化专业的课程改革中应该充分认识到该专业的特点, 可以从以社会需求为导向, 明确专业培养目标和强化实践教学, 提高学生自身素养两个方面出发来采取措施。

关键词：电气工程,自动化,课程改革,实践教学,培养目标

参考文献

[1].杨泽斌, 孙玉坤, 谭伦农.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报, 2007

[2].黄文力, 苗满香.电气工程及其自动化专业课程体系的改革[J].郑州航空工业管理学院 (社会科学版) , 2011

篇4：电气工程及其自动化专业规范研究

【关键词】电气工程；办学条件；专业规范

一、电气工程专业教育概论

电气工程及其自动化专业，主要包含计算机技术、电力电子技术、机电一体化技术和网络控制技术等众多领域，是综合性相对较强的学科，具有机电相结合、元件与系统相结合、强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软硬件结合等突出特点，使学生掌握系统控制、电工电子、电气自动化装置、电力系统自动化和电气控制技术等多方面的基本技能。

该专业主要培养能掌握电气工程专业知识和工程技术基础知识，具备分析和控制电气工程技术问题的能力的高级工程专业技术人才。电气工程及其自动化专业的宗旨是为社会培养出能在电气工程及其自动化、经济管理和计算机技术应用等领域工作的过硬综合素质高级技术专业人才。本文涉及的电气工程专业一般是包含电气工程和自动化专业的。中国电力工业目前处于高速发展阶段，对于电气工程人才有大量需求，因此我国电气工程领域对培养相应的人才非常重视，并且我国主要的工科大学在教育和科研上对电气工程专业的投入比重相对较大。

二、电气工程专业的学科内涵

中国电气工程专业的研究对象是电能，主要研究电能从产生到利用各个阶段的规律的专业。其理论基础主要是电磁理论。电能从产生到利用的各个环节中需要充分掌握和利用电信息，因此电信息技术的研究是电气工程和自动化专业的不可或缺的内容。

同时，现代通信和计算机载体主要是电信息。所以电信息技术的研究也属于电类专业，其中电气工程是专业母体。电气工程是基础性的学科，因此具有较强的学科派生和交叉能力。如其与生命科学的交叉造就了新的专业—生物医学工程和生物电磁学；电气工程同材料科学的结合造就了纳米电工技术和超导电工技术；电气工程同电子科学的结合造就了电力电子技术，而后者也进一步推动了电气工程的发展，并且逐渐发展成为电气工程的一个分支。电气工程专业的范围主要有电电力系统运行和控制、电气装备制造与应用以及电工基础理论三部分电气工程的基础，是以电磁场理论和电路理论为主的电工理论。他们属于电磁学的发展外延。

电工理论运用于实践产生了新的电子技术和计算机硬件技术等性技术，因此电工理论是主要的理论基础。电气装备制造一般涉及制造电动机、变压器、发电机等电机设备，也涉及用电设备等电气设备和电器制造，同时包括电力控制装置的制造、各种电气控制装置、电子设备的制造等内容。电气装备的应用则主要指上述装置和设备的具体应用。电力系统一般涉及电气自动化和电力网的运行和控制等内容。需要注意的是制造和运行必须相互统一，电气设备的制造同时要兼顾实际运行状况，如电力系统稳定的运行需要依靠良好的设备。

三、电气工程专业的方法论、影响因素、培养目标和要求的介绍

电气工程专业由于理论分析较多，比较注重对数学工具的使用。作为一门工科专业，实验研电气工程需要通过实验研究来完成主要的学习和教学任务，在一定的实验条件和实验研究的支持下，学生在学习电气工程专业知识过程会事半功倍。

电气工程专业紧随现代科技，引入了以计算机技术为基础的仿真模拟技术进行教学研究。同时在进行电气工程的理论分析、试仿真模拟和实验研究时，教学也经常运用到等效与类比等科学方法。

电气工程专业是一门典型的基础性很强的学科专业，在与其他学科的交叉过程中，派生出了很多如电子科学与技术专业、电子信息工程专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业专业等学科。这些专业由于是电气工程专业派生而来，被划为电子与信息类专业，电气工程专业与其派生而来的专业统一被称作为为电类专业。电气工程专业作为电子与信息类专业的母体，又被派生而来的专业注入了新的发展活力。

电气工作专业的专业宗旨主要是培养能够在电气工程领域的研究开发、系统运行、装备制造、和相关管理等方面工作的，掌握技术开发、组织管理和科学研究能力的高素质综合型专业技术人才。电气工程的培养具体目标主要是，该专业学生要掌握计算机技术、信息技术和电子技术等专业技术，控制理论和电工理论等基础理论知识，通识性知识和对应的专业知识。

基于电气工程专业特点，学生在下列知识和能力上也有要求：

第一，掌握扎實的数理化等基础学科理论知识，掌握人文学科的管理基础知识，具备一定的外语运用能力；

第二，系统地学习与电气工程相关的工程技术知识，如信息处理、电机学、控制理论、计算机软硬件和网络技术等知识；

第三，得到良好的工程实践训练，掌握对电气工程领域实际问题的分析和解决能力；

第四，熟练运用计算机的能力；

第五，能在电工领域内掌握不低于1个专业方向的专业技术和理论，并清楚学科发展未来趋势；

第六，具备一定的适应工作条件、进行科学研究和信息管理等实际工作能力。

四、电气工程专业知识结构要求和知识体系

第一，熟悉系统的模拟和数字电子技术和相关电路理论；熟悉并会运用电子电路原理，会分析和解决相对复杂的电工电子电路问题；能掌握基础的电磁场理论；掌握控制理论、计算机软硬件、程序设计等相关知识；具备能检测、分析并处理电气系统物理量的能力。

第二，掌握扎实的电力系统、电力电子技术和电机学理论等相关知识；掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。

第三，能掌握不低于一个专业方向的基本技术和理论知识。第四，能掌握在工程中测试与表示常用物理量的能力，以及掌握设计和调试电气系统的相关知识。

电气工程专业教育内容和知识体系一般包括：

第一，通识教育和基础教育；

第二，专业类基础技术与理论知识（电磁场理论、控制理论、电路理论、、信号分析与处理、计算机网络、电子技术、检测技术等）；专业基础知识一般涉及电力系统、电力电子技术和电机学基础理论和知识；

第三，专业方向技术与知识。如电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术以及其他专业方向的技术。

第四，实验和实践技能。实验和实践技能主要包括简单的设计与调试电气系统实验技能、设计和调试相对复杂电气系统的初步实验的技能。

五、结论与建议

篇5：电气工程及其自动化专业概论

刚刚进入这个大专业的时候，记得就有老师和学长提到过，在分专业后都要开各自的专业概论课。选专业的时候也在网上看过不少的资料，咨询过不少人，以为自己了解这个专业啦。经过六个学时老师的深入讲解，我认识到学习《电气工程及其自动化专业概论》的至关重要,它是进入大学后,在专业课学习之前我们再一次对自己所学专业重新认识的机会。经过这一段时间的学习，我对自己选择的电气工程及其自动化专业有了个新的认识，她与人们的日常生活以及工业生产密切相关，是高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，而且她发展迅速，有着广阔的前景。

电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合.在这里要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训练，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。她要培养的是德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。

电气工程下设5个二级学科，分别为电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术。5个学科的研究领域自成一体，各有所长，发展势头强劲。

电机与电器

电机与电器的研究领域包括：电力系统中的大型发电机、电动机，有着广泛应用的中小型电机。前者侧重于运行分析、建模仿真及监测诊断，后者侧重于理论分析、设计方法及现代节能控制技术。就电力工业本身而言，电机就是发电厂和变电站的主要设备，它在机器制造业和轻、重型制造工业中应用广泛。可以说，只要涉及电机的场所都能看到该学科的研究成果。

该专业毕业生可在电力系统相关单位从事大型电机运行分析、监测控制或故障诊断等相关技术工作，也可在其他行业从事电机设计及运行控制和节能技术开发工作，还可在相关科研单位、高等学校从事科研及教学工作，或从事与电机及其运行控制相关的管理工作。

高电压与绝缘技术

高电压与绝缘技术主要运用于：电力系统防雷保护设计、绝缘子在线监测、防污闪、水果保鲜、真空断路器设计、脉冲储能技术及军工产品等，其研究内容与多个学科交叉，如脉冲与等离子方向、超导技术方向、自动化方向等。

该专业毕业生可在电力系统、电工制造和技术物理等领域从事高电压、强电流技术、绝缘技术、放电应用技术、过电压防护技术、电磁兼容技术等方面的研究，或成为从事设计、制造、运行工作的高级工程技术人才。如今，高电压这一传统专业又创新意，显现出前所未有的生机，可谓“老树发新枝”。但是与电力系统及其自动化专业相比，该专业相对冷门，竞争强度不大，录取比例接近1:1。

传统高电压技术是一门试验型学科，理论与实践在研究工作中占有相当比例。但是近年来高压

专业有向基础理论研究和计算机模拟仿真方向发展的趋势，试验平台的建设离不开自动控制和电力系统自动化方面的专业知识。建议考生在复试准备时注重对“高电压技术”、“电力系统工程基础”、“继电保护”等课程的学习，这些知识与将来的研究和工作密切相关。

电力系统及其自动化

电力系统及其自动化涉及电力生产的全过程（包括发电、输电、配电、用电等），其研究内容衍生的各项技术成果广泛应用于发电厂、变压器、输电线路和配电装置中，涉及控制、优化、经济、稳定等多项指标。除了涉及电气工程相关知识外，该专业对自动化、测量、计算机、通信等技术也有较高要求。

该专业是目前电气工程相关学科中研究生报考最热门的一个，竞争比较激烈，特别是该学科优势明显的院校，录取比例更低。建议报考该专业的考生在备考阶段，除多掌握一些电气工程的基础知识外，还要多加掌握对电路理论、控制理论、信号与系统理论等基础理论。

电力电子与电力传动

电力电子与电力传动专业在各级工业、交通运输、电力系统、新能源系统、计算机系统、通信系统以及家电产品等各个领域都有广泛应用，如航天飞行器中的特种电源、远程特高压电压传输系统，家用的空调、冰箱和计算机电源，都离不开电力电子及电力传动技术。

电力电子技术在输电网中的应用——直流输电已是较为成熟的技术，可控串补、静态无功发生装置等技术也正在快速发展中，而电力电子技术应用于配电系统则是近年来随着电力用户对电能质量要求的提高发展起来的，发展前景光明。因此，该专业毕业生的就业领域非常广泛，各级电力系统都亟需这方面的人才。相应地，就业形势好也促使该专业报考热门，特别是一些名牌院校更是考生争相追逐的目标，建议报考该专业的考生认真分析自己的能力，冷静地选择报考院校。

电工理论与新技术

电工理论与新技术专业主要是在电网络理论和电磁场理论的基础上，研究电网络分析方法及其在电力系统中的应用、电磁场数值分析方法及其工程应用、电力系统的电磁兼容技术、基于微机的现代电磁测量技术、电力系统的信号分析与处理技术。

电工理论与新技术在国内的发展还不成熟，很多人对这个专业了解不深，由于其涉及面广，各院校在该专业上的发展侧重点也不尽相同。因此，想报考该专业的考生应明确自己对所报考导师的研究方向是否感兴趣，因为选择感兴趣的方向对以后的学习和就业都很重要。相对于电气工程其他下属二级学科来说，电工理论与新技术的竞争程度相对来说是较小的。至于其就业前景就要看具体的研究方向，不过一般来说就业面还是比较广的。

除以上5个二级学科外，近年来也有不少院校和科研院所发展了电气信息监测技术、脉冲功率和等离子体等新兴二级学科，电气工程专业更加齐备完善。

宽口径的就业选择

控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点，就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。

由于电气工程专业研究范围广，应用前景乐观，毕业生就业形势大都比较好。小到一个开关的设计，大到航天飞机的研究，都会出现电气工程专业毕业生的身影。如果经过了两到三年的研究生阶段的学习，毕业生的专业素养能得到更大的提升，可选择的机会也更多。

电气工程专业培养宽口径、复合型的高级工程技术人才，因此该专业毕业生在就业时呈现“点多、面宽、适应性强”的特点。一般来说，电气工程专业研究生能够在电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域担任重要工作，也能到各级发电厂、供电局、电网调度所、各类大、中型企业从事电力设计、建设、调试、生产、运行、管理、市场运营、科技开发和技术培训等工作，或从事电气设备的维护、检修、安装和调试等方面的工作。此外，该专业的毕业生还可从事其他行业中的电气技术工作。

需要注意的是，很多单位在招聘电气专业的毕业生时，会考虑毕业生所学的具体专业方向。一般来说，电力电子方向的毕业生适合去私营或国营高新技术企业（如海信、富士康、爱默生、ABB、微软）、军工企业、航天企业或各省市电力公司、电力设计院等，而电机、高压、电力系统及电工理论等强电专业或者相关电力专业的毕业生适合去研究所、电厂或者电网公司。

刚毕业的研究生薪酬一般不高，且工资和福利根据具体专业和工作地点的不同也有所区别。电气行业很重视工作经验，因此毕业生刚开始工作时会比较辛苦，但随着工作经验的增长，待遇也会逐步提高。一般来说，电力电子方向的毕业生，薪酬基本保持在4000元/月左右，有的可能有5000元/月；电机专业毕业生薪酬则平均在3000元～4000元/月；而高电压和电力系统的毕业生，如能进入中广核电，月薪有可能高达万元，如果进入电网公司，一般工作几年后工资也能达到这个数。需要注意的是，一般电力系统单位仅招收对口电力院校或“211工程”院校的毕业生；电工理论与新技术专业没有完全对口的招聘单位，但如果毕业生的研究课题是与电力系统相关，也可进入电网公司。目前的发展方向有四种：从事软件技术的操作，研发。你们应该有门课程的！比如到关于PLC方面的公司从事技术工作，从工作学习总结。二：从事弱电方面的工作，比如学习使用potel应用软件等。现在在深圳一带如果你这方面功夫过硬那收入相当可观。还有从事数控机组的操作及修理工作。这方面目前也比较吃香。三：从事强电行来，这方面应该是这个专业的强项。一旦从事此项工作不管是工厂还电厂，生产车间还是现场施工都应该亲身体验，经验最重要，在学校学的东西在理论上是有用的。不过你在工作学的东西会更多。四：节能行业，目前提的比较火的行业。不过不知道会火好久，这个行业目前比较重视的是综合技术能力，如果你技术有认有底也可以去试试。不管从事那个方向的都应该从综合发展自我，不要只专技术，总有一天你有一个瓶颈，要多接受技术以

外的东西。管理，财经，市场这些对你以后很有用！

我不明白楼上说这个有什么原因

我就是这个专业毕业的，不过你说的还可以，基本上我们这个专业毕业了，大体上都从是这些方面。其实我们这个专业，重点是PLC、自动控制、单片机等科目。

分析这个专业还要从名字开始。

一、电气工程（Electrical Engineering简称EE）是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活工作模式等等。

从某种意义上讲，电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因为此，电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。

美国大学电气工程学科在机构名称上有的学校称电气工程系，有的称为电气工程与信息科学系，有的称为电气工程与计算机科学系等等。该学科（系）在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向，对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。美国4年制本科大学约有2320所，其中按学校综合实力排名或者按研究生院水平排名占前50名的大学，一般认为是美国的一流大学。作者重点收集整理了美国Stanford大学，MIT，加 州大学Berkeley分校、Los Angeles分校、San Diego分校，Cornell大学，宾州大学，加州理工学院，Princeton大学，西北大学，Maryland大学，哈佛大学，John Hopkins大学，Yale大学，Duke大学，Columbia大学，Michigan大学，Georgia理工学院，Illinois大学等50所名牌大学电气工程系（学科）的教学、科研概况，初步归纳出电气工程的概念、影响因素及11个主要研究方向。由于上述大学电气工程学术领域十分宽泛，有些专业术语闻所未闻，因此在翻译上可能有不准确之处，恳请专家学者批评指正。

1、电气工程的定义

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。

2、影响电气工程的主要因素

今后若干年内对电气工程发展影响最大的主要因素包括：

a、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讯系统，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。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来，信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。

b、与物理科学的相互交叉面拓宽。由于三极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（MEMS）。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。

c、快速变化。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。这对我们如何聘用新的教授，如何培养我们的学生有很大影响。

3、教学与科研领域

美国主要大学电气工程学科的教学与科研领域简要归纳为11个方向：它们是通讯与网络，计算机科学与工程，信号处理，系统控制，电子学与集成电路，光子学与光学，电力，电磁学，微结构（Microstructure），材料与装置，生物工程

二、自动化（Automation）是指工具或生产过程不依赖或少量依赖人的干预而主要依靠预设指令和程序自动完成工作的过程。

自动化一词最早来源于美国福特公司的机械工程师D.S.哈德，1946年他用这个词来描述汽车发动的工作生产过程。但事实上，自动化科学的基础早在19世纪末期就已经奠定。自动化科学出现的原因是为了控制那些自工业革命来越来越复杂的机械设备，诸如汽车、飞机等。此外现代工业生产上的流水线和精密设备，也越来越难以单纯的依靠人手来控制。这些新产品和技术导致了自动化科学的诞生。同时，应用数学和近现代电子学的发展也为自动化科学提供了理论基础。

自动化科学以数学和电子学为基础，根据应用对象，还包含力学、热学、电磁学、化学等很多学科，有些极端的研究方向甚至还要包括社会科学。20世纪70年代后，计算机技术和适应计算机技术的新数学方法逐渐取代了源于19世纪末二十世纪初的数学方法和电子学在自动化科学中的地位。而在当今，由于自动控制理论中大量新问题的出现，使得其中涉及的数学和计算机科学问题极端困难。因此，在西方自动化科学已经基本不再作为一个独立学科，而是被分化到数学、计算机科学的研究内容中去。

采用具有自动控制，能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。

电气工程是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活工作模式等等。从某种意义上讲，电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因为此，电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。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。电气自动化技术本身作为当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经

济各个部门,是微电子技术、电力电子技术、计算机应用技术、自动控制技术和信息网络技术等各高新设计集成。

同时电气工程对于我国经济的发展也有着至关重要的作用,随着时代的进步,世界开始进入新技术革命时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,现代工业生产过程中,要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程,使各个设备能够在工作过程中呈现出最佳状态,生产出最好的产品。因此,没有电气自动化的发展,现代化生产也就失去了根基。伴随着我国工业化的到来,信息化时代已经先一步到达,如果我们没有实现工业化,那信息化就更不可能完成,因为信息和工业化有着密不可分的关系。当然,也又不可能先把工业化发展的很好再去发展信息化,这样做只会使我们的发展速度变的更慢。所以,工业自动化就是将信息化和工业化一起发展。大力发展工业电气自动化技术,既可以对传统产业其当帮助,又可以加快信息化的发展,以实现我国电气的全面工业化。因此,电气工业自动化作为我国实现工业化和信息化的大政方针,必须成为我国行业的重中之重。目前,我国已经基本实现了工业的机械化,工业的电气化应该着重实现的是自动化,我国的传统产业应当靠工业自动化技术武装,能够利用工艺流程自动化手段控制设备,从而使我国的工业化自动化建设得以实现。当然,因为信息化和管理自动化的基础都是计算机、软件、网络和信息技术,所以他们的核心技术是相同的,所以发展工业自动化技术可以促进电气工业化的实现,也可以带动信息化的发展。在通常情况下,工业自动化涉及到的高技术主要是计算机、软件以及信息技术。随着互联网技术和信息技术的飞速发展,这一项新的高科技技术必将进一步促进企业管理的改革,更加促进我国电气自动化的发展。在我国,如何将工业电气自动化发展的更好是今后要做的首要问题。

一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构对于。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。

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。

我国的工业化还没有完全实现,世界信息化的浪潮就已经到来,我们不可能跨越工业化去实现信息化,工业自动化就是信息化和工业化的结合点,我们将密切关注国内外电气自动化先进技术的发展趋势,结合国内实际情况继续创新和发展，在技术先进、经济合理的前提下为我国的电气自动化事业的跨越式发展作出贡献。也因此,发展工业自动化技术可以促进工业化的实现从而逐步缩短与发达国家之间的差距。

篇6：电气工程及其自动化专业概论

（姓名、班级、学号）

 前言（学习本专业的目的意义）

 本专业的主要内涵（分现代设计技术、先进制造技术及其自动化技术三部分写）

 本专业的主要学习内容（分公共基础课、核心专业课、选修课和实践环节写）

 对本专业的初步认识及体会

 对自己今后学习的要求

要求：

一、必须手写

二、杜绝抄袭

三、注明参考文献（按规范）

例如：

1、王玉兴，曹金海，刘刚等，斗轮堆取料机变幅装置运动学特性分析的计算机仿真，农业工程学报，1996, 12(3)：117-121.2、柳宁，机械CAD/CAM，北京：机械工业出版社，2002。