电气工程及其自动化专业导论PPT第2章
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电气工程与自动化技术PPT大纲
阐述智能交通系统规划的原则，包括科学性、前瞻性、可持续性等。
交通管理策略
讲解智能交通系统的管理策略，包括交通信号控制、交通拥堵疏导等。
技术应用与创新
探讨智能交通系统中的技术应用与创新，如大数据、人工智能等。
环境保护监测及治理方案
环境保护重要性
强调环境保护的重要性，阐述其对人类生存 和发展的影响。
监测技术与方法
数据存储与管理
将处理后的数据进行存储和管理，便于后 续分析和应用。
控制策略及算法设计
控制策略
根据被控对象的特性和控制要求，选择 合适的控制策略，如PID控制、模糊控
制、神经网络控制等。
仿真与调试
在控制系统实施前，进行仿真和调试 ，验证控制策略和算法的有效性。
算法设计
针对具体控制问题，设计相应的控制 算法，包括控制律设计、参数整定等 。
政策法规对电气工程可持续 发展的推动作用
06
实验环节与课程设计案例分享
典型电路实验操作和注意事项
01
02
03
实验前准备
了解实验目的、熟悉实验 电路、检查实验器材等。
实验操作步骤
按照电路图连接电路、检 查电路连接是否正确、通 电测试等。
注意事项
注意电源电压和电流大小 、避免短路和过载、注意 实验安全等。
优化与改进
根据实际应用效果，对控制策略和算 法进行优化和改进，提高控制性能。
通信系统构建与维护
通信系统原理
通信系统是实现信息传输和交换 的基础设施，其工作原理涉及信 号调制、解调、编码、解码等技
术。
通信系统维护与故障排除
为保证通信系统互联互通，需遵 循统一的通信协议和标准，如 TCP/IP、Modbus等。
交通管理策略
讲解智能交通系统的管理策略，包括交通信号控制、交通拥堵疏导等。
技术应用与创新
探讨智能交通系统中的技术应用与创新，如大数据、人工智能等。
环境保护监测及治理方案
环境保护重要性
强调环境保护的重要性，阐述其对人类生存 和发展的影响。
监测技术与方法
数据存储与管理
将处理后的数据进行存储和管理，便于后 续分析和应用。
控制策略及算法设计
控制策略
根据被控对象的特性和控制要求，选择 合适的控制策略，如PID控制、模糊控
制、神经网络控制等。
仿真与调试
在控制系统实施前，进行仿真和调试 ，验证控制策略和算法的有效性。
算法设计
针对具体控制问题，设计相应的控制 算法，包括控制律设计、参数整定等 。
政策法规对电气工程可持续 发展的推动作用
06
实验环节与课程设计案例分享
典型电路实验操作和注意事项
01
02
03
实验前准备
了解实验目的、熟悉实验 电路、检查实验器材等。
实验操作步骤
按照电路图连接电路、检 查电路连接是否正确、通 电测试等。
注意事项
注意电源电压和电流大小 、避免短路和过载、注意 实验安全等。
优化与改进
根据实际应用效果，对控制策略和算 法进行优化和改进，提高控制性能。
通信系统构建与维护
通信系统原理
通信系统是实现信息传输和交换 的基础设施，其工作原理涉及信 号调制、解调、编码、解码等技
术。
通信系统维护与故障排除
为保证通信系统互联互通，需遵 循统一的通信协议和标准，如 TCP/IP、Modbus等。
2 电气工程概论_第二章_电机电器及其控制技术
牵引电 动机
电传动内燃机车动力关系示意图
电气工程专业导论
20
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
内燃机—电力 推进：
3）船舶
舰船内燃机—电力推进感应电动机
电气工程专业导论 21
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
第二章 电机电器及其控制技术
一．电机的作用与发展简史 二．电机的分类与结构 三．电机的应用领域 四．电动机的选用与运行控制 五．电机学的研究内容 六．电器的发展历史 七．电器的分类 八．高压电器 九．低压电器
电气工程专业导论 1
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
6）磁悬浮列 车驱动
图2-25
电气工程专业导论
25
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
7）直线电动 机轮轨车辆
电气工程专业导论
26
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一、电机的作用与发展简史
电机的作用
电能的生产、 传输和分配
发电机 变压器
……
驱动各种机 械和装备
电动机 机床 水泵 ……
控制电机
阀门控制 火炮控制 计算机 ……
电气工程专业导论
2
GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
电气工程及其自动化专业导论
电气工程及其自动化专业导论
电气工程及其自动化专业导论
引言：
电气工程及其自动化专业是工程学科中的一支重要学科，主要
涉及电力系统、电机与电子技术、控制理论与应用等方面的知识。
本文将从以下几个方面对电气工程及其自动化专业进行介绍和讨论。
第一章：电气工程概述
1.1 电气工程的定义和起源
1.2 电气工程的基本原理
1.3 电气工程的分类
第二章：电力系统
2.1 电力系统的组成与层次结构
2.2 电力系统运行与管理
2.3 电力系统的稳定性分析
2.4 电力系统的保护与自动化
第三章：电机与电子技术
3.1 电机原理与类型
3.2 电机的控制与调速
3.3 电子元器件与电路
3.4 电子技术在电气工程中的应用
第四章：控制理论与应用
4.1 控制系统的基本概念与分类
4.2 控制系统的数学模型与传递函数
4.3 控制系统的稳态与动态特性分析
4.4 控制系统的设计与调节
第五章：自动化技术与应用
5.1 自动化技术的发展历程
5.2 自动化系统的组成与层次结构
5.3 自动化技术在生产与工程中的应用
5.4 工业自动化系统的设计与实施
附件：
本文档附带的附件包括电气工程及其自动化专业相关的案例分析、电力系统模拟软件、电机控制实验报告等内容。
这些附件旨在辅助读者更好地理解和应用本文所介绍的知识。
法律名词及注释：
1. 电力法：指规定电力行业活动有关法律的总称。
2. 电气安全法：规定了电气产品的安全性要求和检验检测标准等。
3. 电磁兼容法：规定了电气设备的电磁兼容性要求和测试方法等。
电气工程及其自动化专业导论 ppt课件
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6
社会对电气工程的人才需求是多方面、 多层次的。
电气工程的人才有理论研究型，应用 研究型，应用型等多种。
对理论研究型人才的需求是极少数。
对大部分人来说，应当立足于实际应 用，再根据需要进行适当应用研究
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7
工程技术型学科基础课
核心课程 电路理论 模拟电子技术 数字电子技术 微机原理与应用 计算机语言与程序设计 信号分析与处理 自动控制原理
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1
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2
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。
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3
电气工程的内涵： 电气工程的内涵主要涉及以下几个方面：
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5
培养要求： 本专业学生主要学习电工技术、
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。
10
就业前景：
随着我国经济的不断发展，现代化工 业的不断发展使电气自动化技术方面的人 才市场有着相当大的潜力。
电力电子技术和微机控制技术是高新 技术产业的重要组成部分，智能控制电器 及电气控制设备、自动控制系统及生产线 广泛应用于工业、农业、国防等领域，在 国民经济中其着举足轻重的作用。
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13
就业方向：
电气工程及其自动化讲座ppt课件
5
专业方向 基本能力
• 1．具有坚实的专业基础知识，主要包括 电路、电机学、电力系统分析、自动控制 原理、电力电子技术、信号与系统、高电 压技术、微机原理及应用、电气测试技术、 电子电路基础等。
• 2．系统地掌握本专业专业理论知识，包 括供电工程、继电保护、电气工程概预算、 工厂电气控制、工业自动化控制等，了解 本专业的学科前沿及发展趋势。
– 现代交通运输中的电力牵引，如：电力机车、 地铁、磁悬浮列车、无轨电车、电动汽车等；
– 民航、铁路、城市交通的信号、照明、控制 等。
4. 现代社会
– 社会服务中，电器被广泛地使用；
5. 现代家庭
– 社会服务和家庭生活中，家用电器被广泛地 使用；
11
近年来，我专业毕业生主要分配 走向
• 工程局 • 大中型工厂，大型公司 • 建筑公司 • 电厂、供电局 • 读研，继续深造
基本内容：逻辑代数基础、门电路、组合逻
辑电路、触发器、时序逻辑、电路脉冲波形
的产生和整形、大规模集成电路、模-数和
数-模转换
26
主要专业基础与专业课介绍
电力电子技术
性质：本课程是一门专业基础课，是一门理 论与应用紧密结合，实践性很强的课程。电 力电子技术是利用电力电子器件实现对电力 的电压、电流、频率和波形等进行变换和控 制，以满足不同的应用且达到最佳使用电能 的技术。先修课程是《电路》、《电子技术 基础》；
基本内容：静电场、恒定电场、恒定磁场、 边值问题、时变场
31
主要专业基础与专业课介绍
电力系统分析
性质：本课程是本专业最重要的一门专业基 础课程，三大骨干课程之一。主要讲述电力 系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统 稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先 修课程主要为《电路》、《电机学》等。
专业方向 基本能力
• 1．具有坚实的专业基础知识，主要包括 电路、电机学、电力系统分析、自动控制 原理、电力电子技术、信号与系统、高电 压技术、微机原理及应用、电气测试技术、 电子电路基础等。
• 2．系统地掌握本专业专业理论知识，包 括供电工程、继电保护、电气工程概预算、 工厂电气控制、工业自动化控制等，了解 本专业的学科前沿及发展趋势。
– 现代交通运输中的电力牵引，如：电力机车、 地铁、磁悬浮列车、无轨电车、电动汽车等；
– 民航、铁路、城市交通的信号、照明、控制 等。
4. 现代社会
– 社会服务中，电器被广泛地使用；
5. 现代家庭
– 社会服务和家庭生活中，家用电器被广泛地 使用；
11
近年来，我专业毕业生主要分配 走向
• 工程局 • 大中型工厂，大型公司 • 建筑公司 • 电厂、供电局 • 读研，继续深造
基本内容：逻辑代数基础、门电路、组合逻
辑电路、触发器、时序逻辑、电路脉冲波形
的产生和整形、大规模集成电路、模-数和
数-模转换
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主要专业基础与专业课介绍
电力电子技术
性质：本课程是一门专业基础课，是一门理 论与应用紧密结合，实践性很强的课程。电 力电子技术是利用电力电子器件实现对电力 的电压、电流、频率和波形等进行变换和控 制，以满足不同的应用且达到最佳使用电能 的技术。先修课程是《电路》、《电子技术 基础》；
基本内容：静电场、恒定电场、恒定磁场、 边值问题、时变场
31
主要专业基础与专业课介绍
电力系统分析
性质：本课程是本专业最重要的一门专业基 础课程，三大骨干课程之一。主要讲述电力 系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统 稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先 修课程主要为《电路》、《电机学》等。
电气及其自动化专业培训课件(ppt 52张PPT)
a0 0, a1 0, a2 0, a3 0
解题过程：
（2）列劳斯表
例5：已知系统特征方程
试用劳斯判据判别系统的稳定性。
解题过程：
（1）系统稳定的必要条件是特征方程式的系数均 并且没有缺项，所以满足必要条件
解题过程：
（2）列劳斯表
例6：已知系统特征方程
试用劳斯判据判别系统的稳定性。
2、稳定性是控制系统的一种固有特性，只取
3、系统稳定性是指自由响应（零输入响应）
为零时的稳定性。
的稳定性，即讨论系统输入为零，初始偏差
第3节 线性定常系统的稳定性
系统用微分方程描述，如何确定系统是否
线性定常系统稳定的充分必要条件
设n 阶线性定常系统的微分方程为
对上式作拉氏变换，得
当 R(s)=0 ，得到在初始状态影响下系统的时
U i (s) U C (s) I (s) R U C (0) 1 U C (s) I (s) sC s
解题步骤： （3）合并得到输出的拉普拉斯变换为
U i (s) RCU C (0) U C (s) 1 RCs 1 RCs
（4）对系统进行拉普拉斯反变换，
1
U i (s) 1 RCU C (0) U C (t ) L [ ] L [ ] 1 RCs 1 RCs t 1 U i ( s ) L [ ] U C (0)e RC 动 1 RCs 稳态响应
31、知技并重，德行为先。 32、生活的理想，就是为了理想的生活。 —— 张闻天 33、贫不足羞，可羞是贫而无志。 —— 吕坤 34、你若要喜爱你自己的价值，你就得给世界创造价值。 —— 歌德 35、社会犹如一条船，每个人都要有掌舵的准备。 —— 易卜生 36、人生不是一种享乐，而是一桩十分沉重的工作。 —— 列夫· 托尔斯泰 37、生活只有在平淡无味的人看来才是空虚而平淡无味的。 —— 车尔尼雪夫斯基 38、先相信你自己，然后别人才会相信你。 —— 屠格涅夫 39、谁给我一滴水，我便回报他整个大海。 —— 华 梅 40、对人不尊敬，首先就是对自己的不尊敬。 —— 惠特曼 41、一个人的真正伟大之处就在于他能够认识到自己的渺小。 —— 保 罗 42、自我控制是最强者的本能。 —— 萧伯纳 43、勿以恶小而为之，勿以善小而不为。惟贤惟德，能服于人。 —— 刘备 44、要使别人喜欢你，首先你得改变对人的态度，把精神放得轻松一点，表情自然，笑容可掬，这样别人就会对你产生喜爱的感觉了。 —— 卡耐基 45、有谦和、愉快、诚恳的态度，而同时又加上忍耐精神的人，是非常幸运的。 —— 塞涅卡 46、人的一生可能燃烧也可能腐朽，我不能腐朽，我愿意燃烧起来！ —— 奥斯特洛夫斯基 47、我们应该注意自己不用语言去伤害别的同志，但是，当别人用语言来伤害自己的时候，也应该受得起。 —— 刘少奇 48、人生犹如一本书，愚蠢者草草翻过，聪明人细细阅读。为何如此. 因为他们只能读它一次。 —— 保 罗 49、无论你怎样地表示愤怒，都不要做出任何无法挽回的事来。 —— 培 根 50、人生就象弈棋，一步失误， 全盘皆输，这是令人悲哀之事；而且人生还不如弈棋，不可能再来一局，也不能悔棋。 —— 弗洛伊德 51、在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。 —— 苏格拉底 52、 路是脚踏出来的，历史是人写出来的。人的每一步行动都在书写自己的历史。 —— 吉鸿昌 53、 最本质的人生价值就是人的独立性。 —— 布迪曼 54、 谁若想在困厄时得到援助，就应在平日待人以宽。 —— 萨迪 55、 人世间没有比互相竭尽全心、互相尽力照料更加快乐的了。 —— 西塞罗 56、 不良的习惯会随时阻碍你走向成名、获利和享乐的路上去。 —— 莎士比亚 57、 容易发怒，是品格上最为显著的弱点。 —— 但 丁 58、 对一个尚未成熟的少年来讲，坏的伙伴比好的老师起的作用要大得多。 —— 伊 索 59、 决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。 —— 歌德 60、 生气的时候，开口前先数到十，如果非常愤怒，先数到一百。 —— 杰弗逊
最新电气工程及其自动化专业认知PPT课件
46
3、保证电力系统的稳定性
稳定问题是影响大型电力系统运行可 靠性的一个重要因素。
4、保证运行人员和电气设备工作的安全
设计合理、维护及时、严格遵守规章制度
5、保证电力系统运行的经济性
规划设计合理、提高系统调度和管理水平
47
六、我国电力现状和发展前景 1.历史及现状（略） 2.中国电力工业展望（略） 3.电力前沿技术
48
3.电力前沿技术
➢分布式电源
✓ 液体或气体燃料的内燃机 ✓ 微型燃气轮机 ✓ 工程用的燃料电池
49
➢大功率电力电子技术的应用
✓ 灵活交流输电技术(FACTS) ✓ 定质电力技术 ✓ 新型直流输电技术 ✓ 同步开断技术 ✓ 全可控的电力系统
50
➢电磁兼容技术
✓ 电磁环境评价 ✓ 电磁干扰耦合路径 ✓ 电磁抗扰性评价 ✓ 抗干扰措施 ✓ 电能质量系统
✓ 坝后式 ✓ 河床式
26
坝后式水力发电厂示意图
上游
大坝
水库
变压器
发电机 下游
27
河床式水力发电厂示意图
厂房 进水口
溢流坝
28
引水式水力发电厂
引水渠 压力水管
堰 厂房
29
抽水蓄能电站（发电）
水坝
压力水管 厂房
蓄水池
30
抽水蓄能电站（蓄能）
31
3. 核电厂
➢ 核电厂：利用核能发电的工厂
➢分类 ✓轻水堆 沸水堆
51
结束语
谢谢大家聆听！！！
52
d保证运行人员和电气设备工作的安全保证运行人员和电气设备工作的安全设计合理维护及时严格遵守规章制度ee保证电力系统运行的经济性保证电力系统运行的经济性规划设计合理提高系统调度和管理水平20发电机主要部件发电机21直流发电机工作原理图22风力发电机内部构造图23121314151011高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门地线铭牌讯号式温度计吸湿器储油柜防爆管瓦斯继电器电力变压器结构及外形示意图24电动机25变压器的结构示意图选择某一类型变压要求手绘其结构示意图并对变压器各部件作标志说明第三次上课时学委统一提交26
3、保证电力系统的稳定性
稳定问题是影响大型电力系统运行可 靠性的一个重要因素。
4、保证运行人员和电气设备工作的安全
设计合理、维护及时、严格遵守规章制度
5、保证电力系统运行的经济性
规划设计合理、提高系统调度和管理水平
47
六、我国电力现状和发展前景 1.历史及现状（略） 2.中国电力工业展望（略） 3.电力前沿技术
48
3.电力前沿技术
➢分布式电源
✓ 液体或气体燃料的内燃机 ✓ 微型燃气轮机 ✓ 工程用的燃料电池
49
➢大功率电力电子技术的应用
✓ 灵活交流输电技术(FACTS) ✓ 定质电力技术 ✓ 新型直流输电技术 ✓ 同步开断技术 ✓ 全可控的电力系统
50
➢电磁兼容技术
✓ 电磁环境评价 ✓ 电磁干扰耦合路径 ✓ 电磁抗扰性评价 ✓ 抗干扰措施 ✓ 电能质量系统
✓ 坝后式 ✓ 河床式
26
坝后式水力发电厂示意图
上游
大坝
水库
变压器
发电机 下游
27
河床式水力发电厂示意图
厂房 进水口
溢流坝
28
引水式水力发电厂
引水渠 压力水管
堰 厂房
29
抽水蓄能电站（发电）
水坝
压力水管 厂房
蓄水池
30
抽水蓄能电站（蓄能）
31
3. 核电厂
➢ 核电厂：利用核能发电的工厂
➢分类 ✓轻水堆 沸水堆
51
结束语
谢谢大家聆听！！！
52
d保证运行人员和电气设备工作的安全保证运行人员和电气设备工作的安全设计合理维护及时严格遵守规章制度ee保证电力系统运行的经济性保证电力系统运行的经济性规划设计合理提高系统调度和管理水平20发电机主要部件发电机21直流发电机工作原理图22风力发电机内部构造图23121314151011高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门地线铭牌讯号式温度计吸湿器储油柜防爆管瓦斯继电器电力变压器结构及外形示意图24电动机25变压器的结构示意图选择某一类型变压要求手绘其结构示意图并对变压器各部件作标志说明第三次上课时学委统一提交26
电气工程及其自动化专业导论
中国共产党十六次代表大会报告：
以信息化带动工业化；以工业化促进信息化
自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志
自动化在现代化建设中的作用与地位
“自动化” 快成为“现代化”的代名词了。 设想： 农业自动化了（从种、管、收全部机器人） 难道不算现代化？
工厂里除办公室有人外（无人看门、无人车间） 难道不算现代化？ 每家每户全部自动化设备（包括烧菜，喂饭） 难道不算现代化？
工 业 化
（工业化基础）机械化 物 质
信 息 化
计算机化（信息化基础） 信 息
（能量流）电气化 自动化 （基础自动化）
网络化（信息流） 系统化 （先进自动化）
能 量
自动化的重要性
（基础）自动化（核心是控制） 是工业化完成与否的标志 自动化技术是工业化的核心技术 先进自动化（核心是信息、控制、系统） 是信息化完成与否的标志 先进自动化技术是信息化的核心技术
研究内容包括理论、方法、应用硬件和软件等。
从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制
造自动化、楼宇自动化、武器及军事自动化、办公室 自动化和家庭自动化等。 应用型自动化专业重点研究内容包括： 自动化设计、自动化制造 自动化工程、自动化管理 自动化决策、自动化运行等 自动化的研究内容宽广，并且越来越宽广 自动化是一门名副其实的多学科交叉学科
扩展作用（信息处理）
——管理、经济、金融过程智能化
自动化在工业化建设中的地位
自动化在国民经济、国家综合实力中起着举足轻重的作用， 并且其作用越来越重要。一个国家自动化水平的高低就是国家发 达的标志。
自动化与工业化的关系 工业化特点：专指第二产业，尤其是制造业 工业化发展三阶段： 机械化（大规模使用机器系统） 电气化（加入电机、电网络） 自动化（加入自动控制器）
以信息化带动工业化；以工业化促进信息化
自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志
自动化在现代化建设中的作用与地位
“自动化” 快成为“现代化”的代名词了。 设想： 农业自动化了（从种、管、收全部机器人） 难道不算现代化？
工厂里除办公室有人外（无人看门、无人车间） 难道不算现代化？ 每家每户全部自动化设备（包括烧菜，喂饭） 难道不算现代化？
工 业 化
（工业化基础）机械化 物 质
信 息 化
计算机化（信息化基础） 信 息
（能量流）电气化 自动化 （基础自动化）
网络化（信息流） 系统化 （先进自动化）
能 量
自动化的重要性
（基础）自动化（核心是控制） 是工业化完成与否的标志 自动化技术是工业化的核心技术 先进自动化（核心是信息、控制、系统） 是信息化完成与否的标志 先进自动化技术是信息化的核心技术
研究内容包括理论、方法、应用硬件和软件等。
从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制
造自动化、楼宇自动化、武器及军事自动化、办公室 自动化和家庭自动化等。 应用型自动化专业重点研究内容包括： 自动化设计、自动化制造 自动化工程、自动化管理 自动化决策、自动化运行等 自动化的研究内容宽广，并且越来越宽广 自动化是一门名副其实的多学科交叉学科
扩展作用（信息处理）
——管理、经济、金融过程智能化
自动化在工业化建设中的地位
自动化在国民经济、国家综合实力中起着举足轻重的作用， 并且其作用越来越重要。一个国家自动化水平的高低就是国家发 达的标志。
自动化与工业化的关系 工业化特点：专指第二产业，尤其是制造业 工业化发展三阶段： 机械化（大规模使用机器系统） 电气化（加入电机、电网络） 自动化（加入自动控制器）
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2.4 电器的分类和主要类型
高压电器 低压电器
控制电器 主令电器
保护电器 哈尔滨理工大学
执行电器
手动电器 自动电器
…… …… 配电电器
第2章 电机电器及其系统
2.4 电器的分类和主要类型
2.4.1 电器的主要分类
电器（electric apparatus）泛指所有用电的器具，但是在电气工程领域中，主要指用于对 电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检 测和保护等作用的电工装置、设备和元件。
（四）特种电机 1.永磁无刷电动机 无刷电动机是一种典型的机电一体化产品，主要由电动
机本体、位置传感器、控制器及相关线路组成。转子采用永 磁材料的无刷电动机，称做永磁无刷电动机，其转子结构既 有传统的内转子结构，又有盘式结构、外转子结构和直线结 构等新型结构形式。
哈尔滨理工大学
无刷电机
第2章 电机电器及其系统
主要作用概括为以下三个方面： 1、用于电能的产生、传输、和分配。 2、用于驱动各种生产机械或装备。 3、用以作为各种控制系统或自动化、智能化装置的重要元件。
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.1.1 电机的主要作用
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.1 电机的作用和发展历程
2.1.2 电机的发展历程
高压开关设备的器件主要有断路器、隔离开关、重合器、分段器、接触器、熔断器负荷开 关和接地开关等，以及由上述产品与其他电器产品组合的系统。
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
主要分类： 1.按工作电压等级分类 （1）高压电器 （2）低压电器
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.4 电器的分类和主要类型
2.4.1 电器的主要分类
2. 按用途分类 （1）控制电器 （2）主令电器 （3）保护电器 （4）执行电器 （5）配电电器
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.4 电器的分类和主要类型
各种生产机械都广泛应用电动机来驱动。中小功 率电动机常常被用于电动工具与家用电器中，也 可以用在自动控制系统和计算装置中作为检测、 放大、执行元件等。
哈尔滨理工大学
笼型感应电动机 直流电动机
第2章 电机电器及其系统
2.2 电机的分类和主要类型
2.2.2 电机的主要类型
（三）变压器 变压器是一种静止电机，其主要组成部分是
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.2 电机的分类和主要类型
2.2.1 电机的主要分类
② 输出与输入有不同的波形，如将交流变为直流——变流机。 ③ 输出与输入有不同的频率——变频机。 ④ 输出与输入有不同的相位——移相机。 （4）在机电系统中起调节、放大和控制作用的电机——控制电机。 3.按运行速度，电机又可以分为： （1）静止设备——变压器。 （2）没有固定的同步速度——直流电机。
哈尔滨电机厂有限责任公司生产的 永磁直驱风力发电机组示意图 600MW汽轮发电机定子
湘潭电机集团7-8MW风电机组结构方案示意图
第2章 电机电器及其系统 2.3 电机的主要应用
2.3.2 工农业生产
在工农业中，中、小功率的感应电动机在工农业生产中有着极其广泛的应用，在工业车床、 鼓风机、磨面机、电风扇、行车（吊车）、球磨机、数控机床、油压机、提升机、电拖车、制砖 机、压风机等设备的驱动中，均使用了大量的感应电动机。
电气工程及其自动化专业导论
戈宝军 陶大军 付敏 周永勤 刘骥
职务：教授 单位：哈尔滨理工大学
哈尔滨理工大学
电气工程及其自动化专业导论
目录
第1章 电气工程及其本科教育 第2章 电机电器及其系统 第3章 电力系统及其自动化 第4章 电力电子与电力传动 第5章 高电压与绝缘技术 第6章 电工理论与新技术
第2章 电机电器及其系统
2.2 电机的分类和主要类型
2.2.1 电机的主要分类
依据不同的分类标准，电机有不同的分类方法： 1.按照所应用的电流种类，电机可以分为直流电机和交流电机。 2.按照在应用中的功能来分，电机可以分为下列各类。 （1）将机械功率转换为电功率——发电机。 （2）将电功率转换为机械功率——电动机。 （3）将电功率转换为另一种形式的电功率，又可分为： ① 输出和输入有不同的电压——变压器。
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第2章 电机电器及其系统
核心课程： 主要学习与电机、电器，以及与控制相关的学科基础课程和专业方向课程，开设的课程一般
包括电机学、电力电子技术、自动控制原理、PLC电气控制、电机设计、电机运动控制、电机 测试技术、电机与电力拖动、特种电机或永磁电机、电机控制、控制电机、电机结构工艺学等 课程。 就业去向：
交流电机
交流电机的形成和发 展时期
发展新时期
材料、控制技术对促 进电机发展的新时期
直流电机
直流电机的形成和发 展时期
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电机理论
电机统一理论的形成 、发展和成熟时期
第2章 电机电器及其系统
2.1.2 电机的发展历程
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第2章 电机电器及其系统
2.1.2 电机的发展历程
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第2章 电机电器及其系统
2.3 电机的主要应用
2.3.1 电力工业
在电力工业中，电机主要作为电力的产生装备——发电机。依据驱动发电机的原动机能量来 源的不同，主要有汽轮发电机、水轮发电机、风力发电机三类型。
上海电气集团股份有限公司生产100 万千瓦超超临界燃煤汽轮发电机转子
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铁芯和绕组。为了改善散热条件，大、中容量的 电力变压器的铁芯和绕组浸在盛满变压器油的封 闭油箱中，各绕组对外线路的连接由绝缘套管引 出。为了使变压器安全可靠地运行，还设有储油 柜、安全气道、气体继电器的等附件。
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第2章 电机电器及其系统
2.2 电机的分类和主要类型
2.2.2 电机的主要类型
2.2 电机的分类和主要类型
2.2.2 电机的主要类型
（四）特种电机 2.直线电动机 直线电动机的历史，最早可追溯到1840年惠斯登开始
提出和制作的略具雏形但并不成功的直线电机，至今已有 180年的历史。在这段历史过程中，直线电动机经历了探索 实验、开发应用和实用商品化三个时期。
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第2章 电机电器及其系统
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第2章 电机电器及其系统 2.3 电机的主要应用
2.3.2 工农业生产
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第2章 电机电器及其系统 2.3 电机的主要应用
2.3.3 交通运输
作为21世纪的绿色交通工具，电动汽车在各国受到普遍重视，电动车辆驱动用电机主要是大 功率永磁无刷直流电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机、高效感应电动机等，这类电机的 发展趋势是高效率、高出力、智能化。
2.4.1 电器的主要分类
3. 按动作原理分类 （1）手动电器 （2）自动电器 4. 按工作原理分类 （1）电磁式电器 （2）非电量控制电器
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第2章 电机电器及其系统
2.4 电器的分类和主要类型
2.4.1 电器的主要分类
5. 按功能分类 （1）用于接通和分段电路的电器,主要有刀开关、接触器、负荷开关、隔离开关、断路器等。 （2）用于控制电路的电器，主要有电磁启动器、星三角启动器、自耦减压启动器、频敏启动 器、变阻器、控制继电器等（用于电机的各种启动器正越来越多地被电力电子装置所取代）。 （3）用于切换电路的电器，主要有转换开关、主令电器等。 （4）用于检测电路参数的电器，主要有互感器、传感器等。 （5）用于保护电路的电器，主要有熔断器、断路器、限流电抗器、避雷器等。
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第2章 电机电器及其系统
2.4 电器的分类和主要类型
2.4.2 高压电器
（一）高压开关设备 高压开关设备主要用于在额定电压3000V以上的电力系统中关合及开断正常电力线路，以
及输送倒换电力负荷；从电力系统中退出故障设备及故障线段，保证电力系统安全、正常地运行 ；将两段电力线路以至电力系统的两部分隔开；将已退出运行的设备或线路进行可靠接地，以保 证电力线路、设备和运行维修人员的安全。
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第2章 电机电器及其系统 2.3 电机的主要应用
2.3.4 其他领域
电机在其他领域也有着非常广泛的应用,例如消费电子领域，电唱机、录音机、VCD视盘和 DVD视盘等影音设备，配套电机主要为永磁直流电动机、印制绕组电动机、线绕盘式电动机、 无刷直流电动机等。
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第2章 电机电器及其系统
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第2章 电机电器及其系统
2.2 电机的分类和主要类型
2.2.2 电机的主要类型
（四）特种电机 6. 音圈电机 音圈电机（Voice Coil Motor）是一种特殊形式的直 接驱动电机。具有结构简单体积小、高速、高加速响应快 等特性。其工作原理是，通电线圈（导体）放在磁场内就 会产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成比例，基于 此原理制造的音圈电机运动形式可以为直线或者圆弧。
装备，发电机发出的电一般经变压器升高电压后 并入电能传输系统——电网。提供机械能的机械 装备通常称为原动机，主要有水轮机、汽轮机、 风机等。
隐极汽轮发电机
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凸极水轮发电机ຫໍສະໝຸດ 第2章 电机电器及其系统2.2 电机的分类和主要类型
2.2.2 电机的主要类型
（二）电动机 电动机的作用是将电能转换为机械能。现代
毕业后可以进入一些电气装备制造行业从事与电机、电器等设备相关的设计、开发、控制、 运行、检测维护等方面的工作，也可以进入电力系统运行与维护行业从事运行监测、系统维护 、经济运行、质量保障、技术管理等工作。
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