电气信息导论ppt课件.ppt

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1、电气信息导论电气工程及其自动化电气工程学院一、电气工程学科分类二、电气工程的学科特点三、电工理论与新技术四、电气工程学院情况简介电机与电器；电力系统及其自动化；电工理论与新技术；高电压与绝缘技术；电力电子与电力传动电气工程学科分类电气工程电气工程学科是工程类四大基础学科之一（机电土化），是工科院校最古老的学科，也是当今世界各种高新技术的母学科。(至今国外很多大学的以下学科仍留在电气系里）----电子工程;计算机工程;自动化与仪表技术;----等离子体技术;激光技术等。国际上，在学科的整体结构上，电气科学一般与计算机、电子、自动化处于同一个学科范畴。而在国内，一般将所谓的“强电”（即电气

2、科学）和“弱电”（即电子学）分开，分别归属于不同的两个学科范畴。现阶段，强、弱电之间的联系日益紧密，从系统的角度来说，强电与弱电的结合是不可避免的。电工学科的特点：1)整个学科以最终的用电技术为基础，直接依赖物理科学和实验，发展基础牢固；2)与电子技术等相结合，发展为全新意义上的电工学科，本科专业称之“电气工程及其自动化”；3)与产业广泛、密切相连，电气工程的科学研究直接面向国民经济的主战场，容易取得社会与经济效益；4）实用技术与研究开发内容丰富，社会需求面广；5)可继续生长出新的学科增长点，如超导、材料的电加工、传感器技术、电动汽车等。专业主干课程（1）电磁场基础（2）电路基础（3）

3、模拟电子技术（4）数字电路与系统（5）计算机原理（6）自动控制原理（7）电机与拖动（8）电力电子技术（9）电力系统分析传统电工新技术：1、高电压与绝缘技术---过电压(短时与暂态)，---绝缘配合，---高压电器，---高压试验技术，---气体放电技术。2、电磁兼容技术---防雷与接地,---静电技术，---电磁干扰与防护。3、高电压智能检测技术---电缆诊断，局部放电等。---状态诊断，---高压智能检测4、电磁场分析与仿真（直流、交流、脉冲、高频等）5、电力开关技术---断路器、负荷与隔离开关、熔断器---成套（开关柜，结合计量与保护）---智能化：6、电力系统硬件技术（发电机、变压

4、器、开关、计量与输电线保护、补偿与控制、通讯等）7、电能质量管理技术电力质量问题：电压/频率波动，谐波污染，闪变等---无功补偿---有源滤波---不间断供电---远程计量、谐波监控---电力环境治理8、高压、大电流控制器件---真空触发开关---等离子体开关---可控电抗器---故障限流器---高压、大电流电力电子器件GTO门极可关断晶闸管MOS电力场效应晶体管IGBT绝缘栅双极晶体管IGCT集成门极换流晶闸管9、电力传感器---互感器---电场测量---非电量传感器---在线检测10、经典电机学---电机设计（含永磁电机，直线电机等）；---变压器和电抗器---一般电机控制（接触器、

5、磁力启动器，保护）11、微特电机和微机电系统---微特电机，---微机电系统及微传感器，---机器人技术，---生物芯片12、电力电子技术--PWM控制器与调速---软开关技术---开关电源与大功率器件13、电动汽车---电控系统，高效充电，---混合动力车，---燃料电池14、电磁能量转换---电能武器，压缩磁通电工新技术：（1）高电压大电流下的特殊现象与效应●液电效应:(放电通道瞬间气化,可产生冲击波102-103Mpa、各种活性粒子、紫外光等)液电成形液电清砂、清垢杀菌除藻体外冲击波碎石●在材料科学中的应用材料表面处理(渗氮、渗炭等，织物表面改性)纳米材料的制备●强脉冲电磁场的产生

6、及应用：~开关器件R、LCCp时间（t）能量（）J脉冲功率产生示意图脉冲能量（106~109J），脉冲功率（106~1014w）核爆炸模拟、受控核聚变试验;强流粒子束加速器;高功率脉冲激光器;高功率微波;定向能武器、电磁推进、电磁发射;电磁成形;材料表面处理及半导体离子注入等脉冲功率技术应用：（2）低温等离子体技术是物质的一种状态，满足下面条件的粒子的集合体：包含正、负的带电粒子群；作为整体几乎保持电中性；至少有一种带电粒子群作不规则运动。特性：整体上保持电中性，带电粒子间进行库仑碰撞；在电场中具有导电性，在磁场中受洛伦兹力作用。温度用eV表示，1eV=11600k当Te=Ti时，称为平

7、衡等离子体(热、高温等离子体)Te>>Ti时，称为非平衡等离子体(非热、低温等离子体)等离子体的产生：燃烧、激光、紫外线、微波、放射线、气体放电等。等离子体的应用：主要应用等离子体的两个作用：①产生的热作用②电离、激发等作用热等离子体的应用（电弧、焊接、冶炼等）非热等离子体的应用（化学反应、材料改性、环境等）（3）超导电工技术●超导现象1911年发现Hg在4.15K时电阻为零；1986-1987年取得突破，将金属氧化物的超导温度提高