电气工程概论2.pptx

《电气工程概论2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气工程概论2.pptx（38页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电气工程概论电气工程概论(giln)范瑜 主编(zhbin)高等教育出版社第一页，共38页。2第第1章章 绪论绪论(xln)第二页，共38页。31.1 电气工程在国民经济电气工程在国民经济(gumnjngj)中的地位中的地位电气工程是与电能生产和应用相关的技术，同时它也是工程教育体系(tx)中的一个学科。在我国高等学校的本科专业目录中，电气工程对应的专业是电气工程及其自动化或电气工程与自动化。第三页，共38页。41998年国家年国家(guji)颁布的大学本科专业目录颁布的大学本科专业目录电机电器电机电器(dinq)及及其控制其控制电力系统及其自动化电力系统及其自动化高电压与绝缘技术高电压与绝缘

2、技术电气技术电气技术电气工程及其电气工程及其自动化专业自动化专业(zhuny)注：在同时颁布的工科引导性专业目录中，把电气工程及其自动化专业和自动注：在同时颁布的工科引导性专业目录中，把电气工程及其自动化专业和自动化专业中的部分合并为电气工程与自动化专业。化专业中的部分合并为电气工程与自动化专业。第四页，共38页。5 在在研研究究生生学学科科专专业业目目录录(ml)中中，电电气气工工程程是是工工学学门门类类中中的的一一个个一一级级学学科科，包包含含五五个个二二级级学学科科:电机与电器电机与电器电力系统及其自动化电力系统及其自动化高电压与绝缘技术高电压与绝缘技术电力电子与电力传动电力电子与电力传

3、动电工理论与新技术电工理论与新技术第五页，共38页。6“电气电气(dinq)工程工程”Electrical Engineering的英文定义是：的英文定义是：The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines and communication。（工程科学的一个分。（工程科学的一个分支，研究电气支，研究电气(dinq)的应用和发配电设备的应

4、用和发配电设备与机械的控制以及通信）。与机械的控制以及通信）。目前，我国的电气目前，我国的电气(dinq)工程及其自动工程及其自动化专业不包括通信。化专业不包括通信。第六页，共38页。7电气科学与工程的学科分类电气科学与工程的学科分类电磁学与电路理论电磁学与电路理论电机电器学电机电器学电力电力(dinl)系统系统电工材料学电工材料学高电压与绝缘高电压与绝缘电力电力(dinl)电子学电子学脉冲功率技术脉冲功率技术放电理论与放电等离子体放电理论与放电等离子体超导电工学超导电工学生物电磁学生物电磁学电磁兼容电磁兼容 新能源与新发电技术新能源与新发电技术第七页，共38页。81.2 电气(dinq)科学

5、与工程的发展简史第八页，共38页。9时间时间典型事件典型事件人物人物/国家国家公元前七世纪公元前七世纪 发现磁石与磁现象发现磁石与磁现象 中国、希腊中国、希腊 公元前一世纪公元前一世纪 静电吸引静电吸引 王充（叙述），中国王充（叙述），中国 16001600年年 论磁石论磁石论述磁论述磁现象现象吉尔伯特，英国吉尔伯特，英国 16601660年年发明摩擦起电机发明摩擦起电机 奥托奥托冯冯库克，德国库克，德国 17451745年年 发明莱顿瓶发明莱顿瓶荷兰莱顿大学，克里斯特与荷兰莱顿大学，克里斯特与莫什布鲁克莫什布鲁克 第九页，共38页。10吉尔伯特和他的著作吉尔伯特和他的著作论磁石论磁石第十页，

6、共38页。11带有莱顿瓶的起电机带有莱顿瓶的起电机第十一页，共38页。12时间时间典型事件典型事件 人物人物/国家国家17471747年年 发明避雷针发明避雷针富兰克林富兰克林 ，美国，美国17851785年年 发现库仑定律发现库仑定律 库仑，法国库仑，法国18001800年年发明伏打电池发明伏打电池伏打，意大利伏打，意大利第十二页，共38页。13库仑和他发明的扭力天平库仑和他发明的扭力天平库仑和他发明的扭力天平库仑和他发明的扭力天平第十三页，共38页。14时间时间典型事件及意义典型事件及意义人物人物/国家国家18201820年年 发现电流的磁效应发现电流的磁效应奥斯特，丹麦奥斯特，丹麦182

7、01820年年研究通电导线之间的吸研究通电导线之间的吸引或排斥现象，随后建引或排斥现象，随后建立安培定律立安培定律 安培，法国安培，法国18261826年年 欧姆定律欧姆定律 欧姆，德国欧姆，德国 18311831年年 发现电磁感应现象并建发现电磁感应现象并建立电磁感应定律立电磁感应定律法拉第，英国法拉第，英国18641864年年麦克斯韦方程麦克斯韦方程麦克斯韦，英国麦克斯韦，英国第十四页，共38页。15伏特与伏打电池伏特与伏打电池伏特与伏打电池伏特与伏打电池第十五页，共38页。16安培与他的实验装置安培与他的实验装置安培与他的实验装置安培与他的实验装置第十六页，共38页。17欧姆与他的实验装

8、置欧姆与他的实验装置欧姆与他的实验装置欧姆与他的实验装置第十七页，共38页。18法拉第与最早的发电机法拉第与最早的发电机法拉第与最早的发电机法拉第与最早的发电机法拉第盘法拉第盘法拉第盘法拉第盘第十八页，共38页。19时间时间典型事件及意义典型事件及意义代表人物代表人物18321832年年 第一台实用的直流发电机第一台实用的直流发电机皮克斯，法国皮克斯，法国18341834年年 第一台实用的电动机第一台实用的电动机 雅可比，德籍俄国人雅可比，德籍俄国人18661866年年 第一台自激式发电机第一台自激式发电机 西门子，德国西门子，德国第十九页，共38页。20皮克斯发明的直流发电机皮克斯发明的直流

9、发电机第二十页，共38页。21雅可比发明的世界雅可比发明的世界雅可比发明的世界雅可比发明的世界(shji)(shji)上第一台电动机模型与实用上第一台电动机模型与实用上第一台电动机模型与实用上第一台电动机模型与实用电动机电动机电动机电动机第二十一页，共38页。22西门子与他的自激式发电机西门子与他的自激式发电机西门子与他的自激式发电机西门子与他的自激式发电机第二十二页，共38页。23麦克斯韦与他所著的麦克斯韦与他所著的麦克斯韦与他所著的麦克斯韦与他所著的电磁通论电磁通论电磁通论电磁通论第二十三页，共38页。24电弧电弧电弧电弧(dinh)(dinh)灯（左）与爱迪生发明的白炽灯灯（左）与爱迪生

10、发明的白炽灯灯（左）与爱迪生发明的白炽灯灯（左）与爱迪生发明的白炽灯第二十四页，共38页。251882年，爱迪生在纽约年，爱迪生在纽约(ni yu)建立发电厂建立发电厂 第二十五页，共38页。26电气工程电气工程信息化信息化信息获取与处理信息获取与处理信息传输信息传输信息应用信息应用信息系统安全信息系统安全网络化网络化电力网络电力网络信息通信网络信息通信网络工业控制网络工业控制网络SCADA/EMSDMS/DSM/GIS数字化数字化数字化测控数字化测控数字信号处理数字信号处理数字仿真分析数字仿真分析数字电力系统数字电力系统楼宇智能化楼宇智能化智能建筑供配电智能建筑供配电智能建筑通讯智能建筑通讯

11、智能建筑防盗智能建筑防盗综合布线系统综合布线系统电气驱动与电气驱动与控制控制“线控线控”汽车汽车全电舰船全电舰船多多(全全)电飞机电飞机材料科学材料科学超导材料超导材料超导材料超导材料半导体材料半导体材料半导体材料半导体材料永磁材料永磁材料永磁材料永磁材料生命科学生命科学生物医学电磁技术生物医学电磁技术磁共振成像技术磁共振成像技术电工高新技术电工高新技术磁悬浮技术磁悬浮技术磁流体发电技术磁流体发电技术1.3 电气工程的发展前景电气工程的发展前景 第二十六页，共38页。27线控汽车线控汽车第二十七页，共38页。28全电旅游船电气设备布置全电旅游船电气设备布置全电旅游船电气设备布置全电旅游船电气设

12、备布置(bzh)(bzh)第二十八页，共38页。29多电飞机电气设备布置多电飞机电气设备布置第二十九页，共38页。30智能楼宇示意图智能楼宇示意图智能楼宇示意图智能楼宇示意图第三十页，共38页。31近年来的研究热点：近年来的研究热点：电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中的各类问题；的各类问题；生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术；生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术；气体放电及多相混合体放电问题；气体放电及多相混合体放电问题；基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器；电器；反映各类电

13、器设备电器或绝缘性能演变的多因子规反映各类电器设备电器或绝缘性能演变的多因子规律及其观察和测量技术；律及其观察和测量技术；电能质量的理论及其测量、控制；电能质量的理论及其测量、控制；可再生能源发电、电能存储可再生能源发电、电能存储(cn ch)和电力变换和电力变换技术；技术；现代测量原理及传感技术；现代测量原理及传感技术；脉冲功率技术与低温等离子体应用基础；脉冲功率技术与低温等离子体应用基础；电力电磁兼容问题以及复杂电力系统的经济安全运电力电磁兼容问题以及复杂电力系统的经济安全运行、控制及规划的理论及其应用。行、控制及规划的理论及其应用。第三十一页，共38页。321.4 电气工程的理论电气工程

14、的理论(lln)基础基础1 1电路理论电路理论(lln)的基本概念与基本定律的基本概念与基本定律2 2电路的基本物理量及其正方向；电路的基本物理量及其正方向；3 3欧姆定律；欧姆定律；4 4基尔霍夫定律。基尔霍夫定律。UIRUIRU6VI-2AR+-第三十二页，共38页。33电磁场理论(lln)的基本概念与基本定律第三十三页，共38页。341.5 电气工程常用电气工程常用(chn yn)的计算机程序简介的计算机程序简介1.MATLAB MATLAB MATLAB是美国是美国MathworkMathwork公公司自司自19841984年开始推出的一种使用简年开始推出的一种使用简便的工程计算语言，

15、由于其强大的便的工程计算语言，由于其强大的数值运算能力和开放灵活的应用界数值运算能力和开放灵活的应用界面而在科学技术和工程应用的各个面而在科学技术和工程应用的各个领域得到广泛的应用领域得到广泛的应用.其数学计算其数学计算部分提供部分提供(tgng)(tgng)了强大的矩阵处了强大的矩阵处理和绘图功能。在工程仿真方面，理和绘图功能。在工程仿真方面，MATLABMATLAB提供提供(tgng)(tgng)的软件几乎支的软件几乎支持各个工程领域。持各个工程领域。第三十四页，共38页。352.PSpice SPICE 是美国是美国加州大学加州大学Berkely分校在分校在20世纪世纪70年代早年代早期

16、为集成电路仿期为集成电路仿真开发的，它是真开发的，它是低功率低功率(gngl)等级电力电子最等级电力电子最广泛应用的仿真广泛应用的仿真程序。程序。微机版本的微机版本的SPICE称为称为PSpice。第三十五页，共38页。36 EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软件件,是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电子仿真应用最广泛的程序。子仿真应用最广泛的程序。EMTP侧重的是系统级的运行工况而不是个别侧重的是系统级的运行工况而不是个别元件的细节。它包含电机、变压器、传输线、二极元件的细节。它包含电机、变压器、传输线、二极管、晶闸管和开关等元件的模型。管、晶闸管和开关等元件的模型。EMTP是一个不断发展的软件，拥有推动其发是一个不断发展的软件，拥有推动其发展的大量资源，成为展的大量资源，成为(chngwi)美国电力系统和美国电力系统和电力电子仿真方面的工业标准。电力电子仿真方面的工业标准。第三十六页，共38页。37电气工程常用的软件(run jin)还有混合信号及混合技术仿真软件(run jin)Saber、电磁场分析计算软件(run jin)Ansoft等。第三十七页，共38页。第三十八页，共38页。