电气工程及其自动化导论心得体会

 电气工程及其自动化导论心得体会

  临近期末,经过了快一个学期的学习,我对大学生活或多或少有了些和体会,起初的迷茫和疑惑也有了一定的解答。对于专业通过导师们的讲解我也有了一定的了解。我对电气工程与自动化这个专业有了初步的认识。而这种认识不仅是对专业的了解,也是让给我在一定程度上明白了今后更深学习的目标。我们在学习理论知识的同时,也要重视实践环节,这一点对于电气工程专业的学生尤为重要。理论学习与实践环节同等重要,缺一不可,要紧密结合。我现在知道这个专业并不是想象的那样轻松,今后的学习还会有很多挑战,但我相信:机遇与挑战并存,努力必定能攀上高峰。

  电能从开始发现至如今被广泛应用以来,一直占据这一个重要的地位,可以说生活中的点点滴滴都离不开电。发电也就成为了人们最心心念念的事情,发电站的出现也就让这个问题迎刃而解了。

  而其中最让我印象深刻的就是电力电子技术这门学科。电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管,GTO,IGBT 等)对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百 MW 甚至 GW,也可以小到数 W 甚至 1W 以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于电力变换。

  电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。

 现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。

 电力电子学这一名称是在上世纪 60 年代出现的。1974 年,美国的 W.Newell 用一个倒三角形对电力电子学进行了描述,认为它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电力电子技术”是分别从学术和工程技术 2 个不同的角度来称呼的。

 一般认为,电力电子技术的诞生是以 1957 年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的,电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术,所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70 年代后期以门极可关断晶闸管(GTO),电力双极型晶体管(BJT),电力场效应管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件全速发展(全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断)。使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80 年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT 可看作 MOSFET 和 BJT 的复合)为代表的复合型器件集驱动功率小,开关速度快,通态压降小,载流能力大于一身,性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使电力电子装置的结构紧凑,体积减小,常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式,后来又把驱动,控制,保护电路

 和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC)。目前 PIC 的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。

 利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术。一般情况下,它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如,将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常交流电源中断时,用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如,利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同,电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。

 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触

 等二次回路及外围电路。利用这些电路,根据应用对象的不同,组成了各种用途的整机,称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。

  当然我的理解依然还是浅薄的,片面的,由于我并没有正式开始学习这门学科,所以我了解到的东西不过是冰山一角,一些表层的东西。

 但就是这冰山一角就足以让我为之震撼,可想而知以后的学习中会充满多少令人振奋的事件。

  而这门导论课不仅开阔了我们的视野,对世界的认知,对专业的认识,同时也让我们坚定了学习的信心,相信在以后的学习中我们能够收获更多的激动和知识。

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