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电气工程 2

2021-02-03 来源:汇意旅游网
 电气工程及其自动化

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,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、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。

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,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。电气工程及其自动化专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。

单片机 大型工厂

电气实验室

一.专业介绍

电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。本专业生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的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计,随着国外大企业的进入,在这一专业领域将出现很大缺口,那时很可能出现人才供不应求的现象。

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,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。 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。 电气工程及其自动化专业对广大考生有很强的吸引力,属于热门专业,高考录取分数线往往要比其他专业方向高许多,造成这一情况的主要原因有:①就业容易,工作环境好,收入高;②名称好听,专业内容对学生有吸引力; 社会宣传和舆论导向对其有利。该专业方向有着非常好的发展前景,研究成果较容易向现实产品转换,而且效益相当可观。他创造性的研究思路吸引着众多考生,这里的确是展示他们才能的好地方。考生在报考该专业的时候应该注意以下两点: (1)充分考虑自己的兴趣。也许自己本来并不对该方向感兴趣,但是许多人都说好,于是自己就“感兴趣”了。这对以后的发展是很不利的,毕竟兴趣是最好的老师。

(2)衡量自己的综合素质。电气工程及自动化专业需要具有扎实的数学、物理基础,较强的外语综合能力,为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。该专业方向的人才需求虽然大,但可供选择的人也很多,如果没有非常强的综合素质,很难在众人之中脱颖而出,取得突出成绩,也许这对许多胸怀远大志向的考生来说是不能接受的。

当然,这里所说的两点是否可行也和学生个人的追求有关,如果一个人追求仅限于一份较好的工作,该专业的确是一个不错的选择。但是,如果想在科技创新方面做出突破性的贡献还是要建立在个人实力以及刻苦努力的基础上,馅饼是决不会无缘无故从天上掉下来的。

二.主要课程

电路原理、电力系统自动化、电力系统继电保护、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电机学、高压电技术、电力系统分析、电磁场与电磁波、继电保护、单片机技术、发电厂电气部分、工厂供电、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制原理、计算机控制系统、系统工程导论、微机原理及接口技术、控制理论、电力工程基础、嵌入式系统与单片机、PLC原理及应用、电力传动技术、电力系统保护与控制 主干学科:电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术

主要课程

电路原理、电子技术基础、工程电磁场、软件技术基础、微型计算机技术、计算机网络 、电机学、自动控制理论、信号分析与处理、管理学、工程经济学、电力系统(暂态、稳态)分析、电力系统继电保护、发电厂电气主系统、高电压技术等。各年级可根据社会需要设置柔性的专业方向模块课及选修课。

学位课程

高等数学、电路原理、电子技术基础、微型计算机技术、计算机网络 、电机学、自动控制理论、电力系统分析、电力系统继电保护、C语言、C++. 主要实践性教学环节:金工实习、电子工程实践、电工测量与实验技术、计算机软、硬件实践、专业综合实验、专业课程设计、毕业实习、毕业设计等。

金工实习 认知实习

三.培养目标

该专业培养德、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。

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。

四.学习方向

电气工程及其自动化(电力系统)(本科,四年,理工类)

专业简介: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。

主要课程:本专业主要开设公共基础课、电路、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质物理、电气绝缘测试技术、高电压试验技术、电气绝缘结构设计原理与CAD、光电通信原理、电力系统过电压及保护、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。 就业方向:可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,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。

五.就业前景

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,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。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。 该专业产生于70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低。但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件。随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿,但随着我国综合国力的提高,对外交往的增加,我们已经逐渐缩小与发达国家的差距。具有代表性的是:每秒3000亿次计算机研制成功;纳米技术的掌握;模拟技术的应用。

发展前景:“自动化”一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”,发展快、需要人才多、待遇高,是当今科技发展的趋势所在。因此,作为信息产业中的重要一员,自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。

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。尤其是广东地区,自动化生产技术不断提高,自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,为电气自

动化技术专业提供了广阔的发展前景。

焊接电路

六.人才培养

①总体培养四结合

强电为主、强弱电结合、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。所培养的学生系统观念强,基础知识宽厚,具有较强的工程实践能力和创新能力。

②基础实验五步走

专业基础实验教学采用新的教学模式,即以培养学生实践能力和创新能力为目的设置实验课程和实验内容。将专业基础实验分为由初级到高级五个训练平台,使学生受到电子工程实践、电工电子测量与实验技术、电子线路设计和CPLD及电子CAD技术、单片机应用综合技术、电子线路综合设计等一系列的综合型、设计型训练。

③专业实验重能力

新模式的专业实验教学旨在培养学生的工程实践能力、科学研究能力和创新能力。将专业实验按照能力培养目的分为课程实验(如电机实验、微型计算机技术实验、电力电子及计算机控制技术实验等)和独立开设的专业综合实验(电力系统继电保护综合实验、电力系统综合自动化实验、电力系统检测实验、电力系统综合设计、水电站运行仿真培训等)。

④知识视野跟前沿

开设反映电气工程及其自动化领域科技前沿新技术、新设备、新机制的特色选修课,以及交叉学科概论选修课,以开阔学生的视野,了解当今科技前沿。

电气工程及其自动化的发展历史

现阶段,从工程领域看,电是一种优质的能源形势和重要的信息载体。其显著特点在于易于变化,传输和控制。

1820年,安培发现了电磁效应(电生磁)。

电生磁

1831,法拉第发现一块磁铁穿过一个闭合线路时,线路就会有电流产生,这就是电磁感应(磁生电)。电磁感应定理奠定了电磁学基础。虽然给城镇和工厂供电的现代电机比法拉第发明的电机要复杂得多,但他们都是根据电磁感应定理设计的。

发电机

19世纪60年代,麦克斯韦建立了统一的经典电磁理论和光的电磁理论,预言了电磁波的存在。1873年,麦克斯韦完成了他的巨作---《电磁学通论》,这是一部与牛顿的《自然哲学的数学原理》相媲美的著作,奠定了广泛应用电磁技术的理论基础。

麦克斯韦方程组

1834年,德籍俄国物理学家雅克比发明了被世界公认的第一台功率为15W的棒状铁芯实用电动机。

棒状铁芯实用电动机

1875年,法国巴黎火车站建成了世界上最早的一座火力发电站。1882年,“爱迪生电气照明公司”建成商业化电厂和直流电力网,能发电660kW。1882年,美国兴建第一座水利发电站。1898年,纽约又建成了容量为30000kW的火力发电站。

火力发电站 三峡水利发电站

1885年,意大利物理学家加利莱奥·费拉里斯提出了旋转磁场原理,并研制出了二相异步电动机模型。1886年,美国的尼古拉·特斯拉也独立地研制出了二相异步电动机。

1882年,英国的高登制造了大型的二相交流发电机。

1882年,法国高兰德和英国人约翰·吉布斯研制了第一台具有实用性的发电机。1884年,英国人埃德瓦德,霍普金生有发明了具有封闭磁路的变压器。

早期发电机 现代大型发电机

1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建设发电。电压高达2500V.1892年,法国建成第一座三相交流发电站。随后,美国于1895年建成了尼亚加拉3676kW的交流水电站。1894年,俄罗斯建立了当时世界最大的单相交流发电站。

20世纪,出现大量新能源的开发和利用。如风能,地热能。

风力发电站 地热发电原理

电气工程及其专业方向与就业方向

1、电力系统

研究方向:智能保护与变电站综合自动化、电力系统实时仿真系统、电力市场理论与技术、电力系统运行人员培训仿真系统、配电网自动化、电力系统分析与控制、人工智能在电力系统中的应用 、现代电力电子技术在电力系统中的应用 、电气设备状态监测与故障诊断技术。

主要课程:本专业主要开设公共基础课、电路、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质物理、电气绝缘测试技术、高电压试验技术、电气绝缘结构设计原理与CAD、光电通信原理、电力系统过电压及保护、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。

就业方向:可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,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。

电力系统控制基本原理 电力系统内部线路

2、高电压与绝缘技术

研究方向:高电压与绝缘的理论、测试技术、绝缘结构、过电压及其防护技术,以及它们在电力工业及新兴科学技术中的应用。

主要课程:本专业主要开设公共基础课、电路、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质物理、电气绝缘测试技术、高电压试验技术、电气绝缘结构设计原理与CAD、光电通信原理、电力系统过电压及保护、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。

就业方向:本专业毕业的研究生可以在各类发电厂、电气自动化部门、电力系统、电力公司、供电公司、相关电力建设企 业、电气设备制造部门、电力科研院所以及教育部门、技术研发推广机构从事高电压与绝缘技术学科或相邻学科的研究、教学及工程技术工作和技术管理工作。也可继续攻读博士学位或出国留学深造等。

高压输电线 绝缘接口

3、电机与电器

研究方向:在一体化电机的理论与技术方面,主要研究了步进电机、无刷直流电机、感应同步器等。在电机的电力电子驱动技术方面,研究了电动车、电机驱动系统的结构与控制策略、变频电源谐波抑制技术。在高环境、高可靠电机与电器方面,研究了高环境电器可靠性理论与技术、航天电器的理论与技术、卫星姿控用飞轮的可靠性设计。在新型电磁机构的

理论与应用方面,研究了特种电机、磁性流体密封、旋转轴的在线动平衡、电磁成型技术。其中在步进电机和无刷直流电机等特种电机及航天电器方面具有较大影响。

就业方向: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。

电机正反转控制图 大型电机

4、电力电子与电力传动学科

研究范围:电力电子器件的原理、制造及其应用技术;电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计;电力电子系统故障诊断及可靠性;电力传动及其自动控制系统;电力牵引;电磁测量技术与装置;先进控制技术在电力电子装置中的应用;电力电子技术在电力系统中的应用;电能变换与控制;谐波抑制与无功补偿。

主要课程:电路基础,模拟电路与数字电路,电机学,单片机技术,计算机控制技术,电力电子技术,电力拖动自动控制系统,数字信号处理。

就业方向:可从事开关电源、UPS、变频器、无功补偿、及有源滤波等方面的研究,和在相关企业工作。

稳压电源原理图 滤波器

5、电工理论

研究方向:电磁场与电磁波理论及其新技术、网络理论与自动化设计、大型复杂电气设备故障诊断技术研究、新型电能变换技术、电网络理论和应用研究。

就业方向:在各个电力系统从事相关科研工作;电力设计院,电力规划院,电力建设、电力科研开发等部门;跨国公司;各个高校或科研院所从事相关教学和科研工作。

电力设计院 大型电路维修控制板

电气工程学科的发展趋势

随着基础理论研究的逐步深入,科学技术的不断进步,全新的设计理念、设计方法的提出,在今后若干年内,它们会对电气工程学科的发展趋势产生较大的影响。

1、信息技术的进步将对电气工程学科的发展产生决定性影响。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信系统,以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等的相关支持技术的综合。信息技术队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,再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。

2、电气工程学科与物理科学的相互交叉面拓宽,将为电气工程学科的发展带来新的机遇。由于三极管的发明和大规模集成电路制造机技术的发展,固体电子力学再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。电气工程与物理学科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。

3、快速变化的技术、新方法将为电气工程学科提供更科学的技术方案。工程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就

要对工程问题过去的解决方法重新进行全方面的思考或审查,力求寻找更科学、更有效的工程技术方案。这对高等院校如何设计电气工程与自动化的课程体系,如何制定教学计划、培养目标,都有很大影响。

电气工程学科注重理论研究与工程实践相结合,加强理论基础,拓宽专业知识面。随着电气工程科技进步和自动化水平的提高,电气工程学科专业技术人才必须掌握信息技术、自动化技术和计算机技术。

电气工程专业的发展前景

电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,涉及到工业、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。从很大程度上来说,电气工程发展的先进与否代表一个国家的科技水平。因而无论是发达国家还是发展中国家都十分注重电气工程的教育和科研。

在就业方面,电气工程就业的途径很广泛,除了进入正统的电力系统以外,电气工程专业的触角伸向各行各业,小到电源开关的设计,大到航空航天器械的开发,都离不开电气工程专业。电气工程涉及的范围决定了电气工程就业前景。因而电气工程专业的需求量多年一直排在前十。尤其是电气工程本专业对应的电力系统的相关企业,需要大量优秀的电气工程专业人才。电气工程学员多就业于国家电网、区域电网公司、南方电网公司、五大发电集团公司(华能、国电、大唐、华电、中电投)、电力设计院、大城市供电公司、发电能源公司、百万千瓦前场等,不难看出大多都是国有企业。电气工程硕士就业的单位多为国家电网总部,省市电力设计院,从事电网布线的整体规划等。

21世纪电力工业进入了大电网、大机组、大容量、高参数、远距离、超电压的新时代,先进的科技需要复合型的专业人才,这势必将带动电气工程就业的新一波浪潮,而在电气工程就业浪潮顶端的必定是电气工程硕士的高薪就业。任重道远、重责在肩。

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