电气工程前沿论文

第一篇：电气工程前沿论文

智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。以双向数字科技创建的输电网络，用来传送电力。它可以侦测电力供应者的电力供应状况，与一般家庭用户的电力使用状况，来调整家电用品的耗电量，以此达到节约能源，降低损耗，增强电网可靠性的目的。智能电网雏型是20世纪产生的，由一些中心发电机向大量用户传输电能的电网的简单升级。在传统电网的基础上，电能的传输拓扑网络更加优化以满足更大范围的各种用电状况，如在用电量低的时段给电池充电，然后在高峰时反过来给电网提供电能。

智能电网包含了一个智能型电表基础建设，用于记录系统所有电能的流动。通过智能电表，它会随时监测电力使用的状况。智能电网包括超导传输线以减少电能的传输损耗，还具有集成新能源，如风能，太阳能等的能力。当电能便宜时，消费者可以开启某些家用电器，如洗碗机，工厂可以启动在任何时间段都可以进行的生产过程。在电能需求的高峰期，它可以关闭一些非必要的用电器来降低需求。其他的智能电网发展方向包括电网之故障侦测、判断、自动试送电等。智能电网之最基础建设在于电网上的设备由人工在地监测，进化到遥测、遥控，再进化到自动判断调整控制。并且具备一下优点，坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化。

“十二五”规划中已经提到“建设智能电网”，后来科技部又发布《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》，这正说明国家对智能电网建设的重视与决心。从电厂的设备更新引进可以看出发电侧对智能电网建设的支持，电力调度控制中心和送电工区以及变电站的调整体现了输配电侧在智能电网建设上的支持。而新兴起的充电站之行则体现了智能电网在推动新能源使用中的作用。

但是普通民众对智能电网的认知程度不高。一是因为电网公司提出建设智能电网没几年，公众接触较少，二是相关部门和企业媒体并没有针对普通大众进行宣传介绍。三是这几年智能电网随发展迅猛，但基本上还都是在一些输变电等一些老百姓并不熟悉的方面进行的，而“有插座即可上网”“智能调控家电”等直接改变普通人生活的情景还尚未进入寻常百姓家。

虽然认识不足，但已经有所了解智能电网的大众还是渴望更好地用电服务的，很多人还是希望供电企业提供更多的用电信息，以方便他们对自己的用电进行调整。

在对居民生活方面，智能电网能够为人们带来更便捷的用电服务。远程遥控装置可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制，也可以提供电网，电信网，互联网和广播电视网的四网合体服务，具有代表性的智能电能表也能实现自动抄表和自动转账交费等功能。随着智能电网的系统升级，产品推新，各个家庭中每时每刻的用电量和用电负荷分布及运行状态也都将尽收眼底。这些功能要借助于电力光纤，再配合着多功能插座和智能交互终端，今后就能达到更高的服务水平，远程控制家中电路开关情况，以实现提前煮饭、提前开好空调，甚至提前烧好洗澡水。

在提升社会资源综合利用效率上，电力的智能化应用，全面提升从发电、输配电到用电设施的整体效率，促进电力用户节能降耗。同时，通过实施电力光纤到户等智能电网工程，将使电网与电信网、广播电视网、互联网等有机融合，依托丰富的电网网络资源，构建开放式的公共网络服务平台，大幅度减少重复建设和投资，实现社会资源的综合利用与节约。

智能电网的建设是与物联网分不开的。物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。这需要电力、物联网、通信、自动化等多个学科共同支撑，所以我们华电人应该努力加强对智能电网知识的宣传，使更多的人更全面的了解智能电网，改善大众的用电方式，更要认真学好专业知识，在以后的工作中为智能电网的建设贡献出自己的力量。

第二篇：信息前沿论文

课号：***** 作者：***** 学号：******* 专业：***** 写作时间：2011-11-25

信息技术发展前沿讲座论文

微电子技术对现代社会的影响

作者：**** 摘要：论述了微电子技术所引发的社会信息化对社会的生产力、新技术的产生、经济、增长方式、人们的生活方式产生的巨大影响；阐述了我国发展微电子技术的重要性，并对发展我国微电子技术及其产业提出了的见解。

关键词：微电子技术；社会信息化；重要性。

微电子技术是一门使电子器件或电子设备微小化的技术，其中心内容就是集成电路和计算机，而其实质则是精细或超精细的微加工技术。60年代初，随着集成电路的出现和推广应用，微电子技术发展成为一门独立的新兴技术，从此开创了微电子技术发展进步和广泛深入应用的新纪元。它的兴起和获得急速发展深刻的反映了社会生产和科学计数的迫切需求。展望21世纪，微电子技术仍将非常活跃，并具有强大的生命力。所以对它的社会影响及发展预测已收到世界各国的高度关注。

一、微电子技术的发展概况

现代技术的发展经历了两个阶段;第一阶段为20世纪40年代至60年代，它以核心技术、电子计算机技术和空间通讯技术的逐步走向成熟为标志。70年代以来至今为第二阶段，它以微电子技术为核心的新兴技术群引起了当代技术的巨大变革为标志。具体体现为微型电脑广泛应用于生产及生活的各个方面，微电子技术使人类由工业经济时代逐步转向知识经济时代。纵观40年左右为电子计时的发展历程，正是由于社会生产的急需和其本身所具有的持续发展的潜力这两个因素不断相互推进的结果。集成电路技术仍将是21世纪上半叶科技竞争的焦点，微电子产业和技术水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。

二、微电子技术对现代社会的影响

随着全球信息高速公路的建设和联网，信息改变着传统社会的所有一切：时间、空间、数量、规模、环境等等。同时，科技技术的进步。使人类面临着越来越多的人工世界。用现代科技元器件所组装的世界。因此我们只有适合这个不断进化的世界，才能够生存和进步。而科学技术是人类社会是持续发展的关键。

微电子技术是高科技和信息产业的核心技术，成为当前新经济时代的基础产业。它在国民经济、国防建设以及信息化社会具有极其重要的战略意义。它正在深刻地改变社会的形态、军事技术、国防、新技术产生方式、经济增长方式、人们的生活方式，对社会生活各个方面产生巨大的影响。

1.对经济增长方式的影响

在工业社会中，经济发展的主要方式是靠资源投入的方式来实现的，而工业化加工资源的方式是一种高消耗、高污染的实现方式，这种方式必然会引起自燃资源的日益枯竭，工业污染的加剧、环境退化的失控。而微电子技术引发的社会信息化，则为各国摆脱高投入、高消耗、高污染的经济发展方式提供了技术可能。数据表明，现在世界上GNP 的65%与微电子 技术有关，发达国家或者正走向发达行列的国家，经济增长有这样一条规律：电子工业产值增长率是 GNP 增长率的3倍，微电子产业增长率又是电子工业增长率的5倍。改革开放20多年以来，中国国民生产总值以平均每年8%左右的增长率稳定快速增长，其中电子信息业以同期国民经济增长速度的近3倍的速度增长，高达21% 左右，而支撑中国电子信息产快速发展的基石则是微电子技术。一般认为，1元的半导体产值，支撑着7-10 元的电子工业发展，支撑着100-300元的国民经济发展。

2.对新技术的产生的影响

微电子技术是现代高新技术及其产业发展的基础。微电子与其他学科的结合诞生了新技术和产业增长点。微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其他学科相结合，便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点。作为与微电子技术成功结合的典型例子便是MEMS微电子机械系统或称微机电系统）技术和生物芯片等。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技 术结合的产物。

3.对信息技术的影响

微电子技术是现代通信与信息业的硬件基础。到2010年，每芯片最多包含100 亿个元件（理论上的物理极限是每芯片1000亿个元件），信息存储量达到 16G/S，是现在的60余倍。这将极大地提高信息处理、存取的速度，同时，也对信息高速交换、宽带传输提出了新的要求。据专家预测，到2010年，以硅片为基础材料的微电子产业的总值将达到3000亿美元；而以微电子技术为支撑发展起来的信息产业的产值将达3000亿美元。届时，信息产业将超过传统的汽车、石油和钢铁等工业，而跃居为世界第一大产业。

4.对人类社会时代的影响

由于微电子技术的发展，使人类生活已经从工业经济时代转变为知识经济时代、从读写为主的时代转变为视听为主的时代，即虚拟时代、数字时代。随着微电子技术的发展，通过“语音、文字”来获取的信息资源量占全部信息比重越来越小，现在只占15%；图像与文字、语音一样成为人类获取、利用信息资源的手段，目前占人类获取总信息量的80%以上。随着超大规模集成电路和微细加工技术的发展，图像语音传感技术已涉足军事、医疗、工业、国防、影视等领域。虚拟本身是人类中介系统的革命。而语言符号系统的发明是人类第一次中介系统的革命，它创造了人类思维空间和符号空间。但虚拟则是在思维空间中发生的革命，它在思维空间中又创造出了虚拟空间、数字空间、视听空间和网络世界，使不可能的可能在人类历史上第一次成为一种真实性，导致了人类文明的长足进步与发展。

5.对思维方式的影响

科学技术革命从某种意义上说是人的智能革命，因为思维是智能的源泉，科技竞争实质上是人类智力与智力的竞争。思维方式是一定时代人们的理性认识方式，是按一定结构、方法和程序把思维诸要素结合起来的相对稳定的思维运行样式。而科学技术革命则孕育着新的 3 思维方式，思维方式的变革又根源于实践方式的变革，这些都与科学技术的发展水平紧密相 联。在大机器生产为主的工业社会，思维主体以人脑为主，思维客体受思维主体及社会关系的影响；而微电子技术革命则给现代实践方式带来深刻的影响。人类社会已进入以知识密集 型、技术密集型生产为主的历史阶段，思维主体以人脑为主发展到以人—机系统为主；思维客体由现实性为主进入到虚拟为主，从而实现思维方式由现实性转换到虚拟性思维。以微电子技术为基础的信息技术的发展和信息的快速传递，大大缩短了人与人之间的时空距离。通过互联网，人们可以在网上随意交流，每天可以接受到大量的不同种类、不同文化特质和民族风格新信息，大大加快了人们在思维方式上的融合、变革和更新，促进人们的思维方式从静态转向动态，从局域性转向全局性，从封闭性转为开放性，从单向性转为多向性。所有这些都有利于多方位、多层次、多渠道地展开思维活动，促进跳跃性、联想性、创新性的思维网络的形式，共享人类的文明和社会的进步。

6.对教育方式的影响

微电子技术的发展及应用，给现代教育方式带来巨大的变革，表现在：第一，教育投资的重心将由物质资源转向信息资源。工业社会中，教育投资的重心主要是物质资源如校舍、桌椅、粉笔等的投入。在微电子技术为基础的信息化社会中，投资的重心也将转变为信息的开发上；第二，以微电子技术支撑的互联网络应用于教育，改变了传统的授课方式，使异地授课，网上学习成为可能；第三，利用互联网实现信息交流、资源共享网络技术的发展也使无法进入学校读书的人获得必要知识成为可能。

7.对管理方式的影响

社会发展的一个关键因素是科学技术和管理的进步，可以说管理、科学和技术是实现社会现代化的三大支柱。技术革命所带来的生产力的迅速发展，国际市场的激烈竞争，将管理提到重要地位。而微电子技术的发展则促进了网络技术、计算机技术、通讯技术的发展，办公室自动化管理系统应运而生，大大提高了管理的自动化程度、管理效率和管理的信息量。

8.对生活方式的影响

生活方式是指除生产以外的人们日常活动的表现形式，说明人们在一定历史条件下是怎样生活的，包括物质生活和精神生活。微电子技术支撑着电子计算机和通信现代化的发展，支撑着消费类电子产品，诸如音像系统（VCD、CVD），数字音像系统（DVD）和数字高清晰度电视（DTV）以及家用电脑和多媒体通信产品等全面进入居民生活，从而促使人类走进信息化社会。由于信息化建立了一个规模庞大、四通八达的网络通讯系统，从而信息作为最有效、最有价值的资源，改变了传统的生活式。微电子技术的发展从某种意义上说强化了人与物的关系、淡化了人际关系。计算机、录音机和电视机改变了人们的学习方式；电话、网络技术改变了人们的交往方式。当然生活方式也影响着微电子技术的发展，生活质量的逐步提高给新的生活用品、家具等产品的研究带来动力，促进微电子产品的快速升级换代。

三、我国发展微电子技术的重要性

目前，我国尚未完成工业化任务，却又面临信息化的挑战。因此利用信息化与工业化的 内在逻辑关系，使它们实现互动发展，是我国加速信息化进程，实现我国经济结构调整和产业结构优化升级的一条捷径。这就是说，利用信息化带动工业化是工业化发展的真正出路。主要表现在：首先，信息化是加快经济结构调整，推动产业结构转换和升级的必然要求。目前我国产业结构不甚合理，地区经济发展不够协调，城镇化水平较低等。而发展信息化对于改变我国的产业结构则有巨大影响。一方面信息产业本身提高了产业内部结构的技术集约度；另一方面信息产业的带动作用可以使其他高级产业迅速发展。第二，信息化改造传统产业是传统产业面向国际竞争的前提。我国已加入WTO，各个产业直接面对国内竞争国际化和国际竞争国内化的双重挑战。而我国信息化的发展会直接导致传统产业的竞争力的提高。第三，信息化有利于改变我国长期以来在工业化过程中粗放型的增长方式，真正实现我国经济的可持续发展。在当代中国，先实现农业和工业现代化的道路已不可取。因为离开网络的发展，离开信息技术，不可能有真正的农业现代化，更不可能有工业的现代化。因此只有以信息化带动和促进工业化，才能更有效地发展我国的工业和农业的现代化，也有利于信息化本身的推进。微电子技术是现代高新技术及其产业发展的基础，是我国现代化的‘粮食’，具有重要战略意义和巨大经济效益。所以在!世纪，自主发展微电子技术，尤其是加速发展我国自己知识产权的微电子产业已迫在眉睫。

总之，人类的文明，社会的进步，国家的富强，无不是科技进步与创新的结果。科技、经济、国防和社会发展对微电子技术的需求是没有止境的。在国际高科技竞争日益激烈的今天，高性能集成芯片技术已成为体现一个国家综合实力的一种标志，它对保障国家安全、促进科技进步、推动经济社会发展有着不可替代的重要作用。在国家战略中，微电子技术已具有了与粮食、能源一样重要的战略性地位。有人比喻，现代经济起飞的发动机是计算机，而燃料是集成电路，谁拥有微电子技术优势，谁就掌握 21世纪的主动权。这也是推动我国工业化和加快社会主义现代化建设的重要努力方向。

参考文献：

1.吴光宗，戴桂康编。《现代科学技术革命与当代社会》北京航空航天大学出版社1998。2.赵保经编。《微电子技术与新技术革命》国防工业出版社，1985。汤姆福雷斯特编。《微电子技术革命》科学技术文献出版社，1986。徐小田编。《快速发展的中国集成电路市场与产业》世界电子元器件，2001。

第三篇：专业前沿论文

海洋生物制药现状及展望

王珍婷

（生物制药一班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）

摘要：海洋生物中活性物质丰富，新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中，主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在；而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在„

关键词：海洋生物萜类化合物糖苷类生物活性基因海藻

Marine biological pharmaceutical status and prospect

Wangzhenting

(The 1th class of Biopharmaceuticals,College of Life Science,Heilongjiang

University,Harbin,150080)

Abstract: Marine biological activity in material is rich, new discovery of terpenoids widely distributed YuHaiZao, coral, sponge and some Marine fungi such as Marine organism, mainly monoterpenes, sesquiterpenes terpene, two terpene, terpene structure forms of existence;And glycosidase-catalysed compounds in seaweed, sponges, sea cucumber, starfish etc Marine organism to find that most rkatsiteli fat, steroidal glycosidase, terpenoids glycosidase form...Keywords: Marine organismterpenoidglycosidebioactivityGeneseaweed 正文：

海洋未被利用的有效面积约为陆地的5一10倍, 海洋生物中99%的物种尚未被利用。现代研究表明, 许多海洋生物都含有结构新颖的各种活性物质。近年来, 随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用, 从海洋生物中发现活性天然产物, 并将其开发成新型药物得到了研究人员的普遍重视【1】。海洋生物制药已成为一个崭新的领域, 显示出广阔的研究和市场前景。

海洋是生命之源，由于海洋环境的特殊性，具有高压、低营养、低温（特别是深海）、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境，海洋生物适应了海洋独特的生活环境，必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景，必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。

目前已有10000多种新型结构的化合物被发现, 其中200多种已申请专利, 主要包括枯类、聚醚类、皂贰类、生物硫、多糖、小分子多肤、核酸及蛋白质等, 主要药理作用包括抗肿瘤、防治心脑血管疾病、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延缓衰老及免疫调节功能等。现已开发的海洋药物【2】【3】已在治疗癌症、艾滋病、心脑血管病、早老年痴呆症等一些至今仍困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力。

萜类物质是一类天然的烃类物质，其分子中具有异戊二烯(C5H8)的基本单位。故凡由异戊二烯衍生的化合物，其分子式符合(C5H8)n通式的均称萜类化合物(terpenoids)或异戊二烯类化合物（isopenoids）。但有些情况下，在分子合成过程中由于正碳离子引起的甲基迁移或碳架重排以及烷基化、降解等原因，分子的某一片断会不完全遵照异戊二烯规律产生出一些变形碳架，它们仍属于萜类化合物。海洋生物中萜类化合物主要以单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜为主，三萜和四萜种类和数量都较少，且大部分以糖苷形式存在。萜类化合物是海洋生物活性物质的重要组成部分，广泛分布于海藻、珊瑚、海绵、软体动物等海洋生物中，具有细胞毒性、抗肿瘤活性、杀菌止痛等活性作用。

单萜

2005年M.G.Knott等人【4】对从红藻Plocamium corallorhiza中分离得到的三种多卤代单萜化合物plocoralides A-C（1～3）【5】【6】进行了活性研究，发现化合物Plocaralides B，C对食管癌细胞WHCOI具有中等强度的细胞毒作用，这些化合物具有卤素取代基。

倍半萜

从海泥来源的真菌Emericella variecolor GF10的发酵液中分离得到两个新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G和6-epi-ophiobolin N，化合物在1～3μM浓度时能使神经癌细胞Neuro 2A凋亡，同时伴随细胞萎缩和染色体聚集【7】。这一类ophiobolins是天然的三环或四环的倍半萜化合物，对线虫、真菌、细菌以及肿瘤细胞有着普遍的抑制活性。

糖苷的分类有多种方法，按照在生物体内是原生的还是次生的可将其分为原生糖苷和次生糖苷（从原生糖苷中脱掉一个以上的苷称为次生苷或次级苷）；按照糖苷中含有的单糖基的个数可将糖苷分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等；按照糖苷的某些特殊化学性质或生理活性可将糖苷分为皂苷、强心苷等；按照苷元化学结构类型可分为黄酮糖苷、蒽醌糖苷、生物碱糖苷、三萜糖苷等，海洋类的糖苷大部分是按照此特点分类的，主要包括鞘脂类糖苷、甾体糖苷、萜类糖苷和大环内酯糖苷等，在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海参、海绵等中均发现有糖苷类化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷类成分大都具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增强免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine)、抗病毒药物的AraA)具有体外抗肿瘤活性

【12】。从蓝藻肠形链丝藻H.enteromorphoide中得到一种特殊的细胞毒性多肽, 它对多种癌细胞系有较强的抑制作用【13】。蓝藻属胶须藻R.f irma 含有一种胶须藻素(Rivularin D3), 即为多溴双吲哚化合物, 具有抗炎活性。鱼腥藻中含有心脏活性的环状多肽(Puwainaphycin C)【14】。从小头颤藻O.aculissima中分离出大环内酯类化合物, 即Acutiphycin,具有细胞毒作用和抗肿瘤活性, 体外试验当剂量大于50 Lg/ kg 时具有抗肿瘤作用。蓝藻phormid ium 的甲醇提取物, 亦具有明显的抗淋巴细胞白血病作用, 剂量大于12.5 Lg/ kg时, 亦不产生慢性中毒反应, 剂量达10 Lg/ kg时, 对Ehrlich 腹水瘤有明显作用【15】。目前, 螺旋藻多糖具有潜在的生理活性, 能显著地增强免疫功能与抑制肿瘤细胞作用【16】【17】。

海洋生物制药产业化, 应当坚持“ 务实、高效”的原则, 一方面通过政府政策鼓励和宏观管理, 增加在海洋生物技术尤其是海洋生物医药产业方面的投人另一方面在大学、研究所和企业间建立密切联系, 发挥各自在人力、智力、财力上的优势, 协调合作, 重点发展几个社会效益高、市场前景广阔的项目。最终形成在基础研究方面不断取得进展,并将研究成果迅速转化为现实的生产力, 反过来支持和促进基础研究这一良性循环的局面。现代生物技术应用于海洋药物的研究, 改变了以往单纯从海洋生物中提取活性物质制药的模式,解决了海洋药物开发中规模化和合理化的矛盾, 使生物技术制药进人一个新的时代, 为海洋科

学和制药产业的发展以及人类可持续地开发海洋资源。

参考文献：

【1】关美君, 林文翰, 丁源海洋药物一二十一世纪中国药学研究的新热点中国海洋药物,2001.20（1）

【2】李光友, 刘发义海洋生物活性物质的研究与开发海洋开发与管理，1998.15（2）

【3】罗素兰, 张本, 长孙东亭等海洋药物研究新进展及其开发战略海南大学学报自然科学版,2003.21（4）

【4】M.G.Knott, H.Mkwananzi, C.E.Arendse, et al.Plocoralides A-C,polyhalogenated monoterpenes from the marine alga.Plocamium corallorhiza Phytochemistry, 2005, 66: 1108.【5】Stierle D.B., Wing R.M., Sims J.J.Polyhalogenated cyclic monoterpenes from the red alga.Plocamium of Antarctica Tetrahedron, 1979, 35: 2855.【6】M.D.Higgs, D.J.Vanderah,D.J.Faulkner.Polyhalogenated monoterpenes from Plocamium cartilagineum from the British coast.Tetrahedron, 1977,33: 2775.【7】M.Kladi, C.Vagias, G.Furnari, et al.Cytotoxic cuparene sesquiterpenes from Laurencia microcladia.Tetrahedron Lett., 2005, 46:5723.【8】Long K H , Wu Z D.Marine Natural Products Chemistry ［M］.BeiJing : Marine PublishingCompany, 1984, 1: 127.【9】海洋：药物研发新领域，2004.12.14

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第四篇：电气工程概论论文

目录

一．前言.................................................................................................3 二：电动机技术发展及现状..................................................................4 三．电机的应用领域..............................................................................6(一)电力工业...................................................................................6

（二）．工业生产部门与建筑业....................................................7

（三）交通运输...............................................................................7

（四）医疗、办公设备与家用电器..............................................10

（五）航天、航空和国防..............................................................11

（六）其他方面.............................................................................11 四：电动机的定期检查和保养............................................................11 小结.......................................................................................................12

电机与电器技术应用

摘要:近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。关键词：技术现状 工作原理 运行维护

一．前言

电气工程及其自动化是现代社会的重要支柱。不论是电气时代还是信息时代，都是建立在对电能的利用与控制上，电是能量转换的枢纽和信息的载体，电能普遍应用在人民生活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。电机与电器技术应用及发展新技术就属于电气工程及其自动化的发展方向之一。现代社会，人类的生产劳动离不开各种各样的电机，这些电机，更是应用到各行各业的各个领域。二．电机的分类

二：电动机技术发展及现状

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。

它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。电机常用的分类方法主 要有两种：一种是按功能用途分，可分为发电机﹑电动机，变压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机.根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类.交流电机又分为同步电机和异步电机。

在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程，交，直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特发。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限制。所以，在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速 等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

经历了100多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电工电子技术的广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。

未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批“巨无霸’ 电机、一批”光怪陆奇"电机将同时展现在世人眼前。

三．电机的应用领域

(一)电力工业

1.电力工业中的发电机

汽轮发电机：汽轮发电机用于火力发电厂与核电厂，是同步电机的一种。由于原动机（汽轮机）转速很高，一般为3000Rmin，因此汽轮发电机的转子细又长，以减小线速度。图一所示是一台国产60万千瓦的汽轮发电机。

水轮发电机：水轮发电机用于水力发电厂，也是同步电机中的一种。由于原动机（水轮机）转速较低，一般为几百转每分钟一下，因此水轮发电机的转子粗而短。图二是三峡发电厂的水轮发电机，三峡机组是目前世界上最大的水轮发电机组。

风力发电机：风力发电----前景广阔，清洁环保的发电方式。风能是最廉价最清洁最有开发价值的新能源、近几十年来，我国中国政府加快了风电的开 发，还引进国外生产的技术先进的大型风力组，促进我国风电事业的发展。但是同时，风力发电也有其弊端：风力发电将阻滞大气层对流，破坏中国的季风性自然气候，若大规模开发，我们将生活在一个没有风的世界中。城市上空的污浊空气将长时间笼罩着城市，因为没有风吹散它们。中国冬季盛行西北季风，夏季盛行东南季风，尤其是来自海洋的湿润的东南季风，给中国大陆带来大量的降水，若东南季风被大量的风力发电机拦截，中国大陆将陷入干旱的深渊。

（二）．工业生产部门与建筑业

工业生产部门主要应用电动机作为动力。在机床、轧钢机、鼓风机、印刷机、水泵、抽油机、起重机、传送带、生产线等设备上，大量使用中、小功率的感应电动机。这是因为感应电动机简单可靠、维修成本低。感应电动机大约占所有电气负荷功率的60%。

一个现代机器人的运行控制需要用到多台电动机，有的机器人的关节部分直接采用球形电动机，可以方便的实现万向运动。

在高层建筑中，电梯、滚梯是靠电动机牵引的，宾馆的自动门、旋转门也是电动机驱动的，而建筑的供暖、供水、通风也需要水泵、鼓风机等，这些设备也是电动机驱动的。

（三）交通运输

1.电力机车与城市轨道交通

1842年，英国的罗伯特戴维森在爱丁堡至格拉斯哥的线路上利用玻璃槽式电池作为动力源，制作了一台五吨重的电动机车，用整流子式电动机驱动车辆前进。1879年5月31日在柏林举办的世界贸易博览会上，西门子和哈尔斯克公司 展出世界上第一条电气化铁路。除了电气化铁路外，现代内燃机车绝大多数也是由电动机驱动的，城市轨道交通系统则是无一例外的使用了电牵引。

机车电传动实质上就是牵引电动机变速传动技术，用直流电动机或交流电动机均能实现。

普通列车只有机车是有动力的（动力集中）的，而高速列车的牵引功率大，动力集中在机车上已经完全不能满足，所以一般需要动车组（动 力分散）方式，即部分或全部车厢转向架也有牵引电动机作为动力。2.内燃机车

内燃机车虽然装有柴油机，但柴油机并不直接驱动车轮，二十通过电传动或液体传动带动车轮转动。由于液体传动结构和控制比较复杂，目前国内外的内燃机车都采用电传动方式。电传动内燃机的柴油机用来驱动一台发电机，把生产的电力传给电动机，再带动牵引齿轮，是机车的车轮转动。

电力传动根据电机形式的不同，分为直流-直流电力传动，交流-直流电力传动，交流-直流-交流电力传动等类型。3．船舶

船舶目前绝大多数还是内燃机直接推动的，内燃机通过船腹伸到船尾外部粗大的传动轴带动螺旋桨旋转推进。因为柴油机主机、齿轮传动装置、轴系和舵等设备的布置，是所有其他船舶机械和船体形状的设计都不受制约，因此占用空间和面积很大。而内燃机电力推动的舰船则与现代内燃机在传动方面有相似之处，即都是由内燃机机组发电，供给电动机驱动舰船前进。4．汽车 不仅电动汽车需要用电动机驱动车轮，而且在内燃机驱动的汽车上，从发电机起动机到雨刷音响，都要用到大大小小的机车。一辆现代化的汽车，可能要用到几十台甚至上百台的电机。例如：传统汽车采用弹簧或液压减震装置系统，现代高级汽车已经开始用直线电动机（主动）来做减震系统，这种系统由计算机根据传感器检测到路面情况，主动的控制直线电动机的伸缩来减少车辆震动。5.电动车

由于世界环境问题日益严重，各国政府不断加强对清洁能源车辆的研究和开发。电动机包括纯电动机与混合动力车，作为解决环境污染的重要可行途径，必将得到飞速发展。

目前电池的功率密度与能量密度较低，所以内燃机和电动机联合提供动力的混合动力车发展的很快。目前电动汽车的驱动电动机主要有直流电动机、异步电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。这些电动机各有优缺点，但从发展来看，永磁无刷电机体积小、重量轻、节能效果好。

6.磁悬浮列车驱动

磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁力抵消地球引力，通过直线电机进行牵引，使列车悬浮在轨道上运行（悬浮间隙约1厘米）。其研究和制造涉及自动控制、电力电子技术、直线推进技术、机械设计制造、故障监测与诊断等众多学科，技术十分复杂，是一个国家科技实力和工业水平的重要标志。它与普通轮轨列车相比，具有低噪音、无污染、安全舒适和高速高效的特点，有着“零高度飞行器”的美誉，是一种具有广阔前景的新型交通工具，特别适合城市轨道交通。磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种，按运行速度又有高速和中低速之分，这次国防科大研制开发的磁悬浮列车属于中低速常导吸力型磁悬浮列车。磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500公里，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。7.直线电动机轮轨车辆驱动

直线感应电动机驱动车辆是介于铁轨与磁悬浮之间的一种方案，兼有铁轨安全可靠和磁悬浮非粘着性牵引的优点。

（四）医疗、办公设备与家用电器

在医疗设备中，电动机无处不在，如心电机、X光机、CT、牙科手术工具、渗析机、呼吸机、电动轮椅等等，都离不开电动机作为动力，而人工心脏等人造器官也常常用到微电动驱动。

在办公室设备中，计算机中的ＤＶＤ驱动机、ＣＤ－ＲＯＭ、磁盘驱动器主轴都采用永磁无刷电动机。打印机、复印机、碎纸机、电动卷笔刀等都是用到各种电机。

在家用电器方面，只要有运动部件，几乎都离不开电动机，如电冰箱和空调器的压缩机、洗衣机转轮与甩干机、吸尘器、电风扇、抽油烟机、微波炉转盘、ＤＶＤ机、磁带录音机、录像机、摄像机、全自动照相机、吹风机、按摩器、电动剃须刀、电动牙刷、搅拌机、开罐机、电钟等等，不胜枚举。

（五）航天、航空和国防

美国最近投入使用的航空母舰用直线感应电动机飞机助推器取代了传统的蒸汽机式推进器，不仅仅体积减少，而且推力大大增加。目前，国外正在试验用直线电动机发射航空飞机，称为“太空天梯”，如果能成功，可以大量节约燃料，并有利于环保。

在航空器中，目前的一个发展趋势是用电磁执行器取代传统的液压、气动执行器。

（六）其他方面

除了上述领域外，在其他方面，电机的应用也是不胜枚举，譬如，演出设备(如电影放音机、旋转舞台等)、运动训练设备（如电动跑步机、电动液压篮球架、电动发球机等）、家具、游乐设备（如缆车、过山车等）以及电动玩具。

四：电动机的定期检查和保养

为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下：

（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。

（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。

（4）定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油时不应上满，一般占油腔的1/2~1/3，否则，容易发热或甩出，油要从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。

（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否良好等。

（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持 电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在，都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏，使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰，发生这种故障，不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中，应经常检查绝缘电阻，还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。

（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物，检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。

小 结

由于电机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文介绍了电机技术发展及现状、分类、应用领域、电动机的运行维护。推广中国的高效率电机是非常有必要的。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。初次学习电气工程概论，对电机只有最基本的了解。感谢老师的悉心教导。

【参考文献】 [1]《百度百科》

[2]范瑜.《电气工程概论》.高等教育出版社.2006.7 [3]《维基百科》

[4] 林莘.《现代高压电器技术（第2版）》.机械工业出版社.2011.6 [5]http://motor-abc.chinaelc.cn/中国智能电工网

第五篇：电气工程概论论文

走“jin”电世界

———电气工程与自动化概论论文

作者：月光小画QQ：497195109

乍一看，我的题目中似乎有些问题，殊不知是我刻意而为。我们的书本名称叫做《走进电世界》，而在我看来，这个“走进”涵盖了两个过程，即：走近和走进。我为论文命了这样一个名字的含义在于，我会分别论述这两个过程。

先谈谈“走近”的过程吧！

进入大学校门以前，我对这个专业名称并没有什么特别的感觉，只知道会学习电学有关的知识。不知不觉，已经在大学的校园生活、学习了两年了。大一的时候，我就经常到图书馆查阅专业相关的书籍，并且做了笔记。

渐渐地，我了解到，电气工程及其自动化专业应用广泛、技术含量丰富、就业环境开阔，是当代经济及政治生活中不可缺少的前沿学科，它涵盖了电的基础理论、电工学、电工技术、电气工程、电子信息技术、控制技术、电能储存、电能利用等六大内容；其中控制技术（包括继电保护）是电气工程及其自动化专业的核心，也是难点，更是个人才华展现的舞台，是我们未来能够成为一名优秀的电气工作人员必须掌握的技术和技能。

电气化的程度已成为衡量一个国家、一个地区、一个城市是否发达和现金的标志之首，并且发挥着越来越大、越来越重要的作用，除了空气、阳光、水及大自然以外，电已是人类生产、生活、生存当中最不可缺少、最亲密无间的伙伴了。

慢慢走近的过程，让我对电气专业产生了浓厚的兴趣。在大二上学期的时候，我对电气工程萌发了深入了解的念头。通过借阅和购买书籍，我对本专业也有了一个浅显的认识。我了解到电气安全技术具有：周密性、复杂性、完整性、综合性、不断修改性和安全第一、预防为主的特点。除了这个，我还了解了冬暖夏热地区的特殊配电结构和房屋中的布局构架。在阅读的过程中，我还懂得了要争取使用屏护装置。屏护装置一般不与带电体直接接触，屏护的材料应有一定的机械强度和耐火性能，一般为金属板或网或刷耐火漆的木板条制成。金属材料的屏护，必须可靠接地。这些都是曾经阅读时，留下的笔记。

这个学期，我们开设了电气工程概论的专业课程，让我“走进”了丰富多彩的电世界。

在荆老师的带领下，我看到了电气工程及其自动化专业广泛的发展前景，随着传感器技术、微机技术、机器人技术的普及和发展，随着风能发电、太阳能发电、核能发电、化学能及其他能源发电的开发和利用，电气工程及其自动化工程必将有一个新的契机，这也是我们每一个未来要成为电气工作者的同学的机遇。想要抓住这个机遇，我们必须不断地去学习新技术、新工艺，去掌握新设备、新材料，只有不断的创新才能够在这个发展的契机中立于不败之地。

电气工程及其自动化的发展是全方位的、多方面的，主要有工厂自动化、电气设备及元件、通信系统、工业与民用建筑电气工程、自动控制系统以及在经济、国防、科研、教育等领域的应用等。

工厂自动化的发展动向及前景：工厂自动化的发展主要是建立在计算机技术及其推广应用方面，特别是机器人，机械手、智能控制等方面的硬件及软件系统。

智能控制及仿真控制：随着计算机技术、传感器技术、自动控制技术的普及，智能控制及仿真控制将有很大的发展潜力。

新型电工电子功能材料：电工材料是电气工程及其自动化工程中最重要的部分之一，它在发展、革新的征途上总是领先于其他学科。

智能化开关设备：开关设备智能化，包括低压开关设备、高压开关设备及其辅助装置能与计算机网络及自动化技术直接接口，保证自动控制系统畅通无阻。智能化开关设备的开关、应用、运行方面发展前景很大。

在这些领域里，我最感兴趣的就是工厂自动化了，从小就对机器人的发明和制造有浓厚兴趣的我，在今年暑假决定参加全国大学生机器人竞赛，自学了单片机的课程，希望通过自己的智慧和双手，创造出属于自己的机器人。

通过课程的学习，我的内心对自己未来的道路已经有了一个相对清晰的规划。据我了解，电气工程及其自动化专业毕业后，我大概会经历三个层次（当然，考研是必须的，有读研的过渡后，在工作从会自认而然的上手），三个层次分别是：工程技术工人、工程师、设计师。这是我需要一步一步经历的过程。

首先，要从技术工人做起。因为电气工程及其自动化是一门操作性很强的工作，需要积累无比丰富的实践经验，也要有扎实的理论知识作为基础，所以工人这一步是不能跳过的。我们需要从现在开始重视自己的实践方面，在每学期的电工实训中，要对自己要求严格，不能以无所谓、差不多的心态对待。只有自己动手做了，出了错，在老师的指导下，以及和团队同伴共同的努力下改正了错误，我们才能真正学会知识。只有通过实践，把书本上抽象的知识具体到眼前了，我们才能距离成为一名电气顶尖人才更进一步！

其次，在学习的过程中，自学也是很重要的一块。不论是实训之前的预习，还是课程之前的预习都是很重要的。作为一名工科的学子，我们学习的各门课程中难免会有交叉的地方，如果自己不自学，只是跟着老师一点一点的走，那我们永远也不可能成为独当一面的电气工作者。

从一名大学生到电气工程师，再到电气设计师。我觉得需要做到这几点：

1、长期深入基层，积累实践经验；

2、遵守职业规则，探索实践方法；

3、在实践中磨练，提高综合能力；

4、继续学习不断完善，向科研型、专家型发展；

5、走上领导岗位后，也不能脱离工程实践；

6、关注电气工程技术动向，永远站在最前列。

不管说了多少，总结一句话：不断实践，不断探索，不断创新，不断超越。通过学习，我认识到，电的发展史，就是人类的近代史，是从实践中发展起来的。当今电工学及电工技术已成为一个基础学科，就像我们一直在学数学、物理、化学、英语、语文一样，是必须要掌握的。同时，电工学及电工技术又是一门实践性非常强的学科。从某种意义来讲，无论你从事何种行业，如果你对电不了解，你将难以高人一等；假如你从事电气工程技术这个行业，却没有实践基础和实践经验，那么你在这个行业将难以立足，更难以做出惊天动地的业绩。

参考文献：

1、《走近电世界》（孙元章 李裕能）

2、《电气工程及其自动化专业大学生到工程师的历程》（白公）

3、《电气工程安全技术及实施》