導(dǎo)語：如何才能寫好一篇三相異步電動機論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.由于電機本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機內(nèi)部進(jìn)水或進(jìn)入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴(yán)重部位或絕緣最薄弱點發(fā)生一點對地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機繞組局部燒壞。

相應(yīng)對策：①盡量消除工藝和機械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象；②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封，例如在各法蘭涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒，如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)作保護罩；③對在此環(huán)境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴(yán)重時要及時進(jìn)行中修。

2.由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇薄?yán)重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：①軸承裝配不當(dāng)，如冷裝時不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內(nèi)圈故障會造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高，且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機長期不運行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進(jìn)行中修。

相應(yīng)對策：①卸裝軸承時，一般要對軸承加熱至80℃~100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風(fēng)必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機，使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查，更新軸承油脂。

3.由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。

相應(yīng)對策：電機在更新繞組時，必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組，電機轉(zhuǎn)子抽芯時必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。

4.由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。

相應(yīng)對策：①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動機頻繁啟動，必要時需對電機轉(zhuǎn)子做動平衡試驗。

5.電機繞組絕緣受機械振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設(shè)備振動，電機轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

相應(yīng)對策：①盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓電機。②保證被拖動設(shè)備和電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)。

二、三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因及對策

如果出現(xiàn)電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。在這里不作深刻的理論分析，僅作簡要說明。

當(dāng)電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續(xù)運行，但轉(zhuǎn)速下降，滑差變大，其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián)，在負(fù)荷不變的情況下，A相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。

三相異步電動機繞組為Y接法的情況：電源缺相后，電動機尚可繼續(xù)運行，但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降，轉(zhuǎn)差變大，磁場切割導(dǎo)體的速率加大，這時B相繞組被開路，A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過電流過大，長時間運行，將導(dǎo)致兩相繞組同時燒壞。

這里需要特別指出，如果停止的電動機缺一相電源合閘時，一般只會發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動，這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，但當(dāng)缺一相電源后，定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉(zhuǎn)，只是磁場發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導(dǎo)致繞組燒壞。

相應(yīng)對策：無論電動機是在靜態(tài)還是動態(tài)，缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時，缺相會在電機繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴(yán)重。所以在我們對電機進(jìn)行日常維護和檢修的同時，必須對電機相應(yīng)的MCC功能單元進(jìn)行全面的檢修和試驗。尤其是要認(rèn)真檢查負(fù)荷開關(guān)、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。

篇2

關(guān)鍵詞：高效永磁同步電動機 現(xiàn)場方案 試驗研究 結(jié)果分析

中圖分類號：TM341 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）09-0273-02

引言

在工業(yè)、建筑以及公用設(shè)施領(lǐng)域中電動機是重要的原動力設(shè)備，也是電能消耗的最大用戶，和節(jié)電潛力的最大用戶。2012年我國各類電動機總裝機容量約為5億千瓦，其中異步電動機的裝機容量占全國電動機裝機容量的90%，約占全國用電量的60%，占工業(yè)用量的75%，系統(tǒng)用電效率比國外先進(jìn)水平低5%-15%，相當(dāng)于每年浪費電能約1500億千瓦時。

目前工業(yè)領(lǐng)域中采用的高壓中、大功率異步電動機普遍存在效率偏低、功率因數(shù)差等浪費電能現(xiàn)象。而高效永磁同步電動機能否達(dá)到高效節(jié)能目標(biāo)，現(xiàn)場應(yīng)用前景如何，已經(jīng)引起國內(nèi)各大企業(yè)關(guān)注。2013年工業(yè)和信息化部印發(fā)（2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項行動實施方案）提出，選擇電機在能效提升和綠色發(fā)展方面要取得突破。本文將通過在張家口發(fā)電廠首次應(yīng)用和現(xiàn)場試驗進(jìn)行分析。為企業(yè)應(yīng)用永磁同步電動機提供參考。

一、高壓永磁同步電動機概述

1.高壓永磁同步電動機的發(fā)展歷程

電機屬于電磁裝置，其工作原理是通過磁場實現(xiàn)電能與機械能間的不斷轉(zhuǎn)換。在電機的工作過程中，氣息磁場是必不可少的。獲得磁場的方法有兩種，其中一種是通過電流得到。該種電機叫做電勵磁電機，這種電機需要具備專門用來產(chǎn)生電流磁場的繞組，同時，為了保證電流的正常流動還需要為電機提供不間斷的能量供應(yīng)。另一種方法是通過永磁體來獲得磁場，這可以大大簡化電機的結(jié)構(gòu)，同時，因為永磁體一旦磁化（充磁）之后就永久具有磁性，不再需要外界供給能量，這也大大的減少了能量的損耗。

高壓永磁同步電動機就是通過永磁體獲得磁場的電動機，永磁體材料的發(fā)展促進(jìn)了此種電動機的發(fā)展。稀土鈷和釹鐵硼永磁分別在20世紀(jì)60年代和80年代出現(xiàn)，這兩種永磁材料的出現(xiàn)極大的促進(jìn)的電動機的發(fā)展，因為這兩種材料具有特別適用于電機裝置的特性，包括高剩磁密度、高矯頑力、線性退磁曲線以及高磁能積。

我國專家學(xué)者自主開發(fā)的高效高壓永磁同步電動機，采用實心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯和啟動籠復(fù)合結(jié)構(gòu)，消弱了齒諧波，減少了轉(zhuǎn)子表面損耗，提高了電機效率。同時，非均勻氣隙和優(yōu)化通風(fēng)散熱，有效的控制了電機溫升。該種電機同異步電機相比各項指標(biāo)顯著提供，額定負(fù)載效率大于96%，功率因數(shù)大于0.98，綜合節(jié)電率在8%-15%。

2.高壓永磁同步電動機的優(yōu)點

2.1高效率

使用永磁材料產(chǎn)生磁場，代替了原有的電流裝置，一定程度上減少了定子電流及其電阻損耗。此外，當(dāng)電機正常工作時，工作效率因為沒有了轉(zhuǎn)子的電阻損耗和磁滯損耗而得到提高。當(dāng)電機額定工作時，電機的效率在96%以上，低負(fù)載工作時，該電機仍然具有相對較高的工作效率，寬幅的高效運行區(qū)為負(fù)載在不同負(fù)荷段運行提供了良好的節(jié)電效果。

2.2高功率因數(shù)

該種新型永磁電機的轉(zhuǎn)子使用的是永磁材料，不需要感應(yīng)電流來產(chǎn)生磁場，定子繞組具有阻性負(fù)載的特點，這使得該種電機的功率因數(shù)在1附近。此外，當(dāng)電機在20%～120%額定負(fù)載范圍工作時，電機的功率因數(shù)和工作效率都會處于一種相對較高的水平。具體說來，當(dāng)電機負(fù)載較小，即輕載工作時，該種新型電機可以大大的節(jié)約能量消耗，而當(dāng)電機在額定負(fù)載工作時，其功率因數(shù)是大于0.98的。

2.3啟動轉(zhuǎn)矩大

該種永磁電機的轉(zhuǎn)子采用的是一種實心的永磁材料，這使得該種電機的啟動轉(zhuǎn)矩明顯增大，達(dá)到了3.5～4.3范圍內(nèi)，而相同功率的一般電機的啟動轉(zhuǎn)矩僅為1.8～2.2倍。

2.4體積小，重量輕

和相同功率的一般電機相比，該種電機的體積約是一般電機的60%，體積明顯減少，重量約是一般電機的83%，減輕了約16%。

2.5永磁電動機還具有如下特征：

2.5.1運行時間明顯增加；

2.5.2工作過程中的維護費用降低；

2.5.3磁場強度很穩(wěn)定，不會出現(xiàn)顯而易見的退磁現(xiàn)象；

2.5.4電機振動小；

綜上所述，新型的永磁電動機較異步電動機相比具有容量大、功率因數(shù)高、工作效率高等特點。

二、高壓永磁同步電動機的應(yīng)用分析

1.應(yīng)用原理

高效高壓永磁同步電動機啟動時依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場與籠型轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)啟動；運行時由轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌的永磁體提供磁場結(jié)合定子旋轉(zhuǎn)來維持電動機同步運行。

大唐國際張家口發(fā)電廠共有8臺30萬千瓦機組，裝機容量240萬千瓦，電廠自用電量占發(fā)電量的5%左右，其中電動機是電廠用電的主要設(shè)備。通過首次使用山西北方機械制造有限責(zé)任公司生產(chǎn)的高效永磁同步電動機，有必要對其經(jīng)濟性、可靠性進(jìn)行驗證。

該公司生產(chǎn)的高效永磁同步電動機，通過了理論分析、實驗室試驗和國家權(quán)威機構(gòu)檢測。但該產(chǎn)品在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用中缺乏大量的實踐數(shù)據(jù)支持，針對發(fā)電企業(yè)沒有進(jìn)行試驗應(yīng)用案列，對現(xiàn)場系統(tǒng)、設(shè)備沒有建立直觀理論和實際體系，無法通過試驗和監(jiān)測手段對高效永磁同步電動機進(jìn)行經(jīng)濟效益分析。

本次現(xiàn)場試驗，是TYC4002-6型高效永磁同步電動機首次在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行運行經(jīng)濟性、安全性、可靠性試驗，并和原異步電動機進(jìn)行比較鑒定。

2.試驗方案研究與分析

通過設(shè)備篩選和系統(tǒng)可靠性分析，決定在排漿泵的驅(qū)動電機進(jìn)行試用，并成立課題小組進(jìn)行跟蹤、試驗、分析，以驗證其節(jié)電、環(huán)保性能指標(biāo)，為節(jié)能技術(shù)改造奠定基礎(chǔ)。原排漿泵驅(qū)動電機為JS148-6三相異步電動機，更換電機為山西北方機械制造有限責(zé)任公司生產(chǎn)的TYC4003-6（6kV315kW）高效高壓永磁同步電動機。

2.1電機試驗方案確定

電機安裝地點確定后，我們對現(xiàn)場系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整：

2.1.1確認(rèn)了用緩沖水箱容積變化來計量系統(tǒng)出力的精確測試方案；

2.1.2將原排漿泵出口阻力不匹配的并列管道進(jìn)行改進(jìn)，對排槳泵葉輪、軸封、調(diào)整門進(jìn)行檢查更換，對電機地基進(jìn)行檢查，對電測儀表（電壓、電流、功率因數(shù)、總功率、有功功率、無功功率、有功用電量、無功用電量）進(jìn)行檢驗；

2.1.3對S148-6三相異步電動機和TYC4003-6高效永磁同步電動機的技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、特性做分析對比；對排漿泵系統(tǒng)、電測系統(tǒng)、軸封水系統(tǒng)、補水系統(tǒng)、水箱結(jié)構(gòu)、監(jiān)測表計等進(jìn)行分析評價。

2.2設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

二單元3組一級排槳泵驅(qū)動原電機是蘭州電機廠生產(chǎn)的JS148-6三相異步電動機額定，代替的高效永磁同步電動機是采用TYC4003-6，在不改變工況和電機控制系統(tǒng)的情況下，進(jìn)行試驗（試用），其電機的主要參數(shù)對比如下：

2.3參數(shù)收集及試驗系統(tǒng)：

試驗中電機電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、有功用電量、無功用電量的數(shù)據(jù)，均取自配電控制柜電測儀表記錄的實際數(shù)值。流量是通過標(biāo)尺測量緩沖水箱水位的變化。

3.應(yīng)用情況

3.1 TYC4003-6高效高壓永磁同步電動機與JS148-6三相異步電動機試驗比較發(fā)現(xiàn)，在輸出有功功率滿足現(xiàn)場使用條件下，電機輸入功率得到減低，功率因數(shù)得到了大幅度的提高達(dá)到0.997，永磁同步電動機電流降低了13.65%，無功功率降低了82.89%，節(jié)電效果明顯。

3.2在同等工況下，高壓永磁同步電動機帶動的排漿泵比三相異步電動機帶動的排漿泵出力明顯上升，流量多出18%，即多做功。

3.3電機通過氣隙、風(fēng)道和軸流風(fēng)扇的優(yōu)化設(shè)計，提高了通風(fēng)散熱效果，有效降低了電機溫升。

3.4采用實心磁極和啟動籠的復(fù)合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，提高了電動機的啟動性能。同時因轉(zhuǎn)子表面損耗和雜散損耗的減少，提高了電動機效率。

3.5由于大量無功損耗的降低，使得系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，電壓質(zhì)量提高，能夠降低變壓器的負(fù)載率，提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行水平，為企業(yè)產(chǎn)生間接的經(jīng)濟效益。同時，電機轉(zhuǎn)速升高，對泵或風(fēng)機的效率產(chǎn)生影響，因出力增加通過對系統(tǒng)調(diào)整節(jié)電效果顯著。

3.6永磁電機繞組溫度低比異步電機偏低10多度，前、后軸承溫度正常。

3.7永磁電機運行振動小、噪音低，運行平穩(wěn)。

四、永磁同步電動機應(yīng)用的方向和前景

將永磁同步電動機在大范圍內(nèi)替換現(xiàn)有的異步電動機還是有諸多困難：

1.永磁同步電動機是一種技術(shù)節(jié)能新產(chǎn)品，而現(xiàn)有的工藝系統(tǒng)已經(jīng)很成熟；

2.該新型電動機的價格遠(yuǎn)高于異步電動機的價格，用戶需要投入大量的資金，而獲得收益的時間則較長；

3.怎樣處理更換下的異步電動機也是一個有待于解決的問題。但是，根據(jù)永磁同步電動機的實際運行和對運行數(shù)據(jù)的計算結(jié)果來看，新型的永磁電動機可以減少能量損耗，同時還可以提高功率因數(shù)，進(jìn)而減少無功功率，尤其在降低無功損耗的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，可以大大減少企業(yè)的運營成本，減低供電系統(tǒng)的安全隱患。永磁同步電動機在電力行業(yè)目前已經(jīng)應(yīng)用在磨煤機、氧化風(fēng)機上，結(jié)合該電機的特點，認(rèn)為在負(fù)荷調(diào)整范圍較大的磨煤機和送風(fēng)機上應(yīng)用效果會更理想。

五、結(jié)束語

與傳統(tǒng)的異步電動機相比，高壓大功率永磁同步電動機減少了能量損耗，節(jié)電效果良好。高壓永磁電動機的廣泛應(yīng)用將會使其在電機行業(yè)占據(jù)重要重要位置，因此，研究高壓永磁電動機是很有必要也是非常重要的。高效高壓永磁同步電動機創(chuàng)新性強，產(chǎn)品節(jié)能效果顯著，符合國家節(jié)能減排政策，能有效提降低設(shè)備能耗，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，具有推廣和應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：功率因數(shù)；影響因素；補償方法；容量確定

許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的"無功"并不是"無用"的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能

1.影響功率因數(shù)的主要因素

1.1電感性設(shè)備和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備

大量的電感性設(shè)備，如異步電動機、感應(yīng)電爐、交流電焊機等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。根據(jù)前段時間數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，我礦所消耗的全部無功功率中，異步電動機的無功消耗占了60%～70%；而在異步電動機空載時所消耗的無功又占到電動機總無功消耗的60%～70%。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負(fù)載率。電力變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的10%～15%，它的空載無功功率約為滿載時的1/3。因此，為了改善電力系統(tǒng)和礦山的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運行或長期處于低負(fù)載運行狀態(tài)。

1.2供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大影響

當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，當(dāng)供電電壓為額定值的110%時，一般無功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。

1.3電網(wǎng)頻率的波動也會對異步電動機和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響

1.4無功補償原理

當(dāng)電網(wǎng)電壓的波形為正弦波，且電壓與電流同相位時，電阻性電氣設(shè)備如白熾燈、電熱器等從電網(wǎng)上獲得的功率P等于電壓U和電流I的乘積，即：P=U×I。

電感性電氣設(shè)備如電動機和變壓器等由于在運行時需要建立磁場，此時所消耗的能量不能轉(zhuǎn)化為有功功率，故被稱為無功功率Q。此時電流滯后電壓一個角度f。在選擇變配電設(shè)備時所根據(jù)的是視在功率S，即有功功率和無功功率的幾何和：

2.采用適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)是不需要任何補償設(shè)備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上的手段來減少各種用電設(shè)備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。下面將對提高自然功率因數(shù)的措施做一些簡要的介紹。

2.1合理選用電動機

合理選擇電動機，使其盡可能在高負(fù)荷率狀態(tài)下運行。在選擇電動機時，既要注意它們的機械特性，又要考慮它們的電氣指標(biāo)。舉例說，三相異步電動機（100KW）在空載時功率因數(shù)僅為0.11，1/2負(fù)載時約為0.72，而滿負(fù)載時可達(dá)0.86。所以核算負(fù)荷小于40%的感應(yīng)電動機，應(yīng)換以較小容量的電動機，并合理安排和調(diào)整工藝流程，改善運行方式，限制空載運轉(zhuǎn)。故從節(jié)約電能和提高功率因數(shù)的觀點出發(fā)，必須正確合理的選擇電動機的；

2.2提高異步電動機的檢修質(zhì)量

實驗表明，異步電動機定子繞組匝數(shù)變動和電動機定、轉(zhuǎn)子間的氣隙變動是對異步電動機無功功率的大小有很大影響。因此檢修時要特別注意不使電動機的氣隙增大，以免使功率因數(shù)降低。

2.3采用同步電動機或異步電動機同步運行補償

由電機原理可知，同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負(fù)荷的大小，而無功取決于轉(zhuǎn)子中的勵磁電流大小，在欠激狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“吸取”無功，在過激狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無功。因此，只要調(diào)節(jié)電機的勵磁電流，使其處于過激狀態(tài)，就可以使同步電機向電網(wǎng)“送出”無功功率，減少電網(wǎng)輸送給我礦的無功功率，從而提高了我礦的功率因數(shù)。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當(dāng)連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行狀態(tài)，這就是“異步電動機同步化”。因而只要調(diào)節(jié)電機的直流勵磁電流，使其呈過激狀態(tài)，即可以向電網(wǎng)輸出無功，從而達(dá)到提高低壓網(wǎng)功率因數(shù)的目的。

2.4正確選擇變壓器容量提高運行效益

對于負(fù)載率比較低的變壓器，一般采取“撤、換、并、停”等方法，使其負(fù)載率提高到最佳值，從而改善本企業(yè)電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。如：對平均負(fù)荷小于30%的變壓器宜從電網(wǎng)上斷開，通過聯(lián)絡(luò)線提高負(fù)荷率。

通過以上一些提高加權(quán)平均功率因數(shù)和自然功率因數(shù)的敘述，或許我們已經(jīng)對“功率因數(shù)”這個簡單的電力術(shù)語有了更深的了解和認(rèn)識。知道了功率因數(shù)的提高對電力企業(yè)的深遠(yuǎn)影響，下面我們將簡單介紹對用電設(shè)備進(jìn)行人工補償?shù)姆绞胶蛯ρa償容量的確定方法。

3.設(shè)計總結(jié)

以上是我淺談功率因數(shù)對我礦供電A電網(wǎng)的影響以及提高功率因數(shù)所帶來的經(jīng)濟效益和企業(yè)效益，介紹了影響功率因數(shù)的主要因素以及提高功率因數(shù)的一般方法，還闡述了如何確定無功功率的補償容量及無功功率的三種人工補償?shù)木唧w方式，集中探討了無功補償技術(shù)對我礦的高、低壓配電網(wǎng)的影響以及提高功率因數(shù)所帶來的經(jīng)濟效益和企業(yè)效益，介紹了影響功率因數(shù)的主要因素和提高功率因數(shù)的方法，確保補償技術(shù)經(jīng)濟、合理、安全可靠，達(dá)到節(jié)約電能的目的，為保證降低電網(wǎng)中的無功功率，提高功率因數(shù)，保證有功功率的充分利用，提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質(zhì)量，減少線路損耗，降低配電線路的成本，節(jié)約電能，通常在高、低壓供配電系統(tǒng)中裝設(shè)電容器無功補償裝置。

4.設(shè)計心得體會

通過這次畢業(yè)設(shè)計論文讓我重新對影響大紅山供電的因數(shù)有了全新的認(rèn)識，這也是我第一次獨立從找資料到寫論文，經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。通過這次設(shè)計培養(yǎng)了我獨立工作與學(xué)習(xí)合理安排相互調(diào)節(jié)的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的工作生活有巨大而重要的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]主編：孟祥忠.《現(xiàn)代供電技術(shù)》.清華大學(xué)出版社，2006年第一版，1-303頁。

[2]王兆安，楊君，劉進(jìn)軍，王躍.《諧波控制和無功功率補償》，機械工業(yè)出版社，2006年第二版，1-444頁。

篇4

論文摘要：電動機在我區(qū)的使用很廣泛，它遍及各行各業(yè)的各個角落，在生產(chǎn)、生活過程中發(fā)揮著極其重要的作用。但由于大部分電機使用年限較長，電機燒毀的事故常有發(fā)生，而且呈上升趨勢，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)、生活的安全、可靠、長周期運行。現(xiàn)針對電機燒毀原因及相應(yīng)對策做一分析和研究。

1電機繞組局部燒毀的原因及對策

1.1由于電機本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機內(nèi)部進(jìn)水或進(jìn)入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴(yán)重部位或絕緣最薄弱點發(fā)生一點對地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機繞組局部燒壞。

相應(yīng)對策：①盡量消除工藝和機械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象；②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封，例如在各法蘭涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒，如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)做保護罩；③對在此環(huán)境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴(yán)重時要及時進(jìn)行中修。

1.2由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇薄?yán)重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：①軸承裝配不當(dāng)，如冷裝時不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內(nèi)圈故障會造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高，且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機長期不運行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進(jìn)行中修。

相應(yīng)對策：①卸裝軸承時，一般要對軸承加熱至80℃~100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風(fēng)必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機，使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查，更新軸承油脂。

1.3由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。

相應(yīng)對策：電機在更新繞組時，必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組，電機轉(zhuǎn)子抽芯時必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。

1.4由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。

相應(yīng)對策：①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動機頻繁啟動，必要時需對電機轉(zhuǎn)子做動平衡試驗。

1.5電機繞組絕緣受機械振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設(shè)備振動，電機轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

相應(yīng)對策：①盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓電機。②保證被拖動設(shè)備和電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)。

2三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因及對策

如果出現(xiàn)電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。當(dāng)電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續(xù)運行，但轉(zhuǎn)速下降，滑差變大，其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián)，在負(fù)荷不變的情況下，A相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。為三相異步電動機繞組為Y接法的情況：電源缺相后，電動機尚可繼續(xù)運行，但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降，轉(zhuǎn)差變大，磁場切割導(dǎo)體的速率加大，這時B相繞組被開路，A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過電流過大，長時間運行，將導(dǎo)致兩相繞組同時燒壞。

特殊情況下，如果停止的電動機缺一相電源合閘時，一般只會發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動，這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，但當(dāng)缺一相電源后，定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉(zhuǎn)，只是磁場發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導(dǎo)致繞組燒壞。

篇5

[關(guān)鍵詞]技術(shù)現(xiàn)狀 工作原理 運行維護

中圖分類號：TH715.193 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0237-01

1.電動機技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀

電機是利用電磁感應(yīng)原理工作的機械。隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電機的發(fā)展又促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產(chǎn)機械的原動機，一個多世紀(jì)以來，雖然電機的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電機的類型增加了許多，在運行性能，經(jīng)濟指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高，而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電機，控制電機具有高可靠性p好精確度p快速響應(yīng)的特點，已成為電機學(xué)科的一個獨立分支。

未來電動機將會沿著單位功率體積更小、機電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批"巨無霸’電機、一批"光怪陸奇"電機將同時展現(xiàn)在世人眼前。

2.三相異步電動機的工作原理

三相異步電動機轉(zhuǎn)動的基本工作原理是：

（1）三相對稱繞組中通過三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。

（2）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動勢和電流；

（3）轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)距，驅(qū)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

3.電動機啟動時應(yīng)該注意的問題

（1）接通電源后，如果電動機不轉(zhuǎn)，應(yīng)立即切斷電源，絕不能遲疑等待，更不能帶電檢查電動機發(fā)故障，否則將會燒毀電動機和發(fā)生危險。

（2）啟動時應(yīng)注意觀察電動機、傳動裝置、負(fù)載機械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示，若有異常現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電檢查，待故障排除后，載行啟動。

（3）利用手動補償器或手動星三角啟動器啟動電動機時，特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動位置，待電動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再拉到運轉(zhuǎn)位置，防止誤操作造成設(shè)備和人身事故。

（4）同一線路上的電動機不應(yīng)同時啟動，一般應(yīng)由大到小逐臺啟動以免多太電動機同時啟動，線路上電流太大。電壓降低過多，造成電動機啟動困難引起線路故障或使開關(guān)設(shè)備跳閘。

（5）啟動時，若電動機的旋轉(zhuǎn)方向反了，應(yīng)立即切斷電源，將三相電源線中的任意兩相互換一下位置，即可改變電動機轉(zhuǎn)向。

4.電動機運行中的注意事項

4.1注意電動機的振動、響聲和氣味

電動機正常運行時，應(yīng)平穩(wěn)、輕快、無異常氣味和響聲。若發(fā)生劇烈振動，噪音和焦臭氣味，應(yīng)停車進(jìn)行檢查修理。

4.2注意傳動裝置的檢查

電動機運行時要隨時注意查看皮帶輪或聯(lián)軸器有無松動，傳動皮帶是否有過緊、過松的現(xiàn)象等，如果有，應(yīng)停車上緊或進(jìn)行調(diào)整。

4.3注意軸承的工作情況

電動機運行中應(yīng)注意軸承聲響和發(fā)熱情況。若軸承聲音不正常或過熱，應(yīng)檢查情況是否良好和有無磨損。

4.4注意交流電動機的滑環(huán)或直流電動機的換向器火花

電動機運行中，電刷與換向器或滑環(huán)之間難免出現(xiàn)火花。如果所發(fā)生的火花大于某一規(guī)定限度，尤其是出現(xiàn)放電性的紅色電弧火花時，將產(chǎn)生破壞作用，必須及時加以糾正。

5.電動機的定期檢查和保養(yǎng)

為了保證電動機正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運行過程中注意監(jiān)視和維護外還應(yīng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)。間隔時間可根據(jù)電動機的類型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項目如下：

（1）及時清除電動機機座外部的灰塵、油泥，如使用環(huán)境灰塵較多，最好每天清掃一次。

（2）經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動或燒傷。

（3）定期測量電動機的絕緣電阻，若使用環(huán)境比較潮濕更應(yīng)經(jīng)常測量。

（4）定期用煤油清洗軸承并更換新油（一般半年更換一次），換油時不應(yīng)上滿，一般占油腔的1/2～1/3，否則，容易發(fā)熱或甩出，油要從一面加人，可以把沒有清洗干凈的雜質(zhì)，從另一面擠出來。

（5）定期檢查啟動設(shè)備，看觸頭和接線有無燒傷，氧化，接觸是否良好等。

（6）絕緣情況的檢查。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異，所以保持電動機繞組的干燥是非常重要的。電動機工作環(huán)境潮濕、工作間有腐蝕性氣體等因素的存在，都會破壞電動機的絕緣。最常見的是繞組接地故障即絕緣損壞，使帶電部分與機殼等不應(yīng)帶電的金屬部分相碰，發(fā)生這種故障，不僅影響電動機正常工作。還會危及人身安全。所以電動機在使用中，應(yīng)經(jīng)常檢查絕緣電阻，還要注意查看電動機機殼接地是否可靠。

（7）除了按上述幾項內(nèi)容對電動機定期維護外，運行一年后要大修一次。大修的目的在于，對電動機進(jìn)行一次徹底、全面的檢查、維護，增補電動機缺少、磨損的元件，徹底清除電動機內(nèi)外的灰塵、污物，檢查絕緣情況，清洗軸承并檢查其磨損情況。

6.對電機軸電流的分析及防范

在電動機運行過程中，如果在兩軸承端或電機轉(zhuǎn)軸與軸承間有軸電流的存在，那么對于電機軸承的使用壽命將會大大縮短。輕微的可運行上千小時，嚴(yán)重的甚至只能運行幾小時，給現(xiàn)場安全生產(chǎn)帶來極大的影響。同時由于軸承損壞及更換帶來的直接和間接經(jīng)濟損失也不可小計。

6.1軸電壓和軸電流的產(chǎn)生

軸電壓是電動機兩軸承端或電機轉(zhuǎn)軸與軸承間所產(chǎn)生的電壓，其產(chǎn)生原因一般有以下幾種：

（1）磁不平衡產(chǎn)生軸電壓

電動機由于扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素，再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻，并且在轉(zhuǎn)軸的周圍有交變磁通切割轉(zhuǎn)軸，在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。

（2）逆變供電產(chǎn)生軸電壓

電動機采用逆變供電運行時，由于電源電壓含有較高次的諧波分量，在電壓脈沖分量的作用下，定子繞組線圈端部、接線部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)，使轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生軸電壓。

（3）靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓

在電動機運行的現(xiàn)場周圍有較多的高壓設(shè)備，在強電場的作用下，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。外部電源的介入產(chǎn)生軸電壓由于運行現(xiàn)場接線比較繁雜，尤其大電機保護、測量元件接線較多，哪一根帶電線頭搭接在轉(zhuǎn)軸上，便會產(chǎn)生軸電壓。

（4）其他原因

如靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等因素都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。軸電壓建立起來后，一旦在轉(zhuǎn)軸及機座、殼體間形成通路，就產(chǎn)生軸電流。

6.2軸電流的防范

針對軸電流形成的根本原因，一般在現(xiàn)場采用如下防范措施：

（1）在軸端安裝接地碳刷，以降低軸電位，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，以此消除軸電流。

（2）為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生軸電流， 往往在非軸伸端的軸承座和軸承支架處加絕緣隔板，以切斷軸電流的回路。

（3）為了避免其他電動機附件導(dǎo)線絕緣破損造成的軸電流，往往要求檢修運行人員細(xì)致檢查并加強導(dǎo)線或墊片絕緣，以消除不必要的軸電流隱患。

一般通過以上處理，大多電動機的軸電流微乎其微，已對電動機構(gòu)不成實質(zhì)上危害。現(xiàn)場實踐證明，經(jīng)上述方式處理后實際使用壽命可由原幾十個小時提高到上萬小時，效果比較明顯，尤其對高壓電動機軸電流的防范效果好，對安全生產(chǎn)具有積極作用。

7.總結(jié)

由于電動機的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護工作也越來越重要。但是在日常使用過程中如何去維護好，其影響可見一斑。本文著重從電動機的技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、運行維護進(jìn)行了初略的探討和分析，通過此篇論文的寫作，我對電機的了解又加深了許多，同時也感受到作為一名電氣技術(shù)員肩上的重?fù)?dān)。

參考文獻(xiàn)

[1]孔祥東群主編.控制工程基礎(chǔ)[M].武漢：機械工業(yè)出版社，2008

[2]李洋孫晉范翠香.電動機使用與維修[M].北京：人民郵電出版社，2007

[3]許曉峰.電機及拖動[M].北京：高等教育出版社，2007

篇6

關(guān)鍵詞：高職高專；電氣自動化；教學(xué)改革；“雙師型”

教育部于2006年頒布了《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》，明確了高職教育要“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展道路”，同時還明確了高職教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才，這與以傳統(tǒng)的學(xué)科為導(dǎo)向的教育模式有著明顯的區(qū)別。隨著高職教育培養(yǎng)模式的不斷更新，使得高職教育的辦學(xué)宗旨、教學(xué)內(nèi)容與課程體系、教學(xué)方法與手段以及教學(xué)管理等諸多方面也隨之改變。因此，教學(xué)改革也成了《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程設(shè)計理念中值得深入思考的問題。本文僅就高職高專《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的教學(xué)改革作一些探討。

一、《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的特點、學(xué)習(xí)目的和教學(xué)現(xiàn)狀

1.《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的特點。《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程是電氣自動化、電子信息技術(shù)和機電一體化等專業(yè)的一門專業(yè)課，涉及的基礎(chǔ)理論和知識面廣，是電磁學(xué)、力學(xué)等學(xué)科的綜合。該課程的主要內(nèi)容有常用低壓電器、繼電器、接觸器控制電路基本環(huán)節(jié)、三相異步電動機控制線路、常用機床的電氣控制、橋式起重機的電氣控制等幾個部分［1］。在學(xué)習(xí)該課程時，經(jīng)常運用到法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、基爾霍夫定律、能量守恒定律等知識。本課程銜接著必修課程《電子電路分析與實踐》、《電機檢修》和后續(xù)課程《PLC控制系統(tǒng)編程與實現(xiàn)》、《自動線的安裝調(diào)試與檢修》，是整個培養(yǎng)方案中的橋梁。對學(xué)生適應(yīng)電氣設(shè)備檢修、安裝、調(diào)試、維護及管理工作的職業(yè)能力培養(yǎng)起主要支撐作用。

2.《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的學(xué)習(xí)目的。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備工具儀表使用、電器元件選擇、電路制作和檢修的基礎(chǔ)知識；使學(xué)生能夠借助維修手冊、設(shè)備技術(shù)資料、維修資料作一般電路的制作和檢修的工藝計劃并實施；同時還要使學(xué)生能夠組織對較復(fù)雜控制電路進(jìn)行測試、繪制原理圖、故障分析及處理。

可見，該課程與其它課程相比而言，不僅要求學(xué)生掌握好理論，更要求學(xué)生側(cè)重對所學(xué)理論加以應(yīng)用，進(jìn)行實際操作，根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因和故障點，是一門理論性、實踐性、技術(shù)性和操作性都非常強的專業(yè)課程。

3.《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的教學(xué)現(xiàn)狀。不同教育層次的教學(xué)要求是不同的。在高等教育中，本科教學(xué)側(cè)重理論研究，中專教學(xué)側(cè)重實際操作技能和動手能力的培養(yǎng)。而高職教育是介于兩者之間的一個特殊教育群體，其教學(xué)要求是理論知識以“夠用”為度，突出相關(guān)技術(shù)分析和實際應(yīng)用方法的傳授。高職高專《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，授課仍以教師講授為主，教學(xué)模式單一，從書本到書本，從理論到理論，完全是研究型的一套教學(xué)方法，課堂教學(xué)與實際生產(chǎn)脫節(jié)、與社會需求脫節(jié)，不能學(xué)以致用。學(xué)生實際動手能力的沒有得到一定的提升。

第二，部分從事《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程教學(xué)的教師缺乏必需的企業(yè)實踐經(jīng)驗，尤其是年輕教師都從學(xué)校到學(xué)校，沒有實際的生產(chǎn)操作經(jīng)歷經(jīng)驗，只能從書本到書本，從原理到原理。授課內(nèi)容單一，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性難以調(diào)動起來。

第三，學(xué)校對《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備的投入不足，對培養(yǎng)和提高既懂理論又有實際操作能力的“雙師型”教師隊伍建設(shè)重視不夠。

第四，課程教學(xué)形式單調(diào)，缺乏生動的教學(xué)手段，以致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。再加之該門課程理論較強，部分內(nèi)容的理論還較深，學(xué)生聽起來有些枯燥乏味，課堂氛圍非常沉悶，學(xué)習(xí)效果不太理想。

二、《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的教學(xué)改革

1.轉(zhuǎn)變教育思想和觀念，以學(xué)生的就業(yè)需求為導(dǎo)向。高職教育不是學(xué)科教育，教學(xué)過程中除了加強理論知識的系統(tǒng)性、學(xué)科體系的完整性以外，還要以應(yīng)用為目的，理論以必須夠用為度，以講清概念、強化應(yīng)用為教學(xué)重點。這就要求教師要改變傳統(tǒng)的重理論輕實踐的教學(xué)理論，樹立理論服務(wù)與實踐以“實踐而教”、“技能而教”的教育理念，要不斷強化面向基層和生產(chǎn)一線培養(yǎng)技能型人才的觀念，一切教學(xué)要以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向。

在《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的教學(xué)中，教師應(yīng)改變過去要學(xué)生完整地掌握一整套電氣控制理論的做法，而應(yīng)該突出的是各類電氣控制線路分析思路都是相似的，要善于對各類電氣控制方式進(jìn)行比較和剖析。根據(jù)控制電路掌握最基本的控制環(huán)節(jié)，將整個控制電路按功能不同分成若干局部控制電路，逐一分析，然后再統(tǒng)觀整個電路，形成一個整體概念。而對于常用機床、銑床、橋式起重機的電氣控制等內(nèi)容由于比較抽象，理論較深，不必花太多時間要求學(xué)生掌握，教師只需簡單介紹，讓后續(xù)內(nèi)容夠用即可。

2.加強實踐性教學(xué)，提升學(xué)生的操作技能。高職教育是培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的教育，實踐技能是它的核心。同時，《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程本身又是一門實踐性很強的專業(yè)課、需要作大量的驗證性實驗、線路故障檢測訓(xùn)練和控制電路的控制效果實驗。應(yīng)該說，《常用電器設(shè)備控制與檢修》的大多數(shù)章節(jié)的內(nèi)容都需要結(jié)合實際反復(fù)進(jìn)行驗證，才能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。對于該課程的實踐教學(xué)可分成四大模塊，首先是三相籠型異步電動機的安裝與維修、正反轉(zhuǎn)控制電路的安裝與維修。其次是三相籠型異步電動機降壓啟動控制電路的安裝與維修、順序控制電路的安裝與維修。再次是三相籠型異步電動機的制動控制電路的安裝與維修、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機控制電路的安裝與維修。最后是機床電氣控制電路模擬故障排除，對C6140車床、Z3050搖臂鉆床、X62W萬能銑床等人為設(shè)定的故障，進(jìn)行觀察和故障現(xiàn)象分析、歸納，并確定故障點。通過對模擬機床電氣故障的分析，加深對機床機械、電氣、液壓等之間的配合關(guān)系的了解，更加完整、準(zhǔn)確地掌握機床電氣控制電路的要求。

當(dāng)然，教師在對這類實踐性很強的課程進(jìn)行教學(xué)時，應(yīng)采用工作過程系統(tǒng)化對實際問題進(jìn)行剖析，運用所學(xué)的專業(yè)理論知識來分析、解釋實際現(xiàn)象。讓學(xué)生學(xué)以致用，不斷提升專業(yè)水平。

3.要改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。大部分高職學(xué)生基礎(chǔ)知識比較薄弱，缺乏良好的習(xí)慣，這就要求教師要利用多種形式進(jìn)行形象、生動的教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高其學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。具體可采用以下方法：

多媒體教學(xué)法。將現(xiàn)代化的教學(xué)手段融入課堂，使授課內(nèi)容通過聲音、文字、圖形、動畫、歸納圖表等形式傳遞給學(xué)生，特別是將過去在課堂上難以表達(dá)的圖形、難以演示的操作過程通過屏幕直觀、生動、形象地展示出來，往往可使高深的理論簡單化，使抽象的問題形象化，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

項目教學(xué)法。在項目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為人人參與的實踐活動，注重的不僅僅是最終的結(jié)果，而是整個項目的完成過程。學(xué)生在項目實踐過程中，理解和把握課程所要求的專業(yè)知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及協(xié)作能力和團隊精神等。項目教學(xué)法在《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程設(shè)計中的應(yīng)用與實踐，教學(xué)效果顯著，主要體現(xiàn)在激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生獨立思考、自主學(xué)習(xí)、互相借鑒、自主規(guī)劃、自主完成任務(wù)的意識，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并學(xué)會運用所學(xué)知識去處理遇到的問題，提高了學(xué)生的實踐技能。

開放式教學(xué)法。開放式教學(xué)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)形式、教學(xué)評價等方面進(jìn)行實施；開放的基本原則必須堅持以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以提高學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新意識為目的。通過開放式教學(xué)在《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程中的運用，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識得到進(jìn)一步增強，學(xué)生的專業(yè)技能有所提高，加深了對電氣控制理論知識的理解、掌握和應(yīng)用，學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料的能力也大大提高，同時也促進(jìn)了教師自身的成長，教師的科研水平和教學(xué)業(yè)務(wù)水平在教學(xué)過程中得到了顯著提高［2］。

4.以打造優(yōu)秀教學(xué)團隊為契機，加強“雙師型”隊伍建設(shè)。高職教育的教學(xué)內(nèi)容是隨著生產(chǎn)實踐的發(fā)展而不斷變化的，教學(xué)時空跨度大，學(xué)生的求學(xué)目標(biāo)與知識基礎(chǔ)有很大的差異，這就從客觀上決定了從事高職教育的教師必須是“雙師型”的。目前，揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè)為江蘇省示范性重點建設(shè)專業(yè)，教學(xué)團隊作為院級優(yōu)秀教學(xué)團隊，其隊伍結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定。教師水平高，教學(xué)效果好。專職教師由教授、副教授、高級技師、高級工程師、講師、考評員等17人組成，聘請企業(yè)一線技術(shù)專家及引進(jìn)企業(yè)人才共6人參與課程開發(fā)全過程。課程組多次組織專業(yè)骨干教師到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)［3］，但是，由于長期存在的教育管理體制缺陷，大部分教師基本上都是高等教育完成后就一直從事教育工作，直接參與企業(yè)生產(chǎn)實踐機會不是太多，缺乏專業(yè)實踐工作的經(jīng)歷、經(jīng)驗和技能，實際動手能力欠缺。要解決這個問題。可以通過以下兩個途徑。

一方面通過一些鼓勵性的政策措施，分期、分批地將理論較系統(tǒng)的教師送到企業(yè)去做訪問工程師，讓他們在實踐中掌握專業(yè)技能、提高自身的科研能力，而且直接從企業(yè)獲得信息反饋，推動教育體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。另一方面可以從行業(yè)或企業(yè)中引進(jìn)具有豐富實踐經(jīng)驗、相關(guān)職業(yè)能力強的技術(shù)人員作專職或兼職教師，優(yōu)化高職教育教師隊伍的知識素質(zhì)和專業(yè)技能結(jié)構(gòu)，使理論型與技能型教師相互轉(zhuǎn)化，從而不斷加強“雙師型”隊伍建設(shè)。

三、結(jié)語

教無定法，但需得法。從現(xiàn)代教學(xué)改革設(shè)計思想的理念出發(fā)，但在新形勢下，面對不一樣的學(xué)生群體，我們現(xiàn)在對《常用電器設(shè)備控制與檢修》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的設(shè)計只是進(jìn)行了初步探索和改革。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和知識的不斷更新，在信息化時代的背景下，把教與學(xué)更好地進(jìn)行結(jié)合，才能使教學(xué)活動真正建立在學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立探索的基礎(chǔ)上，為提高學(xué)生的專業(yè)技能、創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)提供更大的空間［4］。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 李宗華.電氣控制技術(shù)［M］.重慶：重慶大學(xué)出版社，2008.

［2］ 張劍萍.開放式教學(xué)法在藥物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［DB/OL］.中國論文下載中心.

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論文摘要：電工電子技術(shù)的教學(xué)是計算機及電子工程專業(yè)中的重要教學(xué)內(nèi)容，關(guān)系到專業(yè)理論的深入以及技能的拓展。本文以電工電子技術(shù)課程的特點、電工電子技術(shù)教學(xué)存在的問題作為切入點，簡單的探討電工電子技術(shù)教學(xué)改革的有效措施。

電工電子技術(shù)是電類專業(yè)教學(xué)中的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在專業(yè)教育教學(xué)和人才培養(yǎng)的過程中占有十分重要的地位。該課程的特點是：概念多，抽象，實踐性強。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)在電路、電工技術(shù)及電子技術(shù)方面獲得知識、素質(zhì)、技能方面的培養(yǎng)，并為以后學(xué)習(xí)各專業(yè)知識和高一級的職業(yè)技能打下良好的基礎(chǔ)。

一、電工電子技術(shù)課程的特點

電工電子技術(shù)課程是高等院校理工科電類專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，在工科教學(xué)體系中占有十分重要的地位，它為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及畢業(yè)后從事工程技術(shù)和科學(xué)研究等工作打下一定基礎(chǔ)。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展和計算機技術(shù)的迅速普及，它已成為所有理工科本科生的必修課程和部分文科專業(yè)的選修課程。

二、電工電子技術(shù)教學(xué)存在的問題

（一）考核方式簡單化，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高

電工電子技術(shù)課程是一門實踐性較強的課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要掌握電工電子的基礎(chǔ)理論知識，更要掌握電工電子技術(shù)技能。我們現(xiàn)行的考核方式是：百分制，其中筆試成績占70%，平時成績占30%。顯然，筆試成績所占的比例過大，使得學(xué)生過分關(guān)注書本知識，死記硬背，不能體現(xiàn)學(xué)生的動手能力和綜合素質(zhì)。

（二）教學(xué)方法、手段落后，不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的基礎(chǔ)普遍較差，自主學(xué)習(xí)能力欠缺，學(xué)習(xí)興趣不高，還有來自文科的學(xué)生，而電工電子技術(shù)課程對物理知識和數(shù)學(xué)知識需求較多，這就容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。而現(xiàn)在的教學(xué)主要仍沿用傳統(tǒng)教學(xué)方式——“粉筆+黑板”或者簡單的演示，教師講，學(xué)生聽，學(xué)生的主體地位沒有被發(fā)揮，教學(xué)內(nèi)容的生動性得不到體現(xiàn)，學(xué)生便不能積極參與到學(xué)習(xí)過程中，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。

（三）教材內(nèi)容理論性強，不利于學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)

職業(yè)教育強調(diào)理論知識以“必需、夠用”為原則，注重操作技能的培養(yǎng)，而現(xiàn)有教材內(nèi)容仍包含有一些復(fù)雜的理論推導(dǎo)、應(yīng)用較少的難記的公式、注重知識的系統(tǒng)性。同時，缺乏本學(xué)科新理念、新技術(shù)、新成果及應(yīng)用實例的引入，使學(xué)生視野得不到開闊，不利于學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)。

三、電工電子技術(shù)教學(xué)改革的有效措施

（一）優(yōu)化調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

第一，結(jié)合電工電子技術(shù)課程目標(biāo)，選用符合具有職業(yè)教育特色的教材。因為現(xiàn)行很多教材大多套用知名高校學(xué)歷教育相關(guān)教材，知識陳舊，理論性強，未能突出職業(yè)能力的培養(yǎng)以及及時反映新理論、新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料，成為制約應(yīng)用型人才培養(yǎng)的瓶頸；第二，在考慮學(xué)科內(nèi)在的邏輯關(guān)系和培養(yǎng)職業(yè)能力宏觀指導(dǎo)下，微觀上精選、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。電工電子技術(shù)課程知識面廣、信息量巨大，而課時非常有限，必須根據(jù)職業(yè)能力培養(yǎng)的目標(biāo)，有所側(cè)重地選擇、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使“培養(yǎng)應(yīng)用技能人才”落到實處。例如：在講授我校計算機科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程專業(yè)的電工電子技術(shù)課程時，要充分考慮在現(xiàn)代儀器儀表上電工電子技術(shù)的應(yīng)用。 轉(zhuǎn)貼于

（二）教學(xué)方法的改革

采用案例教學(xué)法貫穿全課程的教學(xué)方法：精心選用典型的、有實用價值的、學(xué)生感興趣的實例，以該案例的設(shè)計和改進(jìn)中的問題為切入點，步步深入，將實踐技能的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的始終。克服傳統(tǒng)教學(xué)方法中理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)造成弊端。學(xué)習(xí)本課程后，學(xué)生分析電路雖然頭頭是道，但若要設(shè)計制作一個電路系統(tǒng)往往不會查手冊、不會選器件、不會連電路、不會調(diào)試系統(tǒng)。可見，案例教學(xué)法從真正意義上實現(xiàn)了以學(xué)生為主體，以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力為基本價值取向，案例教學(xué)法若運用得法，將會最大程度地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)興趣。但采用案例教學(xué)法一定要注意以下幾點：第一，案例要有典型性和實用性，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣；第二，案例要有綜合性和啟發(fā)性，案例應(yīng)將課程內(nèi)容與案例有機結(jié)合、融會貫通；第三，案例應(yīng)體現(xiàn)本學(xué)科的前沿知識、技能，這樣才能提高學(xué)生的實踐能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

（三）教學(xué)手段的改革

有了好的教學(xué)理念、教材、教學(xué)方法，要取得好的教學(xué)效果，還要有好的教學(xué)手段，要善于根據(jù)課程不同內(nèi)容、不同的知識點的特點選用不同的教學(xué)手段，才能推動教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革取得實質(zhì)性進(jìn)展。我校在教學(xué)過程中，不再采用傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方法，大量地使用多媒體課件、EDA仿真軟件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種教學(xué)手段。比如：第一，在講到三相異步電動機結(jié)構(gòu)、工作原理及常用控制電器結(jié)構(gòu)、動作原理時，若用傳統(tǒng)的黑板加粉筆的方法，在課堂上把電動機的結(jié)構(gòu)和常用控制電器的結(jié)構(gòu)畫出來是不可思議的，即使畫得出來，也很難將此部分的內(nèi)容講清楚，課堂效率極低是可想而知的。但采用PowerPoint和flash做成的多媒體課件，節(jié)省了在堂上畫電動機、常用控制電器的時間，還可以通過flash動畫生動地表現(xiàn)電動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和常用控制電器的動作過程，非常的直觀而富感性，有利于學(xué)生準(zhǔn)確、全面、深刻地接受知識，大大地降低理論學(xué)習(xí)的難度；第二，在講單管的共射極放大電路，工作點設(shè)置對放大電路的非線性失真的影響（工作點設(shè)置得太高，容易導(dǎo)致飽和失真；設(shè)置得太低，容易導(dǎo)致截至失真）；負(fù)反饋對放大電路性能的影響；放大電路的幅頻特性和相頻特性。雖然我們可以借助PowerPoint、flash、VB等制作的包含文字、圖片、動畫的課件進(jìn)行講解，降低學(xué)生對這些知識點理解方面的難度，但學(xué)生還是覺得缺少感性的認(rèn)識。但通過利用Multisim對單管放大電路進(jìn)行仿真后，學(xué)生好像置身于實驗室，體驗到：設(shè)置適當(dāng)?shù)墓ぷ鼽c的重要性；負(fù)反饋的作用；放大電路的頻率響應(yīng)等，對所學(xué)知識豁然開朗。實現(xiàn)了理論教學(xué)由難化易，由繁化簡。

四、總結(jié)

總而言之，電工電子技術(shù)課程是電類專業(yè)開設(shè)的一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，教與學(xué)都存在一定的難度，通過對教學(xué)模式、教學(xué)方法等教學(xué)要素進(jìn)行改革，最大限度地優(yōu)化教與學(xué)過程，使課程的教學(xué)質(zhì)量更上一級臺階，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]臧桂美.《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)改革初探[J].中國校外教育，2011，(11).

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論文摘要:文章結(jié)合職業(yè)教育特點，對提高電工技術(shù)實驗教學(xué)進(jìn)行了以下三個方面探索:優(yōu)化電工技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容，提高實驗教學(xué)的針對性和實用性;改變實驗教學(xué)方式，啟發(fā)學(xué)生，充分激發(fā)其積極性;改進(jìn)實驗評價方法，以實踐操作能力為本位。

職業(yè)技術(shù)學(xué)校的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，為了提高職業(yè)技術(shù)學(xué)校電類學(xué)生的動手操作能力，以適應(yīng)以后生產(chǎn)發(fā)展的需要，開設(shè)電工技術(shù)實驗課尤為重要。電工技術(shù)實驗是電工技術(shù)教學(xué)不可忽視的重要環(huán)節(jié)。通過實驗讓學(xué)生學(xué)會對一些常用儀器的使用，以提高學(xué)生的實踐能力和科學(xué)實驗?zāi)芰Γ由顚碚摰睦斫猓瑸楹罄m(xù)學(xué)習(xí)打好堅實的基礎(chǔ)。從更長遠(yuǎn)的觀點看，做好每次實驗是對學(xué)生實際能力的一次有力鍛煉，要求學(xué)生做好每次實驗的目的在于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，實事求是的科學(xué)態(tài)度。因此，在上好電工技術(shù)課的同時，應(yīng)重視電工技術(shù)實驗課的教學(xué)效果。筆者對電工技術(shù)實驗教學(xué)從以下幾個方面進(jìn)行了探討:

    1.結(jié)合職業(yè)教育目標(biāo)，優(yōu)化電工技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容，提高實驗教學(xué)的針對性和實用性

    現(xiàn)有的電工技術(shù)實驗教學(xué)，除了要求能正確使用一些常用儀器儀表(如示波器，萬用表)、電機和電器設(shè)備以及電子元器件外，從總體看，電子技術(shù)實驗主要要求學(xué)生掌握好常用的幾種電路結(jié)構(gòu)特點及基本的實際常用應(yīng)用電路。對一些內(nèi)容陳舊、重復(fù)、實驗方法簡單的驗證性實驗應(yīng)予以淘汰。如選擇做直流電的實驗:基爾霍夫定律，戴維南定理與疊加定理時，選擇有代表性的基爾霍夫定律和有綜合性的戴維寧定理，而去掉疊加定理實驗方法簡單的驗證性實驗，提高實驗的針對性。盡量增設(shè)一些趣味性強、實用性強，緊密聯(lián)系實際的電工實驗。如日光燈電路及功率因數(shù)的提高，三相電路電壓、電流的測量，三相異步電動機點動、長動、正、反轉(zhuǎn)控制;升降臺控制電路設(shè)計等。在做單相電路實驗—日光燈電路及功率因數(shù)的提高時，先介紹日光燈電路由熒光、燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器三部分組成，能夠讓學(xué)生感性地認(rèn)識日常生活中日光燈的結(jié)構(gòu);再觀測日光燈電路的點燃過程中不斷的增加輸人電壓，從幾伏電壓增加到日光燈點燃電壓，并記錄該點燃電壓，這樣能夠很形象的讓學(xué)生理解日光燈的工作原理，增強了實驗的趣味性。在日光燈兩端并聯(lián)電容后，電路中各支路電流如何變化?是否會影響日光燈的工作狀態(tài)?并聯(lián)電容的目的是什么?使學(xué)生能夠具體的解釋提高功率因數(shù)的方法及其重要意義。同時，實驗課還要注重對學(xué)生測量儀器的使用方法的培養(yǎng)，畢竟工作的時候?qū)W生要使用這些儀器去檢修設(shè)備。

    2.提高實驗教學(xué)效率的具體措施

    1)注重實驗前的準(zhǔn)備，讓學(xué)生做實驗之前有充足的相關(guān)知識的認(rèn)識，達(dá)到有的放矢。從認(rèn)知領(lǐng)域咆括實驗?zāi)康摹⒁蟆⒃怼⒉襟E、現(xiàn)象和結(jié)論等)、操作領(lǐng)域咆括器具的使用、觀察和操作技能等)和情感領(lǐng)域(實驗的愿望、興趣、習(xí)慣和理想等)三方面確定實驗課的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計相關(guān)的教學(xué)活動。如在做三相電路電壓、電流的測量—三相負(fù)載的星型和三角型聯(lián)接法實驗前，先準(zhǔn)備該實驗主要目的兩方面:一是練習(xí)三相負(fù)載的星型聯(lián)接和三角形聯(lián)接;二是了解三相電路線電壓與相電壓，線電流與相電流之間的關(guān)系。同時，提出問題:為什么三相負(fù)載星型聯(lián)接的每相電路只需要接人一個220v的燈泡呢?而三相負(fù)載三角型聯(lián)接的每相電路卻要接人兩個220v的燈泡呢?通過提出具體實際問題，有的放矢，能夠充分調(diào)動學(xué)生的思維和興趣，大大提高實驗教學(xué)效率。

    2)注重實驗中每個學(xué)生都動手操作。引導(dǎo)學(xué)生運用觀察、分析、綜合、歸納、判斷等方法去積極進(jìn)行探索、思考，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。如在做rlc串聯(lián)電路實驗時，先做三個純電阻元件的電路，然后逐一把一個純電阻元件換成電感元件，把一個純電阻元件換成電容元件，總共有三次變化。注重啟發(fā)學(xué)生比較不同元件在同一個輸出條件下電路不同的特點，更好地理解電阻、電感、電容元件在交流電路中，電壓與電流的關(guān)系，把抽象理論具體化，這樣既可以提高學(xué)生的興趣，又使學(xué)生主動觀察和探索，極大提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量。

    3)不應(yīng)只重實驗結(jié)果即得出來的數(shù)據(jù)，更應(yīng)看重學(xué)生實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，增加實驗心得就是一個很好的辦法，把在實驗操作過程中遇到的困難和問題，通過什么方式解決的，收獲了些什么都記錄下來。成功的實驗不一定是得到了正確結(jié)果，更重要的是參與體驗了探究過程，使其從過去實驗的“旁觀者”轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的參與者。

篇9

論文關(guān)鍵詞：電氣工程技術(shù)；電氣學(xué)科；發(fā)展史

一、電氣工程技術(shù)的發(fā)展史

電氣工程（Electrical Engineering）是現(xiàn)代科技領(lǐng)域核心學(xué)科之一，傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。21世紀(jì)的電氣工程概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這一范疇，如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為。電氣工程的發(fā)展程度直接體現(xiàn)了國家的科技進(jìn)步水平，因此，電氣工程的教育和科研在發(fā)達(dá)國家大學(xué)中始終占據(jù)重要地位。

1.電磁學(xué)理論的建立及通訊技術(shù)的發(fā)展

大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認(rèn)識，天然磁石吸鐵是人類對磁現(xiàn)象的最早觀察，然而，人類對電磁現(xiàn)象的研究始于16世紀(jì)的英國，1663年德國科學(xué)家蓋利克發(fā)明了摩擦起電的儀器，1729年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷可以通過金屬傳導(dǎo)等等，這是人類對電的早期實驗，之后又出現(xiàn)了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。

（1）庫侖定律。1785年法國物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^扭秤測量靜電力和磁力總結(jié)出：兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比，與它們所帶電荷量的乘積成正比，這就是著名的庫侖定律。這一發(fā)現(xiàn)的歷史意義在于它標(biāo)志著人類對電磁現(xiàn)象的研究從定性階段進(jìn)入了定量階段。

（2）“伏打電池”。1799年意大利物理學(xué)家伏特經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產(chǎn)生電流，一年后伏特發(fā)明了世界上第一個電池，自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電，開辟了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。

（3）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)通電鉑絲周圍的小磁針發(fā)生輕微晃動，之后他經(jīng)過反復(fù)實驗證實了這一發(fā)現(xiàn)。其后安培進(jìn)行了更深入的研究，提出了右手定則，發(fā)現(xiàn)了電流方向與磁針轉(zhuǎn)動方向之間的關(guān)系。安培還通過實驗發(fā)現(xiàn)了兩個通電導(dǎo)體和兩個通電線圈之間相互作用的規(guī)律，從而奠定了電動力學(xué)的基礎(chǔ)。

（4）法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。英國科學(xué)家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人，并歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況：一是變化著的電流；二是變化著的磁場；三是運動的穩(wěn)定電流；四是運動的磁場；五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現(xiàn)象叫做“電磁感應(yīng)”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使生產(chǎn)電成為可能，至今，發(fā)電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應(yīng)原理工作的。

（5）麥克斯韋建立電磁場理論。英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋總結(jié)了前人的一系列成果，用數(shù)學(xué)方程式表示電磁場，建立了完整的電磁理論體系，揭示了光、電、磁本質(zhì)上的統(tǒng)一，并預(yù)言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》是里程碑式的自然科學(xué)理論巨著。

任何科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都是許許多多的科學(xué)家不懈努力的成果，德國物理學(xué)家歐姆、高斯、赫茲，美國物理學(xué)家亨利，俄國物理學(xué)家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻(xiàn)，本文不在一一類舉。

電磁理論的建立為無線電通信揭示的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，19世紀(jì)通信技術(shù)取得了突破性成果，先后發(fā)明了有線電報、有線電話和無線通信。

2.電工技術(shù)的初期發(fā)展

人類社會發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次工業(yè)革命，對人類的進(jìn)步起到了巨大的作用。第一次工業(yè)革命從18世紀(jì)中葉到19世紀(jì)中葉，以瓦特發(fā)明的蒸汽機為標(biāo)志，以機械化為特征，中心在英國；第二次工業(yè)革命從19世紀(jì)后半期到20世紀(jì)中葉，以工業(yè)生產(chǎn)電氣化為主要標(biāo)志，其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術(shù)”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”，其中心在美國和德國；第三次工業(yè)革命從20世紀(jì)中葉到21世紀(jì)初，以社會生產(chǎn)、生活信息化為特點，又叫新技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命就是從電工技術(shù)初創(chuàng)和應(yīng)用開始的。

（1）直流發(fā)電機的誕生。1831年英國企業(yè)家研制出了史上第一臺發(fā)電機——蒸汽動力永磁發(fā)電機；1832年法國科學(xué)家匹克斯發(fā)明了世界上第一臺直流發(fā)動機；1866年西門子發(fā)明了自激式勵磁直流發(fā)電機；1870年格拉姆發(fā)明了實用自激直流發(fā)電機，結(jié)構(gòu)可靠，電流穩(wěn)定，輸出功率大，被各國廣泛采用作為照明燈電源。

（2）遠(yuǎn)距離輸電和電力工業(yè)技術(shù)體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發(fā)電廠。愛迪生不僅發(fā)明了燈泡，他還在1882年建立了美國第一家直流發(fā)電廠，裝有6臺直流發(fā)電機，通過電纜輸送照明用電，不過當(dāng)時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站，形成了電力工業(yè)體系的雛形。

（3）交流發(fā)電機電荷電動機的誕生。1876～1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術(shù)。1885年，英國工程師菲爾安基設(shè)計的第一座交流單相發(fā)電站建成。同年，美國人威斯汀豪率領(lǐng)的團隊完成了交流發(fā)電、供電系統(tǒng)，并創(chuàng)建了交流配電網(wǎng)。1883年，美籍電氣工程師特斯拉發(fā)明了世界上第一臺感應(yīng)電動機，5年后他又發(fā)明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統(tǒng)。1888年，俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發(fā)明了三相交流制。1891年，德國安裝了世界上第一臺三相交流發(fā)電機，并建成了第一條三相交流輸電線路。自此，三相異步電動機得到了廣泛應(yīng)用，電能逐步取代了蒸汽成為動力源，電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。

3.電工理論的建立

（1）電路理論的建立。關(guān)于電路的早期研究有：1778年伏特提出了電容的概念，給出了導(dǎo)體上儲存電荷的計算方法Q=CU；1826年歐姆發(fā)表了歐姆定律；1831年法拉第提出了電磁感應(yīng)定律；1832年亨利提出了磁通量計算公式。

1845年德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于任意電路中電流、電壓關(guān)系的基本定律：電流定律（任意時刻電路中任何一個節(jié)點的各條支路電流的代數(shù)和為零）；電壓定律（任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數(shù)和為零）。這兩個定律發(fā)展了歐姆定律，奠定了電路系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。

1853年英國物理學(xué)家湯姆遜推導(dǎo)出了電路震蕩方程，并得出了萊頓瓶發(fā)電過程中電流在反復(fù)震蕩且不斷衰減的結(jié)論，并計算出震蕩頻率與R、L、C參數(shù)之間的關(guān)系，奠定了動態(tài)電路分析的基礎(chǔ)。1855年，湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。

1893年美籍電氣學(xué)家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法——“相量法”，其實用、易懂，至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。

其間，赫爾姆霍茲提出的等效發(fā)電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數(shù)電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態(tài)過程運算法、傅立葉用數(shù)學(xué)方法建立的熱傳導(dǎo)定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。

（2）電網(wǎng)絡(luò)理論的建立。通信技術(shù)的興起推動了電網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展。1924年，福斯特給出了電感和電容二端網(wǎng)絡(luò)的電抗定理，建立了由給定頻率特性設(shè)計電路的電網(wǎng)絡(luò)理論。

1945年美國科學(xué)家伯德總結(jié)出了分析線性電路和控制系統(tǒng)的頻域分析方法。1953年梅森創(chuàng)建了采用信號流圖分析復(fù)雜回饋系統(tǒng)的方法，并被廣泛應(yīng)用。20世界50年代美國科學(xué)家達(dá)默制成了第一批集成電路，從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀(jì)70年代在L.O.Chua等科學(xué)家的努力下，器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀(jì)中期計算機的出現(xiàn)使電網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助分析和設(shè)計成為電路理論研究中的基本手段。

4.新技術(shù)革命對電氣工程技術(shù)的推動

20世紀(jì)中葉開始的第三次技術(shù)革命又稱為新技術(shù)革命，以核能、宇航和電子計算機這三大技術(shù)為主要標(biāo)志。這個時期的主要理論是信息論、系統(tǒng)論和控制論，這三大理論的創(chuàng)立為通信工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究提供了全新的科學(xué)方法。

（1）計算機的升級換代對電氣工程技術(shù)的推動。自19世紀(jì)第一臺計算機問世以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化，人類社會從此走進(jìn)了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管，不僅體積巨大，而且耗電量驚人。1959年～1963年生產(chǎn)的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管，大大提高了運算速度，減少了耗電量，減小了體積，運用在了軍事和科研領(lǐng)域。1964年～1970年生產(chǎn)的第三代計算機用集成電路替代了晶體管，不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本，計算機開始進(jìn)入到了普及階段。1971年至今生產(chǎn)的第四代計算機使用了超大規(guī)模集成電路，實現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)化，計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術(shù)的發(fā)展，形成了計算機管理生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

（2）電子信息技術(shù)的發(fā)展。電子信息技術(shù)是計算機技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的技術(shù)手段。20世紀(jì)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，人類社會生活也由此發(fā)生了巨大變革，人類從此進(jìn)入信息時代。

1920年人們發(fā)現(xiàn)電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發(fā)現(xiàn)了雷達(dá)并廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。1964年美國發(fā)射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛(wèi)星，突破了大氣層對無線電波的屏蔽，實現(xiàn)了宇宙范圍的無線電通信。20世紀(jì)70年代計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使人們開始通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息。20世紀(jì)80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用，現(xiàn)今信息服務(wù)業(yè)已成為世界上發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。

電氣工程技術(shù)發(fā)展史再次印證了這樣兩個真理：一是任何理論的創(chuàng)立和技術(shù)的進(jìn)步都要靠眾多科學(xué)家甚至一代代人的不懈努力而實現(xiàn)，特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。二是科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類社會的巨大進(jìn)步，科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是社會發(fā)展的推動力。

二、電氣學(xué)科的形成與發(fā)展

按我國高等教育學(xué)科劃分，電氣信息學(xué)科類屬工學(xué)門類（門類編號08），其下設(shè)五個一級學(xué)科：電氣工程（一級學(xué)科編號0808）、電子科學(xué)與技術(shù)（0809）、信息與通信工程（0810）、控制科學(xué)與工程（0811）和計算機科學(xué)與技術(shù)（0812）。這五個學(xué)科有著相同的學(xué)科基礎(chǔ)，都是研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)工程的綜合，電能的突出優(yōu)點在于：它既是易于傳輸?shù)墓I(yè)動力，又是非常可靠的信息載體。電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)都是從電類專業(yè)派生出來的弱電學(xué)科，在19世紀(jì)末電工科學(xué)技術(shù)已形成了電力與電信兩大分支。

我國電氣工程一級學(xué)科下設(shè)五個二級學(xué)科：電機與電器（二級學(xué)科編號080801）、電力系統(tǒng)及其自動化（080802）、高電壓與絕緣技術(shù)（080803）、電力電子與電力傳動（080804）、電工理論與新技術(shù)（080805），電氣工程包含的專業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場等。

19世紀(jì)末歐美大學(xué)先后設(shè)立了電氣工程（Electrical Engineering）專業(yè)，100多年來，其名稱雖然沒變，但內(nèi)涵已隨著科技的飛速發(fā)展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業(yè)是以電力工程為主，現(xiàn)在電子技術(shù)和計算機已成為該專業(yè)的核心，美國一些著名高校甚至已不開設(shè)電力工程研究方向。有些大學(xué)把計算機技術(shù)從電氣工程系分離了出去，單獨成立了計算機科學(xué)系。

我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機電工學(xué)科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設(shè)立了電訊門，即我國最早的無線電專業(yè)，如今的電子信息及計算機專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。1932年，清華大學(xué)設(shè)置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，其中大多設(shè)立了電機工程系。1977年以后，大部分高校的“電機工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但內(nèi)涵有很大區(qū)別，我國大學(xué)一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。

100多年以來，電氣工程學(xué)科已發(fā)展成為覆蓋多門類交叉學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的完善的學(xué)科，形成了強弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、機電結(jié)合的學(xué)科特點。

國外發(fā)達(dá)國家電氣工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢：

（1）在學(xué)科中融入大量信息技術(shù)知識。在全球信息化的當(dāng)今，信息技術(shù)以指數(shù)速度進(jìn)步，它曾對電氣工程學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動作用，還將為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供工具與技術(shù)支持，對電氣學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了決定性作用。國外發(fā)達(dá)國家的著名大學(xué)（如耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院等）大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學(xué)院，以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識。

（2）與其他學(xué)科不斷交叉融合，拓展了研究領(lǐng)域，大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開展的。

（3）與企業(yè)聯(lián)系密切，科技成果轉(zhuǎn)換能力強，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。

三、電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢

與電氣工程學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)主要有電力工業(yè)、電氣裝備制造業(yè)以及幾乎所有使用電力的行業(yè)，電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也主要集中在這些行業(yè)。

1.可再生能源技術(shù)

1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%，預(yù)測到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世紀(jì)，光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等得到了快速發(fā)展。下面著重介紹人類的未來能源——氫能。科學(xué)家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源，氫能有其他能源無與倫比的優(yōu)勢：

（1）清潔。其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫，對環(huán)境沒有污染。

（2）儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。

（3）熱值高。單位重量的發(fā)熱量叫熱值，氫的熱值是汽油的3倍，煤炭的4倍。現(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源，但目前還處在實驗室階段，距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。

2.輸電信技術(shù)

超導(dǎo)技術(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。

（1）超導(dǎo)儲能系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)換為電磁能，利用超導(dǎo)線圈儲存起來。超導(dǎo)儲能系統(tǒng)是除電池儲能系統(tǒng)之外的又一儲能系統(tǒng)，其使用將提高電網(wǎng)的安全性。

（2）超導(dǎo)故障限流器。利用超導(dǎo)體超導(dǎo)與正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)變特性，快速限制電力系統(tǒng)故障短路電流，保障電網(wǎng)安全。

（3）超導(dǎo)大容量電纜。可大大降低輸電過程中的電耗，提高能源效率。

靈活交流輸電技術(shù)（FACTS）。用大功率電子器實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)、功率、相位角等的實時調(diào)節(jié)控制，以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和輸電過程中的能耗。

篇10

論文摘要：為了更好的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性、創(chuàng)造性，更好的培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會的能力，嘗試將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論應(yīng)用到電工電子學(xué)的教學(xué)當(dāng)中。從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論四大要素“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”人手，通過實例介紹建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在具體教學(xué)中的應(yīng)用及效果。

大學(xué)教育不僅是為學(xué)生走向社會做一個知識的鋪墊，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的一種團體意識、探索意識、創(chuàng)新意識及實踐意識。傳統(tǒng)的灌輸式的教育模式培養(yǎng)的學(xué)生習(xí)慣被動的接受和安排，往往適應(yīng)不了競爭激烈、快速發(fā)展的社會。如何找到學(xué)校教育與社會實際工作的切人點是長期困擾筆者的一個問題。后來了解到建構(gòu)主義理論的思想恰好符合當(dāng)今社會對學(xué)校培養(yǎng)人才的要求L1]，于是漸漸嘗試將該理論納人到河北科技師范學(xué)院的電工電子學(xué)教學(xué)中去，取得了良好的教學(xué)效果。

1建構(gòu)主義的一般闡述

1．1建構(gòu)主義的由來

建構(gòu)主義(constructivism)也譯作結(jié)構(gòu)主義，是由瑞士學(xué)者讓·皮亞杰(J．Piaget)最早提出來的，是認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個重要分支，隨著心理學(xué)家對人類學(xué)習(xí)過程認(rèn)知規(guī)律研究的不斷深入，近年來在西方逐漸流行。

1．2建構(gòu)主義理論關(guān)于學(xué)習(xí)的含義

建構(gòu)主義改變了傳統(tǒng)的“反映論”，提出了嶄新的“建構(gòu)論”，在知識的絕對性與相對性、結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性、概括性與具體性之間，它更偏向于后者。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論不是一種簡單的學(xué)習(xí)策略，而是一種全新的學(xué)習(xí)哲學(xué)，它以更多地關(guān)注學(xué)生、更多地注重交流、更強調(diào)課堂的研究活動和小組互動為特征，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)基于“菜單式”和盲目追求效率的學(xué)校教育，并成為2l世紀(jì)教育改革的主流理論L2]。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實現(xiàn)的意義建構(gòu)過程，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

1．3建構(gòu)主義理論關(guān)于學(xué)習(xí)的方法

建構(gòu)主義認(rèn)為，在知識建構(gòu)過程中，整體性知識比零散性知識更重要，它批評傳統(tǒng)教學(xué)中“自下而上”的教學(xué)設(shè)計，認(rèn)為這是導(dǎo)致學(xué)習(xí)過于簡化、脫離現(xiàn)實的原因之一。建構(gòu)主義提出了與之相反的“自上而下”的教學(xué)設(shè)計：首先，教師提出整體性學(xué)習(xí)任務(wù)，以與生活經(jīng)驗相關(guān)的真實問題呈現(xiàn)；其次，讓學(xué)生嘗試將整體任務(wù)分解成各級子任務(wù)；再次，學(xué)生單獨或通過小組討論，探索完成這些任務(wù)的知識技能，最終使問題得以解決。教師在此過程中以合作者、幫助者和輔導(dǎo)者的身份呈現(xiàn)問題，與學(xué)生一起探討，提供理解和解決問題的知識及策略。教師要成為學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者，就要求教師在教學(xué)過程中從以下幾個方面發(fā)揮指導(dǎo)作用(圖1)：①激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動機。②通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識的意義。③為了使意義建構(gòu)更有效，教師應(yīng)在可能的條件下組織協(xié)作學(xué)習(xí)(開展討論與交流)，并對協(xié)作學(xué)習(xí)過程進(jìn)行引導(dǎo)使之朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展。

2河北科技師范學(xué)院電工電子學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

電工電子學(xué)是非電類理工專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，河北科技師范學(xué)院機電系的機械制造及其自動化專業(yè)、農(nóng)機專業(yè)，教育系的教育技術(shù)專業(yè)，都要開設(shè)這門課程，這門課程是電路、模擬電路、數(shù)字電路和電機電器4門課程的簡化和濃縮，涉及面廣，而且難度較大。隨著近幾年高校的擴招，河北科技師范學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ)知識相對薄弱，而且有一部分是招收的對口升學(xué)的學(xué)生，高中階段沒有學(xué)過物理，這就給老師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了雙重困難。一般存在以下幾個問題：①由于課程體系和課程內(nèi)容相對陳舊，大多數(shù)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不強，綜合素質(zhì)不高，適應(yīng)形勢發(fā)展的能力較差。

②先進(jìn)的計算機軟件、硬件的開發(fā)和設(shè)計電路的EDA等還沒有引入教學(xué)。③教學(xué)方法仍然是被動式的多，“滿堂灌”的多，考試方法不能全面和綜合的考核學(xué)生的能力。④對學(xué)生缺乏工程訓(xùn)練，實踐設(shè)備和方法落后。

這些問題的存在導(dǎo)致教學(xué)效果的不顯著。其最直接的體現(xiàn)就是學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)4年所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，幾乎所有機電類的設(shè)計離不開電工學(xué)知識，而大多數(shù)學(xué)生存在概念模糊，無系統(tǒng)理論知識，不會選配元器件等問題。同時通過畢業(yè)生就業(yè)后的反饋信息來看，學(xué)生雖然在校學(xué)過電工學(xué)課程，但他們不會接日光燈電路、不會換保險絲、不會檢查簡單的或民用的供電線路、不會檢查電動機故障、看不懂生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制原理圖等，即理論與實踐脫節(jié)。

3建構(gòu)主義在電工電子教學(xué)中的具體應(yīng)用

從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論四大要素“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”入手，通過一些實例介紹建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在具體教學(xué)中的應(yīng)用(圖1)。

3．1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動機

興趣是提高知識建構(gòu)的催化劑。學(xué)生感興趣的是他周圍世界對電工電子技術(shù)的應(yīng)用及畢業(yè)后他是否能用于工作中，因此要求教師結(jié)合其專業(yè)特點積極撲捉，從實際生活和學(xué)生本身的專業(yè)發(fā)展來逐步滲透，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。比如從機械類的數(shù)控技術(shù)、汽車發(fā)動機的電噴技術(shù)、電動汽車及智能建筑、環(huán)境保護設(shè)備的研發(fā)等新的應(yīng)用領(lǐng)域，又比如身邊的一些實例，如智力競賽中的搶答器、樓道中的電燈延時開關(guān)、音響的功放器等。

3．2創(chuàng)設(shè)多樣化情境。實現(xiàn)情境教學(xué)

首先，應(yīng)選擇真實性的任務(wù)，避免學(xué)習(xí)那些脫離現(xiàn)實、過于抽象簡化的內(nèi)容；其次，教師要設(shè)計學(xué)習(xí)情境使之與現(xiàn)實問題相類似，以提高學(xué)生解決現(xiàn)實問題能力為目標(biāo)[2]。在電工電子教學(xué)中，根據(jù)每一部分內(nèi)容的實際情況創(chuàng)設(shè)多樣化情境有利于調(diào)動學(xué)生的多種感官去探索和解決問題。創(chuàng)設(shè)不同側(cè)面、不同角度表征知識的多樣化情境將為學(xué)生的探索提供多種路徑，促進(jìn)知識的遷移。

．2．1選擇真實情境實例一：整流濾波穩(wěn)壓電路，以計算機上的指示燈或以VCD、DVD等指示燈所需電源為教學(xué)情境。實例二：三相異步電動機的構(gòu)造，通過拆開的實物進(jìn)行講解，通過觀察其外殼的銘牌完成對各個參數(shù)的理解。

3．2．2創(chuàng)設(shè)問題情境例如學(xué)生在做負(fù)反饋放大電路實驗時測量完基本放大電路的電壓增益后再連接負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)來驗證接入負(fù)反饋會使電壓增益降低這一結(jié)論時，往往會由于反饋過深而出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。針對這一問題要求學(xué)生利用課余時間查找資料，找出原因和解決的辦法。然后可到實驗室親自調(diào)試。結(jié)果效果非常好，加深了學(xué)生對反饋和振蕩的理解。

3．2．3創(chuàng)設(shè)直觀情境及虛擬情境例如積極運用幻燈片、錄像、多媒體等先進(jìn)教學(xué)設(shè)施。而使用多媒體教學(xué)的最大感受就是運用FLASH動畫制作的內(nèi)容，它能將書本中較為抽象的理論轉(zhuǎn)化成動畫的形式表現(xiàn)出來。而這抽象的知識是在黑板上難以實現(xiàn)的。這種動畫制作直觀好看，提高了學(xué)生的興奮度，效果很好。又例如在驗證性實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行一些開發(fā)性實驗。由于實驗室設(shè)備的局限性，可以通過虛擬仿真進(jìn)行。這一部分針對學(xué)有余力的同學(xué)。讓他們自學(xué)一些虛擬仿真軟件，比如Matlab、OrCADPspice、Protel等，一些學(xué)生的興趣相當(dāng)濃厚。

3．3營造協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境。培養(yǎng)合作精神

在學(xué)習(xí)過程中要加強教師一學(xué)生、學(xué)生一學(xué)生之間的合作、溝通與討論，使學(xué)生獲得對同一事物更豐富、更全面的理解。例如學(xué)完集成運算放大器后，將學(xué)生分成幾組，到電子市場上了解常用的集成運算放大器的型號、價格及應(yīng)用。再根據(jù)各小組的報告，由教師指導(dǎo)，通過小組間相互補充學(xué)習(xí)，資源共享，達(dá)到建構(gòu)知識的最終目的。又比如在整個教學(xué)環(huán)節(jié)加強教師與學(xué)生之間的聯(lián)系，學(xué)生經(jīng)常發(fā)E-mail到教師的信箱，討論學(xué)習(xí)、生活等各方面的困惑。同時向同學(xué)征詢教學(xué)的意見及建議(書面形式)，并把有一定思想和獨到見解的內(nèi)容選出來，激發(fā)學(xué)生的表現(xiàn)欲望和參與欲望，同時也培養(yǎng)學(xué)生對問題的獨立思考能力。

3．4引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。提高學(xué)習(xí)質(zhì)量

教學(xué)實踐表明，對某一主題知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)，有助于學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)知識內(nèi)在的規(guī)律性，有助于對概念的多側(cè)面的理解，有助于抓住新舊知識的連接點，找出新知識的生長點，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。例如：在學(xué)習(xí)完半導(dǎo)體二極管和三極管后，可以提出問題：你所知道的放大電路有哪些?你認(rèn)為放大電路應(yīng)由什么構(gòu)成?元器件你又根據(jù)什么選取?一個放大電路你要考慮哪些影響它的因素?要求學(xué)生用一周的時間查資料來完成并寫成書面報告。本部分告一段落后讓學(xué)生再寫一些心得體會并自己設(shè)計一些簡單放大電路。又比如：集成功率放大器的電路，有很多電容元件，所選取的電容值各不相同，為什么這樣選取，它們具有的功能有何不同?將前后知識有機結(jié)合，完成對電容的理解與應(yīng)用。

4建構(gòu)主義對教師的要求