电气工程概论

1、1、1820年，法国科学家安培发现了通电导线之间的相互作用力， 后被称为安培定律2、1827年，德国科学家欧姆用公式创了电流、电压、电阻的关 系，即欧姆定律3、1831年，英国科学家法拉第通过实验发现了磁可以转化成电， 创立了电磁感应定律4、远距离输电问题的解决是 三相交流电理论的形成与技术发 展。5、超导材料、半导体材料与永磁材料的发展对于电工领域有重 大意义。6、建设智能楼宇的目标主要体现在：提供安全、舒适、快捷的 优质服务，建立先进的管理机制，节省能耗与降低人工成本等三 个方面。7、智能楼宇中涉及到的电气工程内容有：智能建筑的供配电、 电驱动与自动控制、智能建筑的电气照明、智能建筑的通信

2、技术、 有线电视系统、广播音响系统、办公自动化系统、建筑物自动化 系统、智能建筑的防火、智能建筑的防盗、综合布线系统、智能 建筑的系统集成、智能建筑的电气安装和智能建筑的节能等。8、电路理论研究电路中发生的电磁现象，并用电流、电荷、电 压、磁通等物理量描述。9、分析电路时，通常规定电流方向为正电荷运动的方向，电压 方向为电位降低的方向，电动势为电位升高的方向。10、分析电路时选定某一电流或电压方向为参考方向，当实际电 压或电流方向与所选方向一致时，电流或电压为正值11、MATLAB软件广泛用于控制系统和信号处理，可以完成函 数和矩阵的计算，也可以对微分方程、代数方程进行求解。12、电机是以电磁

3、感应现象为基础实现机械能与电能之间的转 换以及变换电能的机械，包括旋箜机和变压器两大类。13、电机的主要作用表现在：电能的生产、传输和分配；驱动各 种生产机械和装备、作为各种控制系统和自动化、智能装置的重 要元件。14、直流电机按照励磁方式分为他励、并励、串励和复励 15、直流电机的可逆原理即电机可以作为发电机运行，也可以作 为电动机运行 16、发电机是将机械功率转化为电功率，电动机是将电功率转化 为机械功率 17、发电机是将机械功率转化为电功率，大型发电机主要是同步 发电机，其的转子放置励磁绕组，通过滑环接入直流励磁电源。18、变压器是一种静止电机，主要组成是铁心和绕组。19、变压器只能传递

4、交流电能，不能产生电能，只能改变交流电 压或电流的大小，不改变频率。20、永磁无刷电动机使用电子取代原直流电机的机械换向，省去 了机械换向器和电刷。21、步进电机是把电脉冲信号转化成角位移以控制转子转动，在自动控制装置中作为执行元件。22、汽轮发电机用于火力发电厂和核电厂，属于同步电机23、风力发电机是通过捕风装置的叶轮将风能转化成机械能，再 将机械能转化为电能的过程。24、电力传动根据电机型式不同，分为直流-直流传动、交流-直 流传动、交流-直流-交流传动等类型。25、普通混合动力汽车有串联式、并联式和混合式三类。26、磁悬浮列车是由直线电动机驱动，在低速列车上采用异步电 动机，在高速列车上

5、采用同步电动机。27、三相笼式异步电动机的启动方法有直接启动、降压启动、软 启动28、直流电动机的启动方法有直接启动、串联电阻启动、软启动29、电动机的电气制动方法有能耗制动、反接制动、回馈制动、 涡流制动 30、电机运行原理基于电磁感应定律和电磁力定律 31、电机由静止部分定子和旋转部分转子组成。32、电机的两个磁场若均由直流电流产生，则形成直流电机；若 由不同频率交流电流产生，则形成异步电机;若一个磁场是直流， 一个是交流，则形成同步电机33、在电气工程中，电器特指用于对电路进行接通、分断、对电 路参数进行交换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、 检测和保护等作用的电工装置、设备和

6、组件。34、用于接通和分断电路的电器主要有刀开关、接触器、负荷开 关、隔离开关、断路器等。35、电器按照工作电压分为高压电器和低压电器36、在我国，工作交流电压在1000V及以下，直流电压在1500V 以下的属于低压电器。工作电压在1000V以上，直流电压在1500V以上的属于高压电器 37、高压开关设备主要用于在额定电压3000V以上的电力系统 中关合及开断正常电力线路，以及输送倒换电力负荷，从电力系 统中退出故障设备及故障线段，保证电力系统安全、正常运行， 将两段电力线路以至电力系统的两部分分开，将已退出运行的设 备或线路进行可靠接地，以保证电力线路、设备和运行维修人员 的安全。38、断路

7、器是正常电路条件下或规定的异常电路条件下，在一定 时间内接通业断线路承载电流的机械式开关电器39、隔离开关是没有专门灭弧装置的开关电器，因此不能带负荷 操作。主要用于设备或线路检修和分段进行电气隔离40、互感器是电力系统中供测量和保护用的设备，分为电压互感 器和电流互感器。41、互感器的作用是：向测量、保护和控制装置传递信息。使测 量、保护和控制装置与高电压之间隔离。有利于仪器、仪表和保 护、控制装置小型化、标准化。42、常用的电流互感器是按照电磁变化原理工作，结构与变压器相同，称为电磁式电流互感器。43、常用避雷器主要有碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器。44、低压电器通常指交流电压1000

8、V、直流电压1500V及以下 配电和控制系统中的电器设备。它对电能的产生、输送、分配起 着开关、控制、保护、调节、检测及显示等作用。45、继电器是当输入的物理量达到规定值时，其电气输出电路被 接通或阻断的自动电器。46、接触器是用于远距离、频繁接通和分断交、直流主电路和大 容量控制电路的电器。47、低压电器根据它在电气线路中所处的地位和作用，可分为低 压配电电器和低压控制电器。48、二次能源指由一种或多种一次能源经过转换或加工得到的 能源输出。49、电力工业的主要生产环节有发电、输电、变电、配电、用电50、根据电压等级不同配电分为高压配电(35-110KV)、中压配 电(1-35KV)和低压配

9、电(1KV以下，如380/220V)。51、电网是用于输电、变电、配电的线路、变电站组成的输配电 网络或电力网络。52、电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应 的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个统一系统。53、电力系统联网的优越性表现在：能更经济合理的开发利用各 种一次能源，能解决能源资源与负荷分布地区间的不平衡问题；可以错开用电高峰低谷，减少装机和备用；有利于采用标准化大 型设备，节省投资和提高运行经济型；便于故障时互相支援，提 高运行安全性；便于集中管理，实现经济调度和电力合理分配。54、电力系统的基本要求有：满足用户需求（数量和质量要求）; 安全可靠性要求；经济性

10、要求；环保和生态要求。55、电力负荷分为：一级负荷、二级负荷和三级负荷。56、电力系统的设备分为电力主设备（一次设备）和二次设备。57、电力系统一次设备指发电设备、输电设备、变电设备、配电 设备、用电设备58、电力系统二次设备指电力系统中用来实现测量、监视、控制、 继电保护、安全自动装置、通信、以及各种自动化功能，用于保 护主系统安全、稳定、正常运行的设备。59、电力系统的电分为直流电和交流电。60、电力系统的基本电气参数有电压、电流、阻抗（电阻、电抗、 容抗）、功率（视在功率、有功功率、无功功率）、频率等。61、我国规定的电压等级有：特高压输电电压（UHV）1000KV （直流800KV）；

11、超高压输电电压（EHV）330KV、500KV；高压输电电电压（HV）220KV；高压配电电压（HV）35-110KV； 中压配电电压（MV）1-35KV；低压配电电压（LV）1KV以下。62、电力系统分析分为稳态分析和暂态分析。63、电能质量一般用频率、电压、波形、三相电压和电流不对称 度衡量。64、太阳能发电是利用太阳能或太阳热能来产生电能，通过光电 转换元件65、发电设备基本控制是频率调节和电压调节。66、电力网是输送和分配电能并能进行电压变换，分为输电网和配电网67、电力线路分为架空线路和电缆线路68、变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力 的流向和调整电压的电力设施，它

12、通过变压器将各级电压的电网 联系起来。69、电力系统常见故障有：单相接地、两相接地、两相短路、 相短路、断线。70、继电保护装置的基本任务是自动、迅速、有选择的跳开特定 的断路器，从电力系统中切除故障元件，保证无故障部分迅速恢 复正常运行。反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护 条件，动作于信号、减负荷、和跳闸。71、电力拖动是以电动机为原动机拖动生产机械运动的一种方 式。72、新能源发电技术有高炉顶压发电、垃圾发电、污泥发电、高 温岩体发电、核聚变发电、生物质能资源发电73、电能储存的技术可分为：直接储存电磁能，电能转化为化学 能储存，电能转化为机械能储存。74、灵活交流输电系统FAC

13、TS，核心环节是采用大功率电力电子壁作为大功率高压开关。75、电力电子技术是变换电源的技术，其基础是电力电子器件76、AC/DC变换是交流到直流的整流技术，DC/AC变换是直流 到交流的逆变技术，DC/DC变换是直流到直流的斩波技术。77、电力电子技术是采用电力电子器件，利用控制理论实施控 制，对电力（电源）进行控制变换。78、电力电子器件从开关特性上分有不可控型，半控型和全控 型79、晶闸管是半控型电力电子器件，有三个管脚，分别是阳极、 阴极和门极80、晶闸管是半控型电力电子器件，阳极加上正电压后，门极加 上正电压，晶闸管就导通。81、晶闸管开通时电流上升率不能太大，否则会损害晶闸管，一 般

14、串联一个电感来抑制。82、门极可关断晶闸管GTO是全控型器件，给门极加反向电流 可以关断。83、功率MOS管是电压型驱动器件，分为N沟道和P沟道两 种。84、双极晶体管GTR是电流型驱动器件，工作频率比GTO高 分为npn型和PNP型 85、绝缘栅双极型晶体管简称IGBT，三个极分别是集电极、发 射极和栅极86、IGBT是电压型驱动器件，一般驱动电压为15V,87、电力电子技术中，根据电能变换的输入输出形式，分为四种: 交流-直流变换，直流-直流变换、直流-交流变换、交流-交流变 换。88、斩波器常见的有降压斩波器、升压斩波器和升降压斩波器89、逆变器根据直流电源的类型通常有电压型和电流型两种

15、。90、电力电子电路中控制电路的电磁兼容一般要考虑:导线传导 耦合、公共阻抗耦合、电感性耦合、电容性耦合、电磁耦合。91、电力电子装置散热的方式有自冷式、风冷式、水冷式、沸腾 冷却式、热管散热式。92、电力电子技术中储能元件有磁性元件和电容器两类。93、电力电子电路是以控制电子开关导通和断开为基本工作状 态，设计中必须考虑电磁干扰和电磁兼容94、电能质量包括的内容有：电压质量、电流质量、供电质量、 用电质量95、举例说明电力电子技术主要应用领域:电源设计、电机传动、 电力系统、汽车工业、绿色照明、新能源开发等。96、在电力传动系统中，根据采用电机不同，分为直流传动和 交流传动97、直流传动是采

16、用直流电机进行转矩、转速的调节和控制的传 动，交流传动是采用交流电机行转矩、转速的调节和控制的传动。98、直流传动电机的电压调节根据电源分为AC/DC的整流方式和DC/DC的斩波方式99、对于AC/DC的整流方式，电机端电压调节方式有相控方式 和脉宽调制方式两种。100、目前交流传动系统中，对高性能电机调节控制方式有空间 矢量控制和直接力矩控制101、提高输电电压，可以提高输电功率，降低损耗102、具有绝缘作用的材料称为绝缘材料，即电介厦103、雷闪直接击中设备的带电导体或接地金属部分时产生的过 电压称为直击雷过电压104、雷电过电压包括直击雷过电压和感应雷过电压105、高压电发生装置包括工频

17、试验装置、串联谐振试验装置和 超低频试验装置106、绝缘的作用是将电位不等的导体分隔开，从而都能保持各 自电位。107、绝缘材料种类很多，可分为气体、液体和固体108、固体绝缘材料包括有机和无机两类。有机固体绝缘材料包 括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布 漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和黏带、电工 用层压制品等。无机固体绝缘材料有云母、玻璃、陶瓷及其制品。109、按灭弧介质的不同，可将断路器分为油断路器、空气断路 器、六氟化硫断路器和真空断路器110、架空输电线路采用鲤导线，即将一根导线用几根电位相等，但相互间有一定间隔的导线代替，提高输电线路的电晕起始 电

18、压。111、电气设备的绝缘缺陷一般分为集中性缺陷、分布性缺陷112、高电压分压器是将输入的高电压转换为低电压输出的测量 仪器113、电力系统的过电压包括大气过电压和内部过电压114、常用的限制过电压的措施有，装避雷针、避雷器、调整线 路参数，装设并联电抗器、静止无功补偿器，在操作断路器触头 上装设并联电阻，以及用快速继电保护减少工频电压的升高和持 续时间。115、避雷针作用是将雷电吸引到避雷针上并安全将雷电流引入 大地，从而遮蔽被保护建筑物或设备 116、避雷针保护范围是个椎体，其半径与避雷针高度有关。118、117、避雷器的种类主要有管型避雷器和阀型避雷器。静电技术应用于静电分选、静电喷涂、静电植绒、静电纺 纱、静电制版。119、超导态的两个基本性质是零电阻效应和完全抗磁性。120、超导电机主要是超导同步发电机和超导单极电机。121、超导输电主要通过超导电缆来实现，具有载流能力大、损 耗低、体积小的优点