導語：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，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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

相應對策：①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象；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作保護罩；③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴重時要及時進行中修。

2.由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦（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對地“放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、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，如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損，導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現跑內圈現象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。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象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈，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引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠，致使軸承內、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量問題，例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧備機長期不運行，油脂變質，軸承生銹而又未進行中修。

相應對策：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量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗，軸承腔內不能留有任何雜質，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉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、轉子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機，使用前必須進行必要的解體檢查，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，導致繞組局部燒壞。

相應對策：電機在更新繞組時，必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組，電機轉子抽芯時必須將轉子抬起，杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。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行認真仔細的檢查確診。

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、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。

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

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

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

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。

當電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續運行，但轉速下降，滑差變大，其中B、C兩相變為串聯關系后與A相并聯，在負荷不變的情況下，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，電動機尚可繼續運行，但同樣轉速明顯下降，轉差變大，磁場切割導體的速率加大，這時B相繞組被開路，A、C兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大，長時間運行，將導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生圓形旋轉磁場，但當缺一相電源后，定子鐵心中產生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產生啟動轉矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉，只是磁場發生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導致繞組燒壞。

相應對策：無論電動機是在靜態還是動態，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。特別是在靜態時，缺相會在電機繞組中產生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對電機進行日常維護和檢修的同時，必須對電機相應的MCC功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。

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關鍵詞：高效永磁同步電動機 現場方案 試驗研究 結果分析

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

引言

在工業、建筑以及公用設施領域中電動機是重要的原動力設備，也是電能消耗的最大用戶，和節電潛力的最大用戶。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%，占工業用量的75%，系統用電效率比國外先進水平低5%-15%，相當于每年浪費電能約1500億千瓦時。

目前工業領域中采用的高壓中、大功率異步電動機普遍存在效率偏低、功率因數差等浪費電能現象。而高效永磁同步電動機能否達到高效節能目標，現場應用前景如何，已經引起國內各大企業關注。2013年工業和信息化部印發（2013年工業節能與綠色發展專項行動實施方案）提出，選擇電機在能效提升和綠色發展方面要取得突破。本文將通過在張家口發電廠首次應用和現場試驗進行分析。為企業應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展歷程

電機屬于電磁裝置，其工作原理是通過磁場實現電能與機械能間的不斷轉換。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。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構，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，永磁體材料的發展促進了此種電動機的發展。稀土鈷和釹鐵硼永磁分別在20世紀60年代和80年代出現，這兩種永磁材料的出現極大的促進的電動機的發展，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。

我國專家學者自主開發的高效高壓永磁同步電動機，采用實心轉子磁極鐵芯和啟動籠復合結構，消弱了齒諧波，減少了轉子表面損耗，提高了電機效率。同時，非均勻氣隙和優化通風散熱，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顯著提供，額定負載效率大于96%，功率因數大于0.98，綜合節電率在8%-15%。

2.高壓永磁同步電動機的優點

2.1高效率

使用永磁材料產生磁場，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，當電機正常工作時，工作效率因為沒有了轉子的電阻損耗和磁滯損耗而得到提高。當電機額定工作時，電機的效率在96%以上，低負載工作時，該電機仍然具有相對較高的工作效率，寬幅的高效運行區為負載在不同負荷段運行提供了良好的節電效果。

2.2高功率因數

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

2.3啟動轉矩大

該種永磁電機的轉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矩明顯增大，達到了3.5～4.3范圍內，而相同功率的一般電機的啟動轉矩僅為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磁場強度很穩定，不會出現顯而易見的退磁現象；

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、功率因數高、工作效率高等特點。

二、高壓永磁同步電動機的應用分析

1.應用原理

高效高壓永磁同步電動機啟動時依靠定子旋轉磁場與籠型轉子相互作用產生的異步轉矩實現啟動；運行時由轉子內嵌的永磁體提供磁場結合定子旋轉來維持電動機同步運行。

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

該公司生產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威機構檢測。但該產品在生產現場應用中缺乏大量的實踐數據支持，針對發電企業沒有進行試驗應用案列，對現場系統、設備沒有建立直觀理論和實際體系，無法通過試驗和監測手段對高效永磁同步電動機進行經濟效益分析。

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

2.試驗方案研究與分析

通過設備篩選和系統可靠性分析，決定在排漿泵的驅動電機進行試用，并成立課題小組進行跟蹤、試驗、分析，以驗證其節電、環保性能指標，為節能技術改造奠定基礎。原排漿泵驅動電機為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任公司生產的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，我們對現場系統和設備進行規劃和調整：

2.1.1確認了用緩沖水箱容積變化來計量系統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行改進，對排槳泵葉輪、軸封、調整門進行檢查更換，對電機地基進行檢查，對電測儀表（電壓、電流、功率因數、總功率、有功功率、無功功率、有功用電量、無功用電量）進行檢驗；

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指標、參數、特性做分析對比；對排漿泵系統、電測系統、軸封水系統、補水系統、水箱結構、監測表計等進行分析評價。

2.2設備主要技術參數

二單元3組一級排槳泵驅動原電機是蘭州電機廠生產的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的情況下，進行試驗（試用），其電機的主要參數對比如下：

2.3參數收集及試驗系統：

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

3.應用情況

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現，在輸出有功功率滿足現場使用條件下，電機輸入功率得到減低，功率因數得到了大幅度的提高達到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、風道和軸流風扇的優化設計，提高了通風散熱效果，有效降低了電機溫升。

3.4采用實心磁極和啟動籠的復合轉子結構，提高了電動機的啟動性能。同時因轉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，使得系統電壓穩定，電壓質量提高，能夠降低變壓器的負載率，提高供電系統的經濟運行水平，為企業產生間接的經濟效益。同時，電機轉速升高，對泵或風機的效率產生影響，因出力增加通過對系統調整節電效果顯著。

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。

四、永磁同步電動機應用的方向和前景

將永磁同步電動機在大范圍內替換現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節能新產品，而現有的工藝系統已經很成熟；

2.該新型電動機的價格遠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，根據永磁同步電動機的實際運行和對運行數據的計算結果來看，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，進而減少無功功率，尤其在降低無功損耗的領域有著廣泛的應用前景，可以大大減少企業的運營成本，減低供電系統的安全隱患。永磁同步電動機在電力行業目前已經應用在磨煤機、氧化風機上，結合該電機的特點，認為在負荷調整范圍較大的磨煤機和送風機上應用效果會更理想。

五、結束語

與傳統的異步電動機相比，高壓大功率永磁同步電動機減少了能量損耗，節電效果良好。高壓永磁電動機的廣泛應用將會使其在電機行業占據重要重要位置，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新性強，產品節能效果顯著，符合國家節能減排政策，能有效提降低設備能耗，提高企業經濟效益，具有推廣和應用價值。

參考文獻

[1]黃明星.新型永磁電機的設計、分析與應用研究[D].博士學位論文：浙江大學，2008.

[2]趙清.中型高效永磁同步電動機設計關鍵技術研究[D].博士學位論文：沈陽工業大學，2006.

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關鍵詞：功率因數；影響因素；補償方法；容量確定

許多用電設備均是根據電磁感應原理工作的，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行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應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化為機械能、熱能

1.影響功率因數的主要因素

1.1電感性設備和電力變壓器是耗用無功功率的主要設備

大量的電感性設備，如異步電動機、感應電爐、交流電焊機等設備是無功功率的主要消耗者。根據前段時間數據統計分析，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就要防止電動機的空載運行并盡可能提高負載率。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，為了改善電力系統和礦山的功率因數，變壓器不應空載運行或長期處于低負載運行狀態。

1.2供電電壓超出規定范圍也會對功率因數造成很大影響

當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，根據有關資料統計，當供電電壓為額定值的110%時，一般無功將增加35%左右。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使它們的功率因數有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設備的正常工作。所以，應當采取措施使電力系統的供電電壓盡可能保持穩定。

1.3電網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

當電網電壓的波形為正弦波，且電壓與電流同相位時，電阻性電氣設備如白熾燈、電熱器等從電網上獲得的功率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。在選擇變配電設備時所根據的是視在功率S，即有功功率和無功功率的幾何和：

2.采用適當措施，設法提高系統自然功率因數

提高自然功率因數是不需要任何補償設備投資，僅采取各種管理上或技術上的手段來減少各種用電設備所消耗的無功功率，這是一種最經濟的提高功率因數的方法。下面將對提高自然功率因數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，使其盡可能在高負荷率狀態下運行。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。舉例說，三相異步電動機（100KW）在空載時功率因數僅為0.11，1/2負載時約為0.72，而滿負載時可達0.86。所以核算負荷小于40%的感應電動機，應換以較小容量的電動機，并合理安排和調整工藝流程，改善運行方式，限制空載運轉。故從節約電能和提高功率因數的觀點出發，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量

實驗表明，異步電動機定子繞組匝數變動和電動機定、轉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荷的大小，而無功取決于轉子中的勵磁電流大小，在欠激狀態時，定子繞組向電網“吸取”無功，在過激狀態時，定子繞組向電網“送出”無功。因此，只要調節電機的勵磁電流，使其處于過激狀態，就可以使同步電機向電網“送出”無功功率，減少電網輸送給我礦的無功功率，從而提高了我礦的功率因數。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行狀態，這就是“異步電動機同步化”。因而只要調節電機的直流勵磁電流，使其呈過激狀態，即可以向電網輸出無功，從而達到提高低壓網功率因數的目的。

2.4正確選擇變壓器容量提高運行效益

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

通過以上一些提高加權平均功率因數和自然功率因數的敘述，或許我們已經對“功率因數”這個簡單的電力術語有了更深的了解和認識。知道了功率因數的提高對電力企業的深遠影響，下面我們將簡單介紹對用電設備進行人工補償的方式和對補償容量的確定方法。

3.設計總結

以上是我淺談功率因數對我礦供電A電網的影響以及提高功率因數所帶來的經濟效益和企業效益，介紹了影響功率因數的主要因素以及提高功率因數的一般方法，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的具體方式，集中探討了無功補償技術對我礦的高、低壓配電網的影響以及提高功率因數所帶來的經濟效益和企業效益，介紹了影響功率因數的主要因素和提高功率因數的方法，確保補償技術經濟、合理、安全可靠，達到節約電能的目的，為保證降低電網中的無功功率，提高功率因數，保證有功功率的充分利用，提高系統的供電效率和電壓質量，減少線路損耗，降低配電線路的成本，節約電能，通常在高、低壓供配電系統中裝設電容器無功補償裝置。

4.設計心得體會

通過這次畢業設計論文讓我重新對影響大紅山供電的因數有了全新的認識，這也是我第一次獨立從找資料到寫論文，經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。通過這次設計培養了我獨立工作與學習合理安排相互調節的能力，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：

[1]主編：孟祥忠.《現代供電技術》.清華大學出版社，2006年第一版，1-303頁。

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

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論文摘要：電動機在我區的使用很廣泛，它遍及各行各業的各個角落，在生產、生活過程中發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生，而且呈上升趨勢，嚴重影響著生產、生活的安全、可靠、長周期運行。現針對電機燒毀原因及相應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，加之環境跑冒滴漏，使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象，從而導致電機繞組局部燒壞。

相應對策：①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象；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做保護罩；③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴重時要及時進行中修。

1.2由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦（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對地“放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、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，如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損，導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現跑內圈現象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。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象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈，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引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠，致使軸承內、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量問題，例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧備機長期不運行，油脂變質，軸承生銹而又未進行中修。

相應對策：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量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗，軸承腔內不能留有任何雜質，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉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、轉子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機，使用前必須進行必要的解體檢查，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，導致繞組局部燒壞。

相應對策：電機在更新繞組時，必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組，電機轉子抽芯時必須將轉子抬起，杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。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行認真仔細的檢查確診。

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、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。

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

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

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

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。當電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續運行，但轉速下降，滑差變大，其中B、C兩相變為串聯關系后與A相并聯，在負荷不變的情況下，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，電動機尚可繼續運行，但同樣轉速明顯下降，轉差變大，磁場切割導體的速率加大，這時B相繞組被開路，A、C兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大，長時間運行，將導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生圓形旋轉磁場，但當缺一相電源后，定子鐵心中產生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產生啟動轉矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉，只是磁場發生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導致繞組燒壞。

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[關鍵詞]技術現狀 工作原理 運行維護

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

1.電動機技術發展及現狀

電機是利用電磁感應原理工作的機械。隨著生產的發展而發展的，反過來，電機的發展又促進了社會生產力的不斷提高。從19世紀末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產機械的原動機，一個多世紀以來，雖然電機的基本結構變化不大，但是電機的類型增加了許多，在運行性能，經濟指標等方面也都有了很大的改進和提高，而且隨著自動控制系統和計算機技術的發展，在一般旋轉電機的理論基礎上又發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快速響應的特點，已成為電機學科的一個獨立分支。

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

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生圓形旋轉磁場。

（2）轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流；

（3）轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。

3.電動機啟動時應該注意的問題

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

（2）啟動時應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示，若有異常現象，應立即斷電檢查，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，待電動機轉速穩定后再拉到運轉位置，防止誤操作造成設備和人身事故。

（4）同一線路上的電動機不應同時啟動，一般應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設備跳閘。

（5）啟動時，若電動機的旋轉方向反了，應立即切斷電源，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，應平穩、輕快、無異常氣味和響聲。若發生劇烈振動，噪音和焦臭氣味，應停車進行檢查修理。

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軸器有無松動，傳動皮帶是否有過緊、過松的現象等，如果有，應停車上緊或進行調整。

4.3注意軸承的工作情況

電動機運行中應注意軸承聲響和發熱情況。若軸承聲音不正常或過熱，應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之間難免出現火花。如果所發生的火花大于某一規定限度，尤其是出現放電性的紅色電弧火花時，將產生破壞作用，必須及時加以糾正。

5.電動機的定期檢查和保養

為了保證電動機正常工作，除了按操作規程正確使用，運行過程中注意監視和維護外還應進行定期檢查和保養。間隔時間可根據電動機的類型、使用環境決定。主要檢查和保養項目如下：

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

（2）經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，若使用環境比較潮濕更應經常測量。

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

（5）定期檢查啟動設備，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帶電的金屬部分相碰，發生這種故障，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，應經常檢查絕緣電阻，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，嚴重的甚至只能運行幾小時，給現場安全生產帶來極大的影響。同時由于軸承損壞及更換帶來的直接和間接經濟損失也不可小計。

6.1軸電壓和軸電流的產生

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

（1）磁不平衡產生軸電壓

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

（2）逆變供電產生軸電壓

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、轉軸之間產生電磁感應，使轉軸的電位發生變化，從而產生軸電壓。

（3）靜電感應產生軸電壓

在電動機運行的現場周圍有較多的高壓設備，在強電場的作用下，在轉軸的兩端感應出軸電壓。外部電源的介入產生軸電壓由于運行現場接線比較繁雜，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軸上，便會產生軸電壓。

（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致軸電壓的產生。軸電壓建立起來后，一旦在轉軸及機座、殼體間形成通路，就產生軸電流。

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，并且與轉軸可靠接觸，保證轉軸電位為零電位，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線絕緣破損造成的軸電流，往往要求檢修運行人員細致檢查并加強導線或墊片絕緣，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，已對電動機構不成實質上危害。現場實踐證明，經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，對安全生產具有積極作用。

7.總結

由于電動機的發展及廣泛的應用，它的使用、保養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發展及現狀、工作原理、運行維護進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員肩上的重擔。

參考文獻

[1]孔祥東群主編.控制工程基礎[M].武漢：機械工業出版社，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

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關鍵詞：高職高專；電氣自動化；教學改革；“雙師型”

教育部于2006年頒布了《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》，明確了高職教育要“以服務為宗旨，以就業為導向，走產學研結合的發展道路”，同時還明確了高職教育的主要任務是培養高素質技能型專門人才，這與以傳統的學科為導向的教育模式有著明顯的區別。隨著高職教育培養模式的不斷更新，使得高職教育的辦學宗旨、教學內容與課程體系、教學方法與手段以及教學管理等諸多方面也隨之改變。因此，教學改革也成了《常用電器設備控制與檢修》課程設計理念中值得深入思考的問題。本文僅就高職高專《常用電器設備控制與檢修》課程的教學改革作一些探討。

一、《常用電器設備控制與檢修》課程的特點、學習目的和教學現狀

1.《常用電器設備控制與檢修》課程的特點。《常用電器設備控制與檢修》課程是電氣自動化、電子信息技術和機電一體化等專業的一門專業課，涉及的基礎理論和知識面廣，是電磁學、力學等學科的綜合。該課程的主要內容有常用低壓電器、繼電器、接觸器控制電路基本環節、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］。在學習該課程時，經常運用到法拉第電磁感應定律、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》和后續課程《PLC控制系統編程與實現》、《自動線的安裝調試與檢修》，是整個培養方案中的橋梁。對學生適應電氣設備檢修、安裝、調試、維護及管理工作的職業能力培養起主要支撐作用。

2.《常用電器設備控制與檢修》課程的學習目的。通過本課程的學習，使學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知識；使學生能夠借助維修手冊、設備技術資料、維修資料作一般電路的制作和檢修的工藝計劃并實施；同時還要使學生能夠組織對較復雜控制電路進行測試、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，不僅要求學生掌握好理論，更要求學生側重對所學理論加以應用，進行實際操作，根據故障現象分析故障原因和故障點，是一門理論性、實踐性、技術性和操作性都非常強的專業課程。

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

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

第二，部分從事《常用電器設備控制與檢修》課程教學的教師缺乏必需的企業實踐經驗，尤其是年輕教師都從學校到學校，沒有實際的生產操作經歷經驗，只能從書本到書本，從原理到原理。授課內容單一，學生的學習積極性難以調動起來。

第三，學校對《常用電器設備控制與檢修》課程的實習實訓設備的投入不足，對培養和提高既懂理論又有實際操作能力的“雙師型”教師隊伍建設重視不夠。

第四，課程教學形式單調，缺乏生動的教學手段，以致學生的學習興趣不高。再加之該門課程理論較強，部分內容的理論還較深，學生聽起來有些枯燥乏味，課堂氛圍非常沉悶，學習效果不太理想。

二、《常用電器設備控制與檢修》課程的教學改革

1.轉變教育思想和觀念，以學生的就業需求為導向。高職教育不是學科教育，教學過程中除了加強理論知識的系統性、學科體系的完整性以外，還要以應用為目的，理論以必須夠用為度，以講清概念、強化應用為教學重點。這就要求教師要改變傳統的重理論輕實踐的教學理論，樹立理論服務與實踐以“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一線培養技能型人才的觀念，一切教學要以學生就業為導向。

在《常用電器設備控制與檢修》課程的教學中，教師應改變過去要學生完整地掌握一整套電氣控制理論的做法，而應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行比較和剖析。根據控制電路掌握最基本的控制環節，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容由于比較抽象，理論較深，不必花太多時間要求學生掌握，教師只需簡單介紹，讓后續內容夠用即可。

2.加強實踐性教學，提升學生的操作技能。高職教育是培養高素質技能型人才的教育，實踐技能是它的核心。同時，《常用電器設備控制與檢修》課程本身又是一門實踐性很強的專業課、需要作大量的驗證性實驗、線路故障檢測訓練和控制電路的控制效果實驗。應該說，《常用電器設備控制與檢修》的大多數章節的內容都需要結合實際反復進行驗證，才能達到較好的學習效果。對于該課程的實踐教學可分成四大模塊，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萬能銑床等人為設定的故障，進行觀察和故障現象分析、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系的了解，更加完整、準確地掌握機床電氣控制電路的要求。

當然，教師在對這類實踐性很強的課程進行教學時，應采用工作過程系統化對實際問題進行剖析，運用所學的專業理論知識來分析、解釋實際現象。讓學生學以致用，不斷提升專業水平。

3.要改進教學方法，培養學生的學習興趣。大部分高職學生基礎知識比較薄弱，缺乏良好的習慣，這就要求教師要利用多種形式進行形象、生動的教學，以激發學生的學習熱情，提高其學習興趣，從而達到較好的學習效果。具體可采用以下方法：

多媒體教學法。將現代化的教學手段融入課堂，使授課內容通過聲音、文字、圖形、動畫、歸納圖表等形式傳遞給學生，特別是將過去在課堂上難以表達的圖形、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，有利于培養學生的學習興趣。

項目教學法。在項目教學中，學習過程成為人人參與的實踐活動，注重的不僅僅是最終的結果，而是整個項目的完成過程。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程所要求的專業知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題、解決問題的能力及協作能力和團隊精神等。項目教學法在《常用電器設備控制與檢修》課程設計中的應用與實踐，教學效果顯著，主要體現在激發了學生的學習興趣，促進了學生獨立思考、自主學習、互相借鑒、自主規劃、自主完成任務的意識，充分調動了學生的學習積極性，并學會運用所學知識去處理遇到的問題，提高了學生的實踐技能。

開放式教學法。開放式教學結合教學內容、教學過程、教學形式、教學評價等方面進行實施；開放的基本原則必須堅持以學生為主體、以教師為主導、以提高學生的專業技能和創新意識為目的。通過開放式教學在《常用電器設備控制與檢修》課程中的運用，使學生的學習能力和創新意識得到進一步增強，學生的專業技能有所提高，加深了對電氣控制理論知識的理解、掌握和應用，學生查閱文獻資料的能力也大大提高，同時也促進了教師自身的成長，教師的科研水平和教學業務水平在教學過程中得到了顯著提高［2］。

4.以打造優秀教學團隊為契機，加強“雙師型”隊伍建設。高職教育的教學內容是隨著生產實踐的發展而不斷變化的，教學時空跨度大，學生的求學目標與知識基礎有很大的差異，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，揚州工業職業技術學院電氣自動化技術專業為江蘇省示范性重點建設專業，教學團隊作為院級優秀教學團隊，其隊伍結構合理、人員穩定。教師水平高，教學效果好。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，聘請企業一線技術專家及引進企業人才共6人參與課程開發全過程。課程組多次組織專業骨干教師到企業參觀學習［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，直接參與企業生產實踐機會不是太多，缺乏專業實踐工作的經歷、經驗和技能，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的教師送到企業去做訪問工程師，讓他們在實踐中掌握專業技能、提高自身的科研能力，而且直接從企業獲得信息反饋，推動教育體系和教學內容的改革。另一方面可以從行業或企業中引進具有豐富實踐經驗、相關職業能力強的技術人員作專職或兼職教師，優化高職教育教師隊伍的知識素質和專業技能結構，使理論型與技能型教師相互轉化，從而不斷加強“雙師型”隊伍建設。

三、結語

教無定法，但需得法。從現代教學改革設計思想的理念出發，但在新形勢下，面對不一樣的學生群體，我們現在對《常用電器設備控制與檢修》課程的教學內容、教學方法和教學手段的設計只是進行了初步探索和改革。隨著社會經濟的不斷發展和知識的不斷更新，在信息化時代的背景下，把教與學更好地進行結合，才能使教學活動真正建立在學生自主學習和獨立探索的基礎上，為提高學生的專業技能、創新意識和綜合素質提供更大的空間［4］。

參考文獻：

［1］ 李宗華.電氣控制技術［M］.重慶：重慶大學出版社，2008.

［2］ 張劍萍.開放式教學法在藥物化學教學中的應用［DB/OL］.中國論文下載中心.

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論文摘要：電工電子技術的教學是計算機及電子工程專業中的重要教學內容，關系到專業理論的深入以及技能的拓展。本文以電工電子技術課程的特點、電工電子技術教學存在的問題作為切入點，簡單的探討電工電子技術教學改革的有效措施。

電工電子技術是電類專業教學中的一門重要的專業基礎課程，在專業教育教學和人才培養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。通過本課程的學習，學生應在電路、電工技術及電子技術方面獲得知識、素質、技能方面的培養，并為以后學習各專業知識和高一級的職業技能打下良好的基礎。

一、電工電子技術課程的特點

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

二、電工電子技術教學存在的問題

（一）考核方式簡單化，不利于學生綜合素質的提高

電工電子技術課程是一門實踐性較強的課程，通過本課程的學習，學生不僅要掌握電工電子的基礎理論知識，更要掌握電工電子技術技能。我們現行的考核方式是：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，使得學生過分關注書本知識，死記硬背，不能體現學生的動手能力和綜合素質。

（二）教學方法、手段落后，不利于調動學生學習的積極主動性

通過調查發現，學生的基礎普遍較差，自主學習能力欠缺，學習興趣不高，還有來自文科的學生，而電工電子技術課程對物理知識和數學知識需求較多，這就容易使學生產生厭學情緒。而現在的教學主要仍沿用傳統教學方式——“粉筆+黑板”或者簡單的演示，教師講，學生聽，學生的主體地位沒有被發揮，教學內容的生動性得不到體現，學生便不能積極參與到學習過程中，嚴重影響教學效果。

（三）教材內容理論性強，不利于學生職業技能的培養

職業教育強調理論知識以“必需、夠用”為原則，注重操作技能的培養，而現有教材內容仍包含有一些復雜的理論推導、應用較少的難記的公式、注重知識的系統性。同時，缺乏本學科新理念、新技術、新成果及應用實例的引入，使學生視野得不到開闊，不利于學生職業技能的培養。

三、電工電子技術教學改革的有效措施

（一）優化調整教學內容

第一，結合電工電子技術課程目標，選用符合具有職業教育特色的教材。因為現行很多教材大多套用知名高校學歷教育相關教材，知識陳舊，理論性強，未能突出職業能力的培養以及及時反映新理論、新技術、新工藝、新裝備、新材料，成為制約應用型人才培養的瓶頸；第二，在考慮學科內在的邏輯關系和培養職業能力宏觀指導下，微觀上精選、調整教學內容。電工電子技術課程知識面廣、信息量巨大，而課時非常有限，必須根據職業能力培養的目標，有所側重地選擇、調整教學內容，使“培養應用技能人才”落到實處。例如：在講授我校計算機科學與技術、電子信息工程專業的電工電子技術課程時，要充分考慮在現代儀器儀表上電工電子技術的應用。 轉貼于

（二）教學方法的改革

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

（三）教學手段的改革

有了好的教學理念、教材、教學方法，要取得好的教學效果，還要有好的教學手段，要善于根據課程不同內容、不同的知識點的特點選用不同的教學手段，才能推動教學內容和課程體系改革取得實質性進展。我校在教學過程中，不再采用傳統的黑板加粉筆的教學方法，大量地使用多媒體課件、EDA仿真軟件、網絡教學等多種教學手段。比如：第一，在講到三相異步電動機結構、工作原理及常用控制電器結構、動作原理時，若用傳統的黑板加粉筆的方法，在課堂上把電動機的結構和常用控制電器的結構畫出來是不可思議的，即使畫得出來，也很難將此部分的內容講清楚，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動畫生動地表現電動機的內部結構、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，有利于學生準確、全面、深刻地接受知識，大大地降低理論學習的難度；第二，在講單管的共射極放大電路，工作點設置對放大電路的非線性失真的影響（工作點設置得太高，容易導致飽和失真；設置得太低，容易導致截至失真）；負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、動畫的課件進行講解，降低學生對這些知識點理解方面的難度，但學生還是覺得缺少感性的認識。但通過利用Multisim對單管放大電路進行仿真后，學生好像置身于實驗室，體驗到：設置適當的工作點的重要性；負反饋的作用；放大電路的頻率響應等，對所學知識豁然開朗。實現了理論教學由難化易，由繁化簡。

四、總結

總而言之，電工電子技術課程是電類專業開設的一門實踐性很強的專業基礎課，教與學都存在一定的難度，通過對教學模式、教學方法等教學要素進行改革，最大限度地優化教與學過程，使課程的教學質量更上一級臺階，為后續課程的學習及繼續深造打下堅實的基礎。

參考文獻：

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

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論文摘要:文章結合職業教育特點，對提高電工技術實驗教學進行了以下三個方面探索:優化電工技術實驗教學內容，提高實驗教學的針對性和實用性;改變實驗教學方式，啟發學生，充分激發其積極性;改進實驗評價方法，以實踐操作能力為本位。

職業技術學校的目標是培養應用型人才，為了提高職業技術學校電類學生的動手操作能力，以適應以后生產發展的需要，開設電工技術實驗課尤為重要。電工技術實驗是電工技術教學不可忽視的重要環節。通過實驗讓學生學會對一些常用儀器的使用，以提高學生的實踐能力和科學實驗能力，加深對理論的理解，為后續學習打好堅實的基礎。從更長遠的觀點看，做好每次實驗是對學生實際能力的一次有力鍛煉，要求學生做好每次實驗的目的在于培養學生嚴謹的工作作風，實事求是的科學態度。因此，在上好電工技術課的同時，應重視電工技術實驗課的教學效果。筆者對電工技術實驗教學從以下幾個方面進行了探討:

    1.結合職業教育目標，優化電工技術實驗教學內容，提高實驗教學的針對性和實用性

    現有的電工技術實驗教學，除了要求能正確使用一些常用儀器儀表(如示波器，萬用表)、電機和電器設備以及電子元器件外，從總體看，電子技術實驗主要要求學生掌握好常用的幾種電路結構特點及基本的實際常用應用電路。對一些內容陳舊、重復、實驗方法簡單的驗證性實驗應予以淘汰。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。盡量增設一些趣味性強、實用性強，緊密聯系實際的電工實驗。如日光燈電路及功率因數的提高，三相電路電壓、電流的測量，三相異步電動機點動、長動、正、反轉控制;升降臺控制電路設計等。在做單相電路實驗—日光燈電路及功率因數的提高時，先介紹日光燈電路由熒光、燈管、鎮流器和啟輝器三部分組成，能夠讓學生感性地認識日常生活中日光燈的結構;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?并聯電容的目的是什么?使學生能夠具體的解釋提高功率因數的方法及其重要意義。同時，實驗課還要注重對學生測量儀器的使用方法的培養，畢竟工作的時候學生要使用這些儀器去檢修設備。

    2.提高實驗教學效率的具體措施

    1)注重實驗前的準備，讓學生做實驗之前有充足的相關知識的認識，達到有的放矢。從認知領域咆括實驗目的、要求、原理、步驟、現象和結論等)、操作領域咆括器具的使用、觀察和操作技能等)和情感領域(實驗的愿望、興趣、習慣和理想等)三方面確定實驗課的教學目標，設計相關的教學活動。如在做三相電路電壓、電流的測量—三相負載的星型和三角型聯接法實驗前，先準備該實驗主要目的兩方面:一是練習三相負載的星型聯接和三角形聯接;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系。同時，提出問題:為什么三相負載星型聯接的每相電路只需要接人一個220v的燈泡呢?而三相負載三角型聯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，能夠充分調動學生的思維和興趣，大大提高實驗教學效率。

    2)注重實驗中每個學生都動手操作。引導學生運用觀察、分析、綜合、歸納、判斷等方法去積極進行探索、思考，充分發揮學生的主觀能動性。如在做rlc串聯電路實驗時，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。注重啟發學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，電壓與電流的關系，把抽象理論具體化，這樣既可以提高學生的興趣，又使學生主動觀察和探索，極大提高了實驗教學的質量。

    3)不應只重實驗結果即得出來的數據，更應看重學生實驗過程中發現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”轉變為積極的參與者。

篇9

論文關鍵詞：電氣工程技術；電氣學科；發展史

一、電氣工程技術的發展史

電氣工程（Electrical Engineering）是現代科技領域核心學科之一，傳統的電氣工程定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和。21世紀的電氣工程概念已經遠遠超出這一范疇，如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關的工程行為。電氣工程的發展程度直接體現了國家的科技進步水平，因此，電氣工程的教育和科研在發達國家大學中始終占據重要地位。

1.電磁學理論的建立及通訊技術的發展

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

（1）庫侖定律。1785年法國物理學家庫侖通過扭秤測量靜電力和磁力總結出：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。這一發現的歷史意義在于它標志著人類對電磁現象的研究從定性階段進入了定量階段。

（2）“伏打電池”。1799年意大利物理學家伏特經過反復實驗發現把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產生電流，一年后伏特發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，開辟了電學研究的新領域。

（3）奧斯特發現電流的磁效應和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發現通電鉑絲周圍的小磁針發生輕微晃動，之后他經過反復實驗證實了這一發現。其后安培進行了更深入的研究，提出了右手定則，發現了電流方向與磁針轉動方向之間的關系。安培還通過實驗發現了兩個通電導體和兩個通電線圈之間相互作用的規律，從而奠定了電動力學的基礎。

（4）法拉第發現電磁感應。英國科學家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人，并歸納出產生感應電流的五種情況：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。法拉第把這一現象叫做“電磁感應”。電磁感應的發現使生產電成為可能，至今，發電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應原理工作的。

（5）麥克斯韋建立電磁場理論。英國數學家、物理學家麥克斯韋總結了前人的一系列成果，用數學方程式表示電磁場，建立了完整的電磁理論體系，揭示了光、電、磁本質上的統一，并預言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經典著作《電磁學通論》是里程碑式的自然科學理論巨著。

任何科學發明與發現都是許許多多的科學家不懈努力的成果，德國物理學家歐姆、高斯、赫茲，美國物理學家亨利，俄國物理學家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻，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展奠定了基礎，19世紀通信技術取得了突破性成果，先后發明了有線電報、有線電話和無線通信。

2.電工技術的初期發展

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

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

（2）遠距離輸電和電力工業技術體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發電廠。愛迪生不僅發明了燈泡，他還在1882年建立了美國第一家直流發電廠，裝有6臺直流發電機，通過電纜輸送照明用電，不過當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，形成了電力工業體系的雛形。

（3）交流發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。1885年，英國工程師菲爾安基設計的第一座交流單相發電站建成。同年，美國人威斯汀豪率領的團隊完成了交流發電、供電系統，并創建了交流配電網。1883年，美籍電氣工程師特斯拉發明了世界上第一臺感應電動機，5年后他又發明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統。1888年，俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發明了三相交流制。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用，電能逐步取代了蒸汽成為動力源，電力工業得到了迅速發展。

3.電工理論的建立

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

1845年德國物理學家基爾霍夫提出了關于任意電路中電流、電壓關系的基本定律：電流定律（任意時刻電路中任何一個節點的各條支路電流的代數和為零）；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和為零）。這兩個定律發展了歐姆定律，奠定了電路系統分析的基礎。

1853年英國物理學家湯姆遜推導出了電路震蕩方程，并得出了萊頓瓶發電過程中電流在反復震蕩且不斷衰減的結論，并計算出震蕩頻率與R、L、C參數之間的關系，奠定了動態電路分析的基礎。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電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態過程運算法、傅立葉用數學方法建立的熱傳導定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。

（2）電網絡理論的建立。通信技術的興起推動了電網絡理論的發展。1924年，福斯特給出了電感和電容二端網絡的電抗定理，建立了由給定頻率特性設計電路的電網絡理論。

1945年美國科學家伯德總結出了分析線性電路和控制系統的頻域分析方法。1953年梅森創建了采用信號流圖分析復雜回饋系統的方法，并被廣泛應用。20世界50年代美國科學家達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70年代在L.O.Chua等科學家的努力下，器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀中期計算機的出現使電網絡的計算機輔助分析和設計成為電路理論研究中的基本手段。

4.新技術革命對電氣工程技術的推動

20世紀中葉開始的第三次技術革命又稱為新技術革命，以核能、宇航和電子計算機這三大技術為主要標志。這個時期的主要理論是信息論、系統論和控制論，這三大理論的創立為通信工程技術和現代科學技術的研究提供了全新的科學方法。

（1）計算機的升級換代對電氣工程技術的推動。自19世紀第一臺計算機問世以來，經過幾十年的發展，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域。1964年～1970年生產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，計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產的第四代計算機使用了超大規模集成電路，實現了計算機網絡化，計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術的發展，形成了計算機管理生產系統，提高了生產效率和產品質量。

（2）電子信息技術的發展。電子信息技術是計算機技術和電信技術相結合而形成的技術手段。20世紀通信技術得到了迅猛發展，人類社會生活也由此發生了巨大變革，人類從此進入信息時代。

1920年人們發現電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發現了雷達并廣泛應用于軍事和民用通信領域。1964年美國發射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛星，突破了大氣層對無線電波的屏蔽，實現了宇宙范圍的無線電通信。20世紀70年代計算機網絡系統的建立使人們開始通過互聯網獲取信息。20世紀80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用，現今信息服務業已成為世界上發展最快的新興行業之一。

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

二、電氣學科的形成與發展

按我國高等教育學科劃分，電氣信息學科類屬工學門類（門類編號08），其下設五個一級學科：電氣工程（一級學科編號0808）、電子科學與技術（0809）、信息與通信工程（0810）、控制科學與工程（0811）和計算機科學與技術（0812）。這五個學科有著相同的學科基礎，都是研究電磁現象及其應用的基礎學科與技術工程的綜合，電能的突出優點在于：它既是易于傳輸的工業動力，又是非常可靠的信息載體。電子科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術都是從電類專業派生出來的弱電學科，在19世紀末電工科學技術已形成了電力與電信兩大分支。

我國電氣工程一級學科下設五個二級學科：電機與電器（二級學科編號080801）、電力系統及其自動化（080802）、高電壓與絕緣技術（080803）、電力電子與電力傳動（080804）、電工理論與新技術（080805），電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其暫態分析、電力電子、電機學、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。

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

我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科，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立了電訊門，即我國最早的無線電專業，如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年，清華大學設置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多科性大學，其中大多設立了電機工程系。1977年以后，大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但內涵有很大區別，我國大學一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設在不同的學院。

100多年以來，電氣工程學科已發展成為覆蓋多門類交叉學科、應用領域廣闊的完善的學科，形成了強弱電結合、軟硬件結合、機電結合的學科特點。

國外發達國家電氣工程學科的發展呈現以下趨勢：

（1）在學科中融入大量信息技術知識。在全球信息化的當今，信息技術以指數速度進步，它曾對電氣工程學科的發展起到了巨大的推動作用，還將為電氣工程領域的技術創新提供工具與技術支持，對電氣學科的發展產生了決定性作用。國外發達國家的著名大學（如耶魯大學、麻省理工學院等）大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院，以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。

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

（3）與企業聯系密切，科技成果轉換能力強，引領產業技術更新。

三、電氣技術的發展趨勢

與電氣工程學科相關的產業主要有電力工業、電氣裝備制造業以及幾乎所有使用電力的行業，電氣技術的發展與應用也主要集中在這些行業。

1.可再生能源技術

1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%，預測到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世紀，光伏技術、風電技術、生物質發電技術等得到了快速發展。下面著重介紹人類的未來能源——氫能。科學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勢：

（1）清潔。其反應后的生成物為水和氮化氫，對環境沒有污染。

（2）儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。

（3）熱值高。單位重量的發熱量叫熱值，氫的熱值是汽油的3倍，煤炭的4倍。現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，距工業應用還有一段距離。

2.輸電信技術

超導技術在電氣工程中的廣泛應用已成為發展趨勢。

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

（2）超導故障限流器。利用超導體超導與正常狀態的轉變特性，快速限制電力系統故障短路電流，保障電網安全。

（3）超導大容量電纜。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（FACTS）。用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制，以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。

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論文摘要：為了更好的調動學生學習的主動性、積極性、創造性，更好的培養學生適應社會的能力，嘗試將建構主義學習理論應用到電工電子學的教學當中。從建構主義學習理論四大要素“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”人手，通過實例介紹建構主義學習理論在具體教學中的應用及效果。

大學教育不僅是為學生走向社會做一個知識的鋪墊，更重要的是要培養學生的一種團體意識、探索意識、創新意識及實踐意識。傳統的灌輸式的教育模式培養的學生習慣被動的接受和安排，往往適應不了競爭激烈、快速發展的社會。如何找到學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。后來了解到建構主義理論的思想恰好符合當今社會對學校培養人才的要求L1]，于是漸漸嘗試將該理論納人到河北科技師范學院的電工電子學教學中去，取得了良好的教學效果。

1建構主義的一般闡述

1．1建構主義的由來

建構主義(constructivism)也譯作結構主義，是由瑞士學者讓·皮亞杰(J．Piaget)最早提出來的，是認知學習理論的一個重要分支，隨著心理學家對人類學習過程認知規律研究的不斷深入，近年來在西方逐漸流行。

1．2建構主義理論關于學習的含義

建構主義改變了傳統的“反映論”，提出了嶄新的“建構論”，在知識的絕對性與相對性、結構性與非結構性、概括性與具體性之間，它更偏向于后者。建構主義學習理論不是一種簡單的學習策略，而是一種全新的學習哲學，它以更多地關注學生、更多地注重交流、更強調課堂的研究活動和小組互動為特征，挑戰了傳統基于“菜單式”和盲目追求效率的學校教育，并成為2l世紀教育改革的主流理論L2]。建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。由于學習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作活動而實現的意義建構過程，因此建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。

1．3建構主義理論關于學習的方法

建構主義認為，在知識建構過程中，整體性知識比零散性知識更重要，它批評傳統教學中“自下而上”的教學設計，認為這是導致學習過于簡化、脫離現實的原因之一。建構主義提出了與之相反的“自上而下”的教學設計：首先，教師提出整體性學習任務，以與生活經驗相關的真實問題呈現；其次，讓學生嘗試將整體任務分解成各級子任務；再次，學生單獨或通過小組討論，探索完成這些任務的知識技能，最終使問題得以解決。教師在此過程中以合作者、幫助者和輔導者的身份呈現問題，與學生一起探討，提供理解和解決問題的知識及策略。教師要成為學生建構意義的幫助者，就要求教師在教學過程中從以下幾個方面發揮指導作用(圖1)：①激發學生的學習興趣，幫助學生形成學習動機。②通過創設符合教學內容要求的情境和提示新舊知識之間聯系的線索，幫助學生建構當前所學知識的意義。③為了使意義建構更有效，教師應在可能的條件下組織協作學習(開展討論與交流)，并對協作學習過程進行引導使之朝有利于意義建構的方向發展。

2河北科技師范學院電工電子學教學現狀

電工電子學是非電類理工專業的一門重要專業基礎課，河北科技師范學院機電系的機械制造及其自動化專業、農機專業，教育系的教育技術專業，都要開設這門課程，這門課程是電路、模擬電路、數字電路和電機電器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，河北科技師范學院學生的基礎知識相對薄弱，而且有一部分是招收的對口升學的學生，高中階段沒有學過物理，這就給老師的教學和學生的學習帶來了雙重困難。一般存在以下幾個問題：①由于課程體系和課程內容相對陳舊，大多數學生動手能力、創新意識和創新能力不強，綜合素質不高，適應形勢發展的能力較差。

②先進的計算機軟件、硬件的開發和設計電路的EDA等還沒有引入教學。③教學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生的能力。④對學生缺乏工程訓練，實踐設備和方法落后。

這些問題的存在導致教學效果的不顯著。其最直接的體現就是學生的畢業設計。畢業設計是對大學4年所學知識的綜合應用，幾乎所有機電類的設計離不開電工學知識，而大多數學生存在概念模糊，無系統理論知識，不會選配元器件等問題。同時通過畢業生就業后的反饋信息來看，學生雖然在校學過電工學課程，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、看不懂生產設備的電氣控制原理圖等，即理論與實踐脫節。

3建構主義在電工電子教學中的具體應用

從建構主義學習理論四大要素“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”入手，通過一些實例介紹建構主義學習理論在具體教學中的應用(圖1)。

3．1激發學生的學習興趣幫助學生形成學習動機

興趣是提高知識建構的催化劑。學生感興趣的是他周圍世界對電工電子技術的應用及畢業后他是否能用于工作中，因此要求教師結合其專業特點積極撲捉，從實際生活和學生本身的專業發展來逐步滲透，激發學生的學習興趣和探索欲望。比如從機械類的數控技術、汽車發動機的電噴技術、電動汽車及智能建筑、環境保護設備的研發等新的應用領域，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、音響的功放器等。

3．2創設多樣化情境。實現情境教學

首先，應選擇真實性的任務，避免學習那些脫離現實、過于抽象簡化的內容；其次，教師要設計學習情境使之與現實問題相類似，以提高學生解決現實問題能力為目標[2]。在電工電子教學中，根據每一部分內容的實際情況創設多樣化情境有利于調動學生的多種感官去探索和解決問題。創設不同側面、不同角度表征知識的多樣化情境將為學生的探索提供多種路徑，促進知識的遷移。

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

3．2．2創設問題情境例如學生在做負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反饋網絡來驗證接入負反饋會使電壓增益降低這一結論時，往往會由于反饋過深而出現振蕩現象。針對這一問題要求學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試。結果效果非常好，加深了學生對反饋和振蕩的理解。

3．2．3創設直觀情境及虛擬情境例如積極運用幻燈片、錄像、多媒體等先進教學設施。而使用多媒體教學的最大感受就是運用FLASH動畫制作的內容，它能將書本中較為抽象的理論轉化成動畫的形式表現出來。而這抽象的知識是在黑板上難以實現的。這種動畫制作直觀好看，提高了學生的興奮度，效果很好。又例如在驗證性實驗基礎上進行一些開發性實驗。由于實驗室設備的局限性，可以通過虛擬仿真進行。這一部分針對學有余力的同學。讓他們自學一些虛擬仿真軟件，比如Matlab、OrCADPspice、Protel等，一些學生的興趣相當濃厚。

3．3營造協作學習的環境。培養合作精神

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

3．4引導學生建構相關的知識結構網絡。提高學習質量

教學實踐表明，對某一主題知識結構網絡的建構，有助于學生自主發現知識內在的規律性，有助于對概念的多側面的理解，有助于抓住新舊知識的連接點，找出新知識的生長點，激發學習興趣。例如：在學習完半導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?你認為放大電路應由什么構成?元器件你又根據什么選取?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生再寫一些心得體會并自己設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?將前后知識有機結合，完成對電容的理解與應用。

4建構主義對教師的要求