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1、电工新技术院 （系）： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 班 级： 学 号： 电工新技术的发展趋势及对国民经济发展的推动作用摘要电工新技术，实际就是指在当前并未实现规模化应用，但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步，电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大，成为了 21 世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因，它实际是在传统电工技术基础上发展起来的，是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从 20 世纪下半叶开始发展，当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体
2、力学等等，新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。关键字：电工新理论 新知识 新材料New technology of electrical engineering, which is not currently implemented in large-scale applications, but have certain benefit electrician technology. With the continuous progress of the times and social civilization, more and new technology of
3、 electrical engineering and to play a role in the national production is bigger, the twenty-first Century has become the most dynamic and the most vigorous electrician technology. Why the new technology of electrical engineering and development, it actually is developed based on traditional electric
4、al technology, electrical technology is the new era of knowledge economy under the electrical new theory, new knowledge, new materials and new technology in various forms in one. New technology of electrical engineering and started to develop in the second half of the twentieth Century, the new theo
5、ry of electrical engineering the prevailing plasma physics, biological electromagnetism, electromagnetic fluid mechanics and so on, new technology is mainly discharge application technology, magnetic fluid power generation technology, electromagnetic diagnosis technology etc.Keywords: Electrician ne
6、w theory new knowledge new materials一、电工理论与新技术主要研究方向：1.电磁场与电磁波理论及其新技术： 主要研究工程电磁场理论和电磁场的数值分析、电磁场理论与电磁兼容技术、特种电机与电器电磁场或磁路的分析与设计、电磁波的传播与散射、多效应耦合场的分析与设计等。2.网络理论与自动化设计： 主要研究大规模电路分析与设计理论、人工神经网络及其应用、交直流混合电力网络分析、非线性动力网络(包括混沌)、数据网络等。3.大型复杂电气设备故障诊断技术研究：大型复杂电气设备故障诊断技术研究内容包括大型电气设备运行数据的采集、处理技术研究，数学模型建立，监控与智能诊断技术研
7、究。 主要研究继电器可靠性寿命预测理论与技术、电磁继电器可靠性容差设计理论与技术、电器可靠性试验与测试技术；电器抗振性设计理论与技术、大功率混合式电器技术。用现代电子和计算机技术取代常规的检测仪器，对大型复杂的电气设备进行诊断，检测全面、准确、可靠、效率高，不仅可以对设备进行全面监控、在出现故障时对电气设备进行控制和保护，还可以对故障进行提前预报, 保证设备正常运行，对提高设备的利用率、提高生产效率乃至国民经济建设具有重大意义。4. 新型电能变换技术： 主要研究现代电力变换器的负面效应及其对策，新型低污染、高效电能变换理论与应用技术，脉冲功率技术。5.电网络理论和应用研究：电网络综合与电路故障
8、诊断是电网络理论体系中两个重要的分支，电网络理论和应用研究的内容包括现代电网络的分析和数值迭代方法、电网络综合理论和优化设计、电路故障智能监测与诊断方法及技术、故障特征提取新方法、大规模电路分解诊断技术。二、各类电工新技术简介1、超导技术a) 超导电机超导电机的研究对象主要是超导同步发电机和超导单极电机。与常规发电机相比，超导同步发电机具有效率高、体积小、单机容量大和稳定性能好等优点，但是要是同步发电机达到实用要求，还要在设计、制造和安全可靠运行等方面解决一系列关键的技术问题。b) 超导变压器目前超导变压器的设计一般都采用与常规变压器一样的铁芯结构，仅高、低压绕组采用超导线绕组，超导线绕组置于
9、非金属低温容器中，以减小运行过程中在容器中产生涡流引起的附加热损。变压器铁芯一般仍在室温条件下。c) 超导输电超导输电主要通过超导电缆来实现，它具有载流能力大、损耗低和体积小的优点，是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径。d) 超导储能超导储能装置是利用超导线圈将电磁能直接储存起来，需要时再将图 1 超导电机Figure 1: superconducting motor图 2 超导变压器Figure 2: superconducting transformer图 3 超导输电Figure 3: superconducting power transmission电磁能返回电网或其他负载的一种电
10、力设施，一般由超导线圈、低温容器、制冷装置、交流装置和测控系统几个部件组成。其中超导线圈是超导储能装置的核心部件。e) 超导磁悬浮列车当将一个永磁体移近超导体表面时，因为磁力线不能进入超导体内，所以在超导体表面形成很大的磁通密度梯度，感应出高临界电流，从而对永磁体产生排斥。排斥力随相对距离的减小而逐渐增大，它可以克服超导体的重力，使其悬浮在永磁体上方的一定高度上。当超导体远离永磁体移动时，在超导体中产生一负的磁通密度，感应出反向的临界电流，对永磁体产生吸力，可以克服超导体的重力，使其倒挂在永磁体下方的某一位置上。目前分为电磁式、电动势、永磁式。2、磁流体a) 磁流体发电高温、高速流动的气体通过
11、磁场时，这些气体在高温下电离，出现了一些自由电子，就使它变成了能够导电的高温等离子气体。所谓电离就是气体原子外层的电子不再受核力的约束，成为可以自由移动的自由电子。根据电磁感应定律，当高温等离子气体以高速流过一个图 4 超导储能Figure 4: superconducting energy storage图 5 超导磁悬浮列车Figure 5: superconducting maglev train图 7 磁流体发电Figure 7: MHD power generation强磁场时，就切割了磁力线，于是就产生了感应电流。b) 等离子磁流体航天推进器等离子磁流体推进器是利用等离子体作为电流
12、体，等离子磁流体推进器由同心的芯柱与外环构成，在两极之间施加高压可同时产生等离子体和强磁场，在强磁场的作用下，等离子体将高速运动并喷射出去，推动航天器前进。3、核能发电a) 托克马克环形核聚变一种是采用高强磁场把高温等离子体皱缩在真空容器中平缓地进行核聚变反应。另一钟是用强功率驱动器把燃料微粒高度压缩加热，实现一系列微型核爆炸，然后把产生的能量去除来。b) 激光核聚变这种方法使得氢原子聚变成氢，与氢弹及恒星如太阳的反应相同，不过这种反应是收到控制的，可以给家庭和商业提供能量。三、电工新技术对未来的展望图 8 等离子磁流体航天推进器Figure 8: space plasma magnetic
13、propeller图 9 托克马克环形核聚变Figure 9: tokmak fusion in a circle图 10 激光核聚变Figure 10: laser nuclear fusion在 21 世纪的今天，电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶，除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外，电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展，成为了国民经济发展中的中坚力量。电力电子应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品
14、质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20 多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。四、总结电工新技术是促进国民经济发展的关键因素，电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长，它借助自身技术优势，一方面解放了国民生产力，有效促进了生产效率的提高，另一方面降低了生产能耗，为社会主义建设做出了贡献。总的来说，电工新技术促进了国民经济的发展，为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。参考文献:1 王兆安.刘进军电力电子技术第五版.机械工业出版社，2009.5.2 郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究j.黑龙江科技信息,2007(05).3 李亚峰,蒋奋翘.电力电子技术发展的新趋势j.浙江工商职业技术学院学报,2006(03).
