论电气控制技术知识的学习

【摘要】面对纷繁复杂的电气知识，梳理思路，分析一下学习的一些概念，分析电气知识与电器元件的关系，让学习点从繁中看到简单，循序学习，并关注必要的知识。

【关键词】电气知识学习的对象;元器件的学习

前言

电气技术是无处不在的一种应用技术，重要性不言而喻。但电气技术种类繁多，强电、弱电、微电，高压、中压、低压等，面对这些，学习的人会按部就班地学习基础理论知识，然后学习专业基础知识，学习控制系统知识等。之后毕业工作，又在工作中继续学习岗位中的新知识。反正一直都在忙碌着。许久也没有静下来思索一下，到底一直以来，经历的电气技术知识学习，学了什么东西。在此有必要予以探讨，理顺一下。

一、电气技术的理论知识

首先认识一下，电是什么东西？在学习电气技术知识过程，先要了解电的特性，形成的机理，了解电场，电荷，电子，磁場等相互关系。然后学习电的知识应用，涉及到电路的分析。电路分析理论中设定的元器件为理想元件，将其组合形成电路，主要反映电源与元件相互作用的电流、电压关系。电路分析为专业基础知识，包含基尔霍夫定律，电路变换，交直流电路，电路响应等。在此阶段，各种理论、数学知识交织，复杂抽象。若要今后侧重电气技术的设计工作，此阶段学习必须扎实，因为在将来的实际工作中，可能会碰到教科书外的新东西，或要由自己创新推导出适用新公式来进行计算，才能解决问题，如果没有扎实的基础功底，恐怕是难以实现的。

二、专业知识的学习

专业知识的学习，是应用技术知识的学习，其本质就是元器件的应用知识学习。并都能用实物器件构成基础应用电路。任何一种元器件被制作出来应用，肯定具有一定的功能，有的元器件功能简单，有的则非常复杂。要掌握该专业知识，首要的一点就是要充分了解各类器件的结构，特性以及工作原理。以下是工程技术中常用的一些典型元器件。开关：接通、分断电路的基本设备。接触器：开关电器，运用电磁原理实现小信号控制强电的开关电器。有了它，电气控制工作容易实现。电动机：负载电器，看似简单（电能转化为机械能）实则应用复杂，种类很多，特性也众多，常常作为电气技术服务的终端负载，一般而言电动机都是系统中的重要器件。有直流、交流、步进、伺服、特种等电动机，林林总总。PLC：复杂控制器件，功能强大，应用灵活，逻辑运算功能齐全，软电路，指令多，输入输出信号点多，能实现大部分电气技术中信号处理的功能。鉴于其复杂程度，故独立形成一门课程。其本质仍然是元器件知识的应用。变频器：为电动机直接服务专用器件之一。能很好地开发电动机的性能。能调节的参数数百以上，功能很多，能对电动机进行细微调节，精确控制，并易于智能化控制。对于变频器，若仅看生产厂商的产品说明书，并就疑点问题咨询生产厂商，也能掌握该器件的应用。其本质是元器件的应用，由于复杂，也独立形成一门课程。电子技术：其实也是元件学习，学习电阻、电容、电感、晶体管，集成电路等元器件，根据各器件特性，再组合成具有特定功能的电气系统。电子电路变化万千，常常需要电路分析的基础知识紧密伴随。

广义而言，导体、导线，也是一种能输送电能的元件;还有磁性物体等等，都是我们要学习并掌握其特性的元件。

三、控制系统知识的学习

控制系统是由多个各种元器件构成的集合体，即元器件的综合应用。综合应用就是将具有各种功能的元器件，按规律组合，形成能完成特定功能的应用系统。有的复杂元器件，如对于PLC和变频器等综合功能强的器件来说，是由多种器件组合而成的新功能部件，就本身来说可看成一个系统，若其与其他分立元器件一起应用于大系统中，则可看成是其中的一个元器件。应用中我们要注意分清主次对象。对于实现同样功能的控制系统，可选用的电器元件很多，采用不同的元器件组合，都能实现同一功能。具体而言，最终倾向于用何种元器件的组合，这主要由工程技术人员依据系统的成本，系统的可靠性、先进性、维护性、通用性等方面来统筹考虑;还有一方面，就是由工程技术人员本人的对元器件认知的程度，理论知识水平，甚至个人喜好来决定。要理解系统的工作原理，必须有技术文件的说明。典型的技术文件，就是电气图，是用特定的语言在技术文件上进行的功能表达。为了在电气技术领域之间进行技术交流，国家制定了通用的电气技术标准，规定了各类功能的电器元件的文字符号、图形符号，以用于描述电气控制系统的工作原理。所以，学习电器元件知识的同时，必须掌握用符号表达其工作特性的方式。电器元件的文字符号、图形符号，尤其是图形符号，它是对元器件的抽象表达方式，这一点与机械制造的机械工程图形有很大的区别。如果电气工程图也用机械工程图形的方式来表达，方形、圆形、梯形等按比例展示，则图形庞大、杂乱;并且最重要的是，这样的图形没法反映出系统工作的原理特性，所以电器元件以及电路图，必须要用抽象的符号来描述，才能易于记忆和理解工作过程。因此，学习电气知识的人员，必须习惯抽象思维;经常接触电气技术的人，抽象思维的感觉，一般要略好一些。常用的电路图是用图形符号和文字符号一起来共同描述电气控制系统的专用文件。除某些参数外，电路图是系统设计中的最后决定性文件;今后该电气系统的工作，主要围绕着电路图来进行。

四、应用

掌握了电气系统原理，并形成了可实施的电路图等技术文件后，就可以具体应用元器件来组成实在的电气控制系统。但在实施过程中，还有电气安全，电工工艺等事项要符合规范，否则形成的系统也是没有实用价值的。国家标准中，有这么一类的标准，专门控制电气系统的安全与质量;对应的，也有配套的电气工艺技术文件。所以完整的电气知识的学习，还应该包含安全和工艺这类知识的学习。整个过程形成体系，这样才能正确的应用电器元器件。

五、结束语

分析电气课程的学习内容，了解到学习电气技术其实就是认识元器件，并应用的过程。前述的几个学习过程，容易理解和学习的过程是第二过程，因为此过程面对的都是具体元器件实物，相对直观，即使是理论知识学得不是很深，也容易适应。其实熟悉电气元件，掌握典型应用后，就能比较容易地进入电气知识学习的状态，并融汇理论的知识，从而不断从深度、广度进行拓展学习。

参考文献

[1]周元兴.电工与电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]冉文.电机与电气控制[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.

作者简介：覃勇崎（1964—），大学本科，工程师，1985年起一直从事电气技术工作，研究方向：电机与电气控制技术。