绪论

电工电子技术是工科高等学校非电类专业的一门技术基础课程，是机械、能源动力、过程装备与控制、航空航天等专业本科生必修的电类基础课，同时也是从事现代化工农业生产建设的工程技术人员、工程研究和管理人员必备的基本知识和基本技能。

随着国内外现代化工业进程的不断推进，电工电子技术发展十分迅速，应用也日益广泛，以电工电子技术为基础发展起来的新技术、新产品，业已渗透到工业、农业、科学、国防建设的各个领域，如图1所示。

现以数控机床加工控制为典型工程实例，说明电工电子技术的应用及其内容。

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。闭环控制数控机床的结构如图2所示，当加工零件时，首先将编写好的零件加工程序输入到数控装置，然后由驱动系统驱动电动机，带动机床运动部件工作，由反馈控制系统进一步调节速度、位置等参量，最后加工出所需产品。

数控机床是集机械制造技术、液压气动技术、计算机技术、现代控制技术、信息处理与网络通信技术于一体的先进设备。以下从学习电工电子技术的角度，说明其组成的技术基础与知识结构。

图2所示的数控机床加工系统由数控装置、伺服驱动系统、伺服电动机、反馈控制系统及机床本体等部分组成。数控装置是数控机床的控制核心，一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成，用来输入、存储工件加工程序，通过逻辑运算后发出各种控制信号，从而控制机床有序工作。伺服驱动系统和伺服电动机统称为伺服系统，其作用是跟随输入指令信号驱动机床移动部件的运动、完成加工工件任务。伺服驱动装置包含了众多的电力电子器件、传感器，以及交、直流伺服电动机等。机床本体则是指工作机械的主体。除此以外，还有辅助控制系统，主要作用是对机床的辅助运动和辅助动作进行控制，如电动系统、气动系统、冷却箱、油泵箱，以及各种按键、保护开关的检测与控制等。通常由可编程控制器（PLC）和继电器接触器控制实现。

由上述分析可知，一个完整的生产机械设备，如数控机床，其整体结构由数控装置、伺服驱动装置、机床本体和控制系统四大部分组成。除了机床本体以外，其余的数控装置、驱动、控制检测部分都是由各种电子器件、电子集成组件、电气设备、电气控制装置等作为基本部件，也是其核心的技术支撑部分。也就是说，数控机床的硬件组成及加工过程的实现，均离不开电工技术与电子技术的基础知识与技能。数控机床与电工电子技术各部分基础知识之间的大体关系如图3所示。

由图3可见，数控机床几乎应用了电工电子技术全部的基础理论和基础知识。

电工电子技术包含电工技术与电子技术两部分内容。其中，电工技术是研究电能与其他能量之间相互转换，以及在工程中如何应用的一门学科。其内容广泛，主要包括电工基础理论，电机电器及应用，电能的产生、传输、使用及转换技术，电气仪表与测量技术等。电子技术则是研究电子器件、电子电路及其应用的学科。随着科学技术的进步，电工技术与电子技术的内容还将不断扩展与延伸。

本套书上册介绍电工技术知识。

本课程的作用与任务是：使学生获得电工技术与电子技术的基本理论、基本知识和基本技能，为后续学习专业基础课和专业课程、毕业设计，以及从事科学技术工程工作打下一定的基础。

必须指出的是，“电工电子技术”是一门基础性、理论性和实践性均较强的课程，所涉及的教学内容丰富，覆盖面广，要求掌握的理论和技术面较宽。而对于非电类工科学生来说，接触电工设备生产与实际应用场合又相对较少，且课时有限，学习电工电子技术课程之初，感到抽象难懂、不易掌握。因此，关于学习方法提出几点看法，供参考。

（1）明确学习的目的与意义，积极主动地学习，做到“我要学”而不是“要我学”。

课前认真预习，掌握听课的主动性；课堂认真听讲，多思考，重理解；课后认真复习、总结。

（2）注意课程不同内容的特点。

如学习电路基础部分时，注重理解电路模型的特点，分析掌握电路的普遍规律和共性问题。重视掌握基本理论、基本概念和基本分析方法, 为学习后续内容切实打好基础。对于电动机、变压器部分，在理解其结构组成和工作原理的基础上，着重掌握外部特性及其应用。对于电气控制部分，注重基本控制环节的理解和学习，掌握阅读继电接触器控制电路图的方法。对于模拟电子技术部分，应重视对基本电路组成及其各元件作用的理解，注重工程近似方法和等效方法的运用。

（3）习题也是本课程的重要教学环节，要认真独立完成。

通过习题深化和扩展对课程内容的理解，巩固概念，培养分析问题和解决问题的能力。通过多做课后练习题、习题，不仅能帮助加深概念的理解，重要的是还能做到总结规律、灵活应用、举一反三。

（4）重视实验教学。

实验是学习电工电子技术理论和技能的重要环节。通过实验，不仅起到理论联系实际的作用，而且培养动手实践的能力和严谨的科学研究作风。要珍惜实验课的动手机会。实验前认真预习，明确实验内容和实验目的；实验过程中，按照要求正确接线与操作，逐步学会使用各种必要的仪器仪表和正确读取实验数据；独立完成实验报告。

（5）运用现代化网络工具辅助学习。

21世纪是信息的时代，以计算机网络为基础的现代教育手段已经得到广泛应用。网络化教学环境作为传统教学模式的补充和延伸，将促进学生更自主地学习。要学会利用网络教学平台多角度、多方位地获取信息和资料。要更深入广泛地了解电工电子技术的应用及发展状况；查阅学习方法指导、相关课件、辅导资料等。