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电力电子技术

当前栏目:电力电子|发布时间:2019-04-21|发布来源:未知|阅读:
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  电力电子技术的内容

  电力电子,也称为功率电子学。它主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件组成的各种电路或器件,以完成电能的转换和控制。

  它是高压(高压,大电流)或电气工程领域的电子分支,是低压(低压,低电流)或电子领域的电气工程分支,或强大的组合和弱电。新科学。电力电子是一门跨越“电子”,“电力”和“控制”三个领域的新工程学科。

  有两种主要类别的直流(DC)和交流(AC)。前者具有电压幅度和极性的差异,后者除了电压幅度和极性之外还具有频率和相位的差异。

  在实际应用中,通常需要在两种类型的电能或相同电能的一个或多个参数(例如电压,电流,频率,功率因数等)之间进行转换。

  有四种类型的转换器:

  AC-DC转换:将AC电源转换为DC电源。

  DC-AC转换:将直流电转换为交流电。这与整改相反,也称为反演。当输出连接到电网时,它被称为有源逆变器;当输出连接到负载时,它被称为无源逆变器。

  AC-AC变换转换AC能量的参数(幅度或频率)。其中:改变交流电压的有效值称为交流电压调节;将工频交流电直接转换为其他频率的交流电,称为交 交变频。

  DC-DC转换将恒定DC转换为斩波脉冲输出以改变其平均值。

  电力电子技术的发展

  在电力电子设备可用之前,通过旋转单元实现电能转换。与这些旋转式交流单元相比,由电力电子元件组成的静态功率变换器具有体积小,重量轻,无机械噪音和磨损,效率高,易于控制,响应快,使用方便等优点。

  1957年,第一个晶闸管 - 也称为SCR(SCR)问世,因此,自20世纪60年代开始进入晶闸管时代。

  70年后,已经有全控电力电子器件开关,或者可以控制开关(也称为自关断型器件),如:门关断晶闸管(GTO),双极功率晶体管(BJT/GTR),功率场效应晶体管(P-MOSFET),绝缘栅双极晶体管(IGBT)等

  经验丰富的分立元件控制电路到集成电路的发展阶段。现在有专用于各种控制功能的专用集成电路,这极大地简化了转换器的控制电路。

  微处理器和微型计算机的引入,尤其是数字的倍增,计算速度的提高,功能的不断改进,控制技术的根本变化,使控制不仅取决于硬件电路,还可以通过软件编程。它方便灵活。通过自诊断和智能功能,实现了各种新颖,复杂的控制策略和解决方案。将新的控制理论和方法应用于转换器。

  综上所述,可以看出微电子技术,电力电子技术和控制理论是现代电力电子技术发展的动力。

  电力电子技术的重要作用

  (1)优化电能的使用。电力电子技术对电能的处理使电能的使用合理,高效,经济,实现了电能利用的优化。例如,在节电方面,对于风机和水泵,电力牵引,轧机冶炼,轻工业造纸,工业窑炉,感应加热,电焊,化工,电解等14个方面的调查,总潜在节电量相当于1990年全国发电量为16%,因此电力电子技术的推广和应用是节能的战略措施。一般节能效果可达10%-40%。许多设备已被纳入中国的节能推广和应用项目。

  (2)转变传统产业,发展机电一体化等新兴产业。根据发达国家的预测,95%的电能将通过电力电子技术处理,95%的工业和民用机电设备,其中95%与电力电子行业有关。特别是,电力电子技术薄弱。控制强电的介质是机电设备和计算机之间的重要接口。它为传统工业和新兴产业的微电子技术创造了条件,成为计算机作用的保证和基础。

  (3)高频电源和高频电源技术的发展将使机电设备突破工频传统,向高频发展。实现最佳工作效率将使机电设备的尺寸减小数倍,数十倍,实现高速响应,并能适应任何参考信号,实现无噪音,新功能和用途。

  (4)电力电子智能化的进步,在一定程度上,信息处理与电力处理的融合,微电子技术与电力电子技术的融合,其发展可能导致电子技术的重大改革。有人甚至建议,电子技术的下一次革命将发生在针对工业设备和电网的电子技术应用领域,电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。

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