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摘要:电力电子技术是指利用电力电子器件的一门新兴的电子技术,能对电能进行变换和控制的知识密集型技术综合。电力电子技术以高新技术知识为基础,通过对电能进行变换和控制达到节能、节材、智能化的最高境界,已经成为现代社会发展的主流。电力电子技术的发展过程可以概括为整流器时代、逆变器时代和变频器时代,在这三个阶段中电力电子技术发展的经历不同,对社会电能产业的贡献也不同。电能的每一个环节几乎都在应用电力电子技术,在电能的获取、传输、变换和利用环节使用电力电子技术大大提高了用电效率,从而提高了节能效益和供电质量等。电力电子技术改善了电能的输出和应用方式,在电气自动化领域中发挥着极其重要的作用,电能的应用效率大大提高。本文旨在介绍电力电子技术的发展历程,指出了电力电子技术在国民经济中的应用,体现出了电力电子技术的重要性。
关键词:电力电子技术;发展;应用
【分类号】TM1;TN0
一、 电力电子技术的发展
(一)整流器时代。1956年晶闸管的见世,标志了电力电子技术的开端,电力电子技术的发展最先经历了整流器时代。工业用电只有20%的电能是以直流电的形式消费,最典型的三大领域是电解、牵引和直流传动。60年代和70年代大功率整流器能够将工频交流电转变成直流电,提高了工频交流电转变为直流电的效率。从此开始,晶闸管和大功率硅整流管的开发得到发展,使晶闸管和大功率硅整流管大规模应用。与此同时,国内掀起了大办硅整流器厂的热潮,因此,这时期可称之为电力电子技术的整流器时代。
(二)逆变器时代。将直流电逆变为0~100Hz的交流电是交流电机变频调速的主要特点,其节能功能显著,减少了70年代世界性能源危机,从而得到了迅速发展。所以,20世纪70年代可以称为电力电子技术的逆变器时代,当时电气自动化领域普遍使用变频调速装置,主要使用巨型功率晶体管、大功率逆变用的晶闸管及门极可关断晶闸管等电力电子器件,使这些电子器件变成了当代重要的电力电子器件。当时的电力电子技术发展迅速,能够实现逆变和整流,但是仅局限于中低频范围,工作效率很低。
(三)变频器时代。20世纪80年代末出现的集成电路技术向高频技术处理问题发展,它的工作效率较高,能够给交流电机变频调速提供较高的频率,完全掩盖了逆变器时代出现的电力电子技术的缺陷。当时的巨大变化为现代电力电子学的转变创造了条件,性能完善可靠的新型电子器件推动现代电力电子技术向高频化发展的速度,从而为用电设备实现小型轻量化、高效节能节材提供了重要的技术基础。
二、 电力电子技术的应用
电力电子技术是一门节能、改善工作条件和减小环境污染的高技术学科,目前电力电子技术在高新技术产业和传统工业领域利用率高,在这些领域电力电子技术发挥着非常重要的作用。下面详细介绍电力电子技术在电力节能、再生能源发电、家用电器等领域中的应用。
(一)电力电子技术在电力节能中的应用。当今世界很多国家工业用电总量逐年猛增,与此同时化石能源日益枯竭,对全世界的电力能源带来了不小的压力。还有部分发展中国家用电手段不够合理、浪费严重、用电效率低,日益增加了对电力行业的压力。然而,电力与现代工业能源相结合的越来越密切,电力体现出来的稳定、清洁、利用率高等特点使它在现代工业的各个领域得到了广泛利用。解决世界能源不足问题是当前急需解决的问题之一,通过降低电能消耗解决能源消耗问题是最有效的方法。因此,我们必须运用现代电力电子技术来降低电源消耗,提高电源效率,只有这样才能降低电能消耗、节约原材料并优化性能。电力电子技术在电力节能中的应用已经得到科学世界认可,从此可以看出,现代电力电子技术对世界能源安全及其重要。
(二)电力电子技术在再生能源发电中的应用。目前全世界化石能源日益枯竭,人们对于可再生能源的探索随之进步,并且得到了很多令人喜悦的结果。根据调查数据表示,全球风能最丰富,风能潜力占全球用电量的5倍多。因此,人们在电力发电中推广使用风能等再生能源,利用再生能源发电无污染,大大降低了人类对化石能源的需求量。风力发电中电力电子技术的使用很广泛,风能作为新兴的绿色能源,使风能发电具有施工占地少、投资灵活、周期短等优点,给社会创造了更高的经济效益和社会效益。
(三)电力电子技术在家用电器中的应用。现代电力电子技术不仅在现代工业制成品得到广泛应用,也在家用电器中广泛应用,给人们的生活带来了很多方便。比如说,应用电力电子技术的洗衣机、洗碗机、空调等家用电器减少了人们对家务的担忧,使得家用电器又方便又节能,给人们的生活增添了一份光彩。
结语:电力电子技术应用范围较广,具有非常高的实用型,每个电子产品几乎都涉及到电力电子技术。电力电子技术作为较年轻,但是此行业高效节能,具有很广的发展前途,能够进一步发展,给社会节省更多的能源。
参考文献:
[1]韩建设.浅谈电力电子技术的发展及应用[J].硅谷.2010(03)
[2]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界.2011(09)
关键词:电力电子技术;发展;应用
【分类号】TM1;TN0
一、 电力电子技术的发展
(一)整流器时代。1956年晶闸管的见世,标志了电力电子技术的开端,电力电子技术的发展最先经历了整流器时代。工业用电只有20%的电能是以直流电的形式消费,最典型的三大领域是电解、牵引和直流传动。60年代和70年代大功率整流器能够将工频交流电转变成直流电,提高了工频交流电转变为直流电的效率。从此开始,晶闸管和大功率硅整流管的开发得到发展,使晶闸管和大功率硅整流管大规模应用。与此同时,国内掀起了大办硅整流器厂的热潮,因此,这时期可称之为电力电子技术的整流器时代。
(二)逆变器时代。将直流电逆变为0~100Hz的交流电是交流电机变频调速的主要特点,其节能功能显著,减少了70年代世界性能源危机,从而得到了迅速发展。所以,20世纪70年代可以称为电力电子技术的逆变器时代,当时电气自动化领域普遍使用变频调速装置,主要使用巨型功率晶体管、大功率逆变用的晶闸管及门极可关断晶闸管等电力电子器件,使这些电子器件变成了当代重要的电力电子器件。当时的电力电子技术发展迅速,能够实现逆变和整流,但是仅局限于中低频范围,工作效率很低。
(三)变频器时代。20世纪80年代末出现的集成电路技术向高频技术处理问题发展,它的工作效率较高,能够给交流电机变频调速提供较高的频率,完全掩盖了逆变器时代出现的电力电子技术的缺陷。当时的巨大变化为现代电力电子学的转变创造了条件,性能完善可靠的新型电子器件推动现代电力电子技术向高频化发展的速度,从而为用电设备实现小型轻量化、高效节能节材提供了重要的技术基础。
二、 电力电子技术的应用
电力电子技术是一门节能、改善工作条件和减小环境污染的高技术学科,目前电力电子技术在高新技术产业和传统工业领域利用率高,在这些领域电力电子技术发挥着非常重要的作用。下面详细介绍电力电子技术在电力节能、再生能源发电、家用电器等领域中的应用。
(一)电力电子技术在电力节能中的应用。当今世界很多国家工业用电总量逐年猛增,与此同时化石能源日益枯竭,对全世界的电力能源带来了不小的压力。还有部分发展中国家用电手段不够合理、浪费严重、用电效率低,日益增加了对电力行业的压力。然而,电力与现代工业能源相结合的越来越密切,电力体现出来的稳定、清洁、利用率高等特点使它在现代工业的各个领域得到了广泛利用。解决世界能源不足问题是当前急需解决的问题之一,通过降低电能消耗解决能源消耗问题是最有效的方法。因此,我们必须运用现代电力电子技术来降低电源消耗,提高电源效率,只有这样才能降低电能消耗、节约原材料并优化性能。电力电子技术在电力节能中的应用已经得到科学世界认可,从此可以看出,现代电力电子技术对世界能源安全及其重要。
(二)电力电子技术在再生能源发电中的应用。目前全世界化石能源日益枯竭,人们对于可再生能源的探索随之进步,并且得到了很多令人喜悦的结果。根据调查数据表示,全球风能最丰富,风能潜力占全球用电量的5倍多。因此,人们在电力发电中推广使用风能等再生能源,利用再生能源发电无污染,大大降低了人类对化石能源的需求量。风力发电中电力电子技术的使用很广泛,风能作为新兴的绿色能源,使风能发电具有施工占地少、投资灵活、周期短等优点,给社会创造了更高的经济效益和社会效益。
(三)电力电子技术在家用电器中的应用。现代电力电子技术不仅在现代工业制成品得到广泛应用,也在家用电器中广泛应用,给人们的生活带来了很多方便。比如说,应用电力电子技术的洗衣机、洗碗机、空调等家用电器减少了人们对家务的担忧,使得家用电器又方便又节能,给人们的生活增添了一份光彩。
结语:电力电子技术应用范围较广,具有非常高的实用型,每个电子产品几乎都涉及到电力电子技术。电力电子技术作为较年轻,但是此行业高效节能,具有很广的发展前途,能够进一步发展,给社会节省更多的能源。
参考文献:
[1]韩建设.浅谈电力电子技术的发展及应用[J].硅谷.2010(03)
[2]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界.2011(09)