電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用文檔-資料下載頁(yè)
2025-07-14 01:21本頁(yè)面
【正文】 ,在額定負(fù)載下,效率η＝80％，并隨負(fù)載減小而顯著降低,若用晶閘管電源,η≥92％,且隨負(fù)載變化不大），因此，有明顯的節(jié)能效果。電力電子裝置是靜止式裝置，占地面積小，重量輕，安裝方便（以焊接電源為例,與旋轉(zhuǎn)焊機(jī)相比，重量減輕80％,節(jié)能15％）。同時(shí)，電力電子裝置往往對(duì)頻率、電壓等的調(diào)節(jié)比較容易，響應(yīng)快，功能多，自動(dòng)化程度高，因此用于工業(yè)上不但明顯節(jié)能，還往往能提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省原材料，并常能改善工作環(huán)境。但電力電子裝置大多為電子開關(guān)式裝置，它往往對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載產(chǎn)生諧波干擾，有時(shí)還對(duì)周圍環(huán)境引起一定的高頻干擾，這是在設(shè)計(jì)這些裝置和系統(tǒng)時(shí)必須妥善解決的（見高次諧波抑制）。 編輯本段進(jìn)展從20世紀(jì)50年代中到70年代末，以大功率硅二極管、雙極型功率晶體管和晶閘管應(yīng)用為基礎(chǔ)（尤其是晶閘管）的電力電子技術(shù)發(fā)展比較成熟。70年代末以來(lái)，兩個(gè)方面的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)引起了巨大的沖擊。其一為微機(jī)的發(fā)展對(duì)電力電子裝置的控制系統(tǒng)、故障檢測(cè)、信息處理等起了重大作用,今后還將繼續(xù)發(fā)展。其二為微電子技術(shù)、光纖技術(shù)等滲透到電力電子器件中，開發(fā)出更多的新一代電力電子器件。其中除普通晶閘管向更大容量（6500伏、3500安）發(fā)展外，門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)電壓已達(dá)4500伏，電流已達(dá) 2500～3000安；雙極型晶體管也向著更大容量發(fā)展，80年代中后期其工業(yè)產(chǎn)品最高電壓達(dá)1400伏，最大電流達(dá)400安,工作頻率比晶閘管高得多,采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)時(shí)電流增益可達(dá)75～200。 隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)和日本于1981～1982年間相繼研制成光控晶閘管并用于直流輸電系統(tǒng)。這種光控管與電觸發(fā)的晶閘管相比，簡(jiǎn)化了觸發(fā)電路，提高了絕緣水平和抗干擾能力，可使變流設(shè)備向小型、輕量方向發(fā)展，既降低了造價(jià)，又提高運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，場(chǎng)控電力電子器件也得到發(fā)展，如功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(power MOSFET)和功率靜電感應(yīng)晶體管(SIT)已達(dá)千伏級(jí)和數(shù)十至數(shù)百安級(jí)的電壓、電流等級(jí)，中小容量的工作頻率可達(dá)兆赫級(jí)。由場(chǎng)控和雙極型合成的新一代電力電子器件，如絕緣柵雙極型晶體管（IGT或IGBT）和MOS控制晶閘管（MCT）也正在興起,容量也已相當(dāng)大。這些新器件均具有門極關(guān)斷能力，且工作頻率可以大大提高，使電力電子電路更加簡(jiǎn)單，使電力電子裝置的體積、重量、效率、性能等各方面指標(biāo)不斷提高，它將使電力電子技術(shù)發(fā)展到一個(gè)更新的階段。與此同時(shí)，電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置的計(jì)算機(jī)模擬和仿真技術(shù)也在不斷發(fā)展。電力電子技術(shù)是研究電力半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)電能變換和控制的學(xué)科，它是一門電子、電力半導(dǎo)體器件和控制三者相互交叉而出現(xiàn)的新興緣學(xué)科。它研究的內(nèi)容非常廣泛，主要包括電力半導(dǎo)體器件、磁性材料、電力電子電路、控制集成電路以及由其組成的電力變換裝置。目前，電力電子學(xué)研究的主要方向是：（1） 電力半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)、測(cè)試、模型分析、工藝及仿真等；（2） 電力開關(guān)變換器的電路拓?fù)?、建模、仿真、控制和?yīng)用；（3） 電力逆變技術(shù)及其在電氣傳動(dòng)、電力系統(tǒng)等工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用等。電動(dòng)汽車（EV）作為清潔、高效和可持續(xù)發(fā)展的交通工具，既對(duì)改善空氣質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境具有重大意義，又對(duì)日益嚴(yán)重的石油包機(jī)提供了解決方法；同時(shí)，電動(dòng)汽車作為電力電子技術(shù)的一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，涵蓋了DC/DC和DC/AC的全部變換，是實(shí)用價(jià)值非常高的運(yùn)用領(lǐng)域。8 /
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