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淺析現代電力電子技術(shù)發(fā)展趨勢及應用研究
現代電力電子技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應用,特別是對電網(wǎng)的控制和轉換上發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用,下面是小編搜集整理的一篇研究現代電力電子技術(shù)發(fā)展的畢業(yè)論文范文,給大家閱讀參考。
前言
現代電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)不同的階段,整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,現代電力電子技術(shù)屬于變頻器時(shí)代,同時(shí)又與微電子技術(shù)有效地進(jìn)行了結合,這不僅使其應用范圍十分廣泛,而且在國民經(jīng)濟中的地位也變得越來(lái)越重要。
1 現代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢
在當前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢下,隨著(zhù)電力電子技術(shù)的不斷革新,其發(fā)展達到了一個(gè)較高的水平,F代電力電子技術(shù)主要是對電源技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應用,可以說(shuō)電源技術(shù)的發(fā)展是當前電力電子技術(shù)發(fā)展的主要方向。
1.1 現代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉變
電源單元和功率器件作為現代電力電子技術(shù)的重要組成部分,是電子器件智能化的核心所在,其組成器件具有微小性,因此電力電子器件結構也更為緊湊,體積較小,但其能夠與其他不同器件的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效綜合,所以其具有顯著(zhù)的優(yōu)勢。也加快了現代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉變的進(jìn)程,為電力系統使用性能的提升奠定了良好的基礎。
1.2 現代電力電子技術(shù)從低頻向高頻化轉變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現反比的關(guān)系,在電力電子器件體積不斷縮小的情況下,現代電力電子技術(shù)必然會(huì )加快向高頻化方向轉化?煽刂脐P(guān)斷型電力電子器件的出現即是現代電力電子技術(shù)向高頻轉化的重要標志。而且隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快,電力電子技術(shù)也必然會(huì )向著(zhù)更高頻的方向發(fā)展。
1.3 現代電力電子技術(shù)向全控化和數字化轉變
傳統的電力電子器件在使用過(guò)程中存在著(zhù)一些限制,而且關(guān)斷電器時(shí)還會(huì )產(chǎn)生一些危險,自關(guān)斷的全控型器件在市場(chǎng)上出現后,有效地彌補了這些限制和避免了危險的發(fā)生,這也是現代電力電子技術(shù)變革的重要體現,表明現代電力電子技術(shù)加快了數字化發(fā)展的進(jìn)程。
1.4 現代電力電子技術(shù)向綠色化轉變
現代電力電子技術(shù)向綠色化轉變主要表現在節能和電子產(chǎn)品兩個(gè)方面。相比于傳統的電力電子技術(shù)來(lái)講,現代電力電子技術(shù)的節能性更好,這也實(shí)現了發(fā)電容量的有效節約,對環(huán)境保護帶來(lái)了較好的效果。一直以來(lái)一些電子設備會(huì )將嚴重的高次諧波電流入到電網(wǎng)中,給電網(wǎng)帶來(lái)較大的污染,導致電網(wǎng)總功率質(zhì)量下降,電網(wǎng)電壓出現不同程序的畸變。到了上世紀末期,各種有源濾波器和補償器的面世,實(shí)現了對功率參數的修正,從而為現代電力電子技術(shù)的綠色化發(fā)展奠定了良好的基礎。
2 現代電力電子技術(shù)的應用
現代電力電子技術(shù)的功能具有多樣性的特點(diǎn),其在多個(gè)領(lǐng)域都有著(zhù)廣泛的應用,這也決定了現代電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據非常重要的地位,有著(zhù)不可替代的作用。
2.1 電源方面
(1)一般電源,F代電力電子技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源和供電電源方面都取得了較大的進(jìn)展,交流電直接由整流器轉變?yōu)橹绷麟,這部分直流電一部分由逆變器轉換為交流,然后經(jīng)由轉換開(kāi)關(guān)到達負載,而另一部分則直接對蓄電池組進(jìn)行充電。一旦逆變器發(fā)生故障,蓄電池組則作為備用電源開(kāi)始直接向負載提供能量。在現在的電力電子器件中普遍采用 MOSFET 和 IGBT 作為電源,不僅具有較好的降噪性,而且電源的效率和可靠性也能夠得到有效的保障。
(2)專(zhuān)用電源。高頻逆變式焊機電源和大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源是比較典型的兩種應用現代電力電子技術(shù)的專(zhuān)用電源。高頻逆變式焊機電源是一種高性能的電源,由于大容量模塊 IGBT 的普遍使用,使得這種電源有著(zhù)更加廣闊的應用前景,逆變式焊機電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉換方法,由于焊機工作的環(huán)境條件惡劣,所以燃弧、短路等就成為了司空見(jiàn)慣的問(wèn)題,而采用IGBT 組成的 PWM 相關(guān)控制器,能夠提取和分析參數和信息,進(jìn)而預先對系統做出處理和調整。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源主要應用CT 機、靜電除塵等比較大型的設備上,因為這類(lèi)設備電壓比較高,甚至達到了 50-159kV,將市電經(jīng)過(guò)整流器整流變?yōu)橹绷,然后與諧振逆變電路串聯(lián),逆變?yōu)楦哳l電壓,再升壓,最后整流成為直流高壓。
2.2 傳動(dòng)控制及牽引
這主要應用在無(wú)軌電車(chē)、地鐵列車(chē)、電動(dòng)車(chē)的無(wú)級變速和控制等等方面,通過(guò)將一個(gè)固定的直流電壓轉換為一個(gè)可以變化的直流電壓,這樣就能夠使控制更加的平穩和快速,而且還可以節能。
2.3 在電力系統中的應用
在發(fā)電系統中現代電力電子技術(shù)的應用更是廣泛,比如說(shuō)水力風(fēng)力發(fā)電、用電系統、配電、輸電等等都和現代電力電子技術(shù)有著(zhù)密切的聯(lián)系。目前的風(fēng)力電力機組已經(jīng)結合了機械制造、空氣動(dòng)力學(xué)、計算機控制技術(shù)、電力電子技術(shù)等等,而現代電力電子技術(shù)就是發(fā)電系統中不可或缺的重要技術(shù),它對于電能的轉換、機組的控制和改善電能質(zhì)量等都很重要。
2.4 在節能和改造傳統行業(yè)中的應用
現代工作的發(fā)展離不開(kāi)電能的支持,電能是現代工業(yè)的重要動(dòng)力和能量源頭。隨著(zhù)我國工業(yè)用電量不斷增加,用電的不合理及浪費現象也日益顯現出來(lái)。這就需要有效的降低能源的消耗,提高電能的利用效率,以便于能夠對當前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發(fā)揮現代電力電子技術(shù)的性能優(yōu)勢,有效的提高現代電力電子技術(shù)的效率,應用現代電力電子技術(shù),通過(guò)工業(yè)控制有效的將電能轉換為勞動(dòng)力,建成現代化的智能車(chē)庫,從而降低工人的勞動(dòng)強度,實(shí)現人力資源的節約,確保勞動(dòng)生產(chǎn)力的提高,以便于推動(dòng)傳統行業(yè)的改造進(jìn)程。
2.5 在家用電器方面的應用
現代電力電子技術(shù)在我們日常生活中應用也較為廣泛,當前家用電器普遍應用現代電力電子技術(shù),給我們的日常生活帶來(lái)了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進(jìn)行工作,而不需要人們新自動(dòng)手。
3 應用展望
在今后現代電力電子技術(shù)應用過(guò)程中,需要重視以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:首先,需要對節能和環(huán)保給予充分的重視,通過(guò)完善控制設備和設計專(zhuān)用的電機來(lái)有效的提高電機系統的使用性能和效率;其次,為了實(shí)現節能和環(huán)保,則需要使用中高壓直流轉電系統,使其實(shí)現低能耗及低污染;最后,需要加快解決電力系統中儲電裝置的設置問(wèn)題,需要電力系統設計者從控制技術(shù)等方面來(lái)制定切實(shí)可行的解決方案,從而對電能儲備中存在問(wèn)題進(jìn)行有效解決,更好的推動(dòng)電力系統的持續、穩定發(fā)展。
4 結束語(yǔ)
現代電力電子技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應用,特別是對電網(wǎng)的控制和轉換上發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。通過(guò)現代電力電子技術(shù)的應用,使大功率電能成為其他高新技術(shù)的重要基礎,這也決定了現代電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位具有不可替代性,對推動(dòng)經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。
參考文獻
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