(1.92956部队辽宁省大连市116041;2.南昌航空大学江西南昌330000;3.92956部队辽宁省大连市116041)
摘要:电力电子技术指的即是以电力为研究对象的电子技术,这一类电子技术也可以叫做功率电子技术,这一技术是利用各种各样的电力电子器件实施对电能的控制和变换,主要包括电压、频率、电流和波形等方面,主要分为电力电子器件、控制和电路三个重要的组成部分,因此电力电子技术可以称之为横跨电力、电子和控制的交叉学科,综合三大电气工程技术的不同特点。目前,电力电子技术的地位大大提高,除了在电力系统中作用重大,随着其逐步的发展,对大众的日常生活也产生了重要的影响和帮助。本文主要研究了电力电子技术的发展历程及其在具体应用领域发挥的重要作用。
关键词:电力电子技术;应用;发展趋势
一、概述电力电子技术
20世纪初期,电力电子技术(功率电子技术)得到了飞速发展与进步,电力电子技术因其体积小、容量大、重量轻、寿命长、损耗小、维护方便和控制性能好等等优点,再加上其适用于集成电路制造工艺,使得这一技术在众多的科学研究领域大展身手,得到了广泛的使用,电力电子技术除了在电力系统领域作用重大,除此之外,在家用电器、信息通信等具体领域也具有举足轻重的作用,随着其进一步发展与改进,这一技术逐步的走入了人们的日常生活,对大众日常生活的方方面面都产生了重要的影响,电脑、手机、空调、微波炉、电视等等的使用,都是与电力电子技术的重要作用分不开的,电力电子技术以及应用已经深入融合到了人们日常生活的各个层面,其重要作用引起了专家学者的关注和重视,近年来,对于电力电子技术的研究逐步发展起来。
二、关于电力电子技术的具体应用
毫无疑问,电力电子器件作为电力电子技术的根本与核心,电力电子器件通过控制不同电路来实现间接的对电能产生控制,实现对电能的转换工作和控制程序。电力电子器件的主要作用有以下有四种:逆变电路、整流与可控整流电路、交流调压与周波变换、直流斩波电路,以上四种基本功能的运用,满足了人们对其创新的应用与发展,使其使用领域大大扩展,其中最为重要、使用最广泛的要数电力系统领域,对这一领域的发电、输电等程序中发挥了重要作用。除此之外,工业领域、家用电器领域和交通领域也离不开电力电子技术的使用。
(一)在电力系统中的应用
在电力系统向现代化不断进步和发展的进程中,电力电子技术起到了重要的促进作用。众所周知,在高电压传输的过程中,电流从电厂发出,流经各个变压器之后,电流会经过变压器的变电转换再继续进行输送,之所以对电流进行变电操作,原因是在电流一定的情况下,可以使得电压增高从而使电流变小,较小的电流在输送时产生的损耗就比较小,因此经过变电处理之后再进行电流传输就可以大大的节省电流,减少损耗。在这一过程中,应用电力电子技术的变流特性,将晶闸管变流装置应用在直流输送电端的整流电流和受端电流上,可以实现在长距离输电、大容量输送电流的过程中减少损耗。这一重大问题的解决为我国的电力行业解决了一个重大难题,使得我国电力系统的发展实现了重大的跨越。
(二)在电气节能方面的重要应用
近几年,节约能源、保护环境已经成为了社会发展的发展前景和必然趋势,电与人们的日常生活可谓息息相关,随着目前各种各样电子设备的应用,实现电气节能就显得尤为重要。目前主要的电气节能有三个重要方面:有源滤波、电能质量控制和变频节能,在当前电子电气技术的发展阶段,最为重要的节能方式就是变频节能,例如人们生活中经常提到的变频冰箱和变频空调等就是这一技术的重要体现,其重要作用已经不言而喻。在未来电气的发展过程中,电机变频调速行业必将飞速发展,主要有三个重要原因:一是越来越成熟的变频器产品应用广泛,各种各样的现代电器产品都采用这一技术来进行节能,随着其技术的不断革新与进步,变频产品的成本也逐步降低,进一步促进了变频器产品的发展。二是变频调速产品的节能效果明显,给社会和企业都提供高效益,因此越来越多的企业开始采用这一技术。三是国家对节能减排事业的重视促进了这一技术的快速发展。
(三)在家用电器中的重要应用
电力电子技术已经深入融合进了人们日常生活的方方面面,近几年各种电子产品的广泛使用也极大的的促进了电力电子技术的发展。例如“节能灯”,作为这一技术的直接产物,因为其具有体积小、高发光的优势,近年来更是成为灯具市场的主导。
三、电力电子技术的发展方向
作为电力电子技术的发展基础和发展动力,电子器件的发展方向直接影响电力电子技术的发展方向。未来随着电子器件的不断革新和改进,主要的几个发展方向有:第一,大容量化。提高单个器件的电压容量和电流容量,实现高压大电流的生产和运作需要;第二,易驱动。从电流驱动逐步变革位电压驱动,除此之外,专门研制具有专用性的集成模块,从而更好的实现对中小功率产品的控制;第三,模块化。不断进行技术创新和发展,将电子器件组合集中,缩小体积并且大大减少不同器件之间的连线,减低生产成本;第四,功率集成化。将集成电路与电力电子器件合二为一,做成一块集成的芯片,逐步走向智能化的现代化发展道路;第五,高频化。经过新材料、新工艺的改造,使得装置得以实现在更高的频率上运行。第六,降低导通压降。研发更加节能的器件,进一步实现提高交流效率,实现节能。
四、结语
随着电力电子技术的发展,其主要应用领域已经逐步发展到了关乎人们日常生活中的方方面面,这是电力电子技术发展的一次重大跨越,其重要作用已经深深的影响到人们日常生活的各个领域。随着这一技术的进一步深入发展,人们对于目前各种各样电子产品的依赖和需求,必将进一步的促进这一技术的革新和进步,未来的生活会因此变得更加精彩和便捷。
参考文献:
[1]梁斌.关于现代电力电子技术应用的探讨[J].科技风,2011(12)
[2]田海涛,梁建宾.电力电子技术的应用及发展前景探究[J].电子测试,2013(14)
[3]刘云霞.电力电子技术的应用及其发展[J].企业研究,2011(08)