现代电力电子技术的发展趋势初探

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

芦环环 张楠楠

山东奥太电气有限公司

摘要

在20年世纪90年代初期,出现了功率半导体复合器,这也标志着现代电力电子技术体系的诞生,目前在我们日常生活中越来越离不开电的陪伴,电力技术的出现为我们的生活增添了很多的色彩,也可以说电维持着我们的正常生活例如发电系统、输电技术、开关电源都会运用到电力电子技术,电力电子技术普遍存在我们生活中的各个地方,对我们的日常生活也产生了很大的影响。


关键词

现代电力电子技术;发展趋势;初探

正文

引言

随着电力电子技术应用领域的快速发展,电力电子系统的复杂度进一步增加,给系统高效和可靠运行带来了巨大的挑战。电力电子系统是一种典型的多时间尺度非线性系统,为了充分发挥电力电子系统的优势,现代电力电子技术的发展趋势初探

1电力电子技术在电子控制中的意义

1)提高能源的使用效率,减少能源浪费,节约能源。电力电子技术作为电力控制中的重要技术手段,是电子行业发展的核心技术。地球上的能源并不是取之不尽用之不竭的,过度的使用和浪费,会使地球无法负担,造成严重后果,因此国际上对于节能环保极为重视。我国作为国际重要成员国之一,对能源的节约使用方面极为重视。(2)提高人们的生活质量。随着电力电子技术在各个领域的推广和应用,人们的生活质量不断提高。智能化的家用电器,节约了人们的家务时间,减轻生活压力。人们通过对现代化家用电器的简单操作,完成烦琐的家务流程,让人们拥有更多时间陪伴家人、享受生活。

2电力电子技术的发展历程

2.1变频器时代

电力电子技术中运用变频器一般就是大规模的用电,在用电功率较大时使用大范围用电,用交流发电机作为输电的源头,通过直流电消耗电力,多利用于工业领域,比如工业中的生产机器,内燃机车等电力动力等设备,多使用变频器作为辅导,使其广泛地应用于工业的电力输出等方向。

2.2逆变器时代

电力电子技术发展出现了停滞状况,多变是逆变器的发展导致电力电子技术发展遇到严重问题,整流器的发展无法满足一些用电量大的企业发展的需要。在这个时代背景下,以交流电为主的逆变器时代到来。逆变器时代的发展主流是晶体管、晶闸管等,但是逆变器的使用范围仍处在低气压中,无法满足当代的使用需求。

2.3变频器时代

大规模集成电路的应用为现代电力电子技术的发展铺平了道路,变频器时代的到来,也使电力电子技术发展得到了大幅度的提升,一定程度地实现电力电子技术转化,扩大变频器调速的使用范围,进而促进电力电子技术的迅速发展,为变频器时代发展电力提供广阔的发展空间。

3现代电力电子技术应用领域分析

3.1工业领域

现代电力电子技术应用领域非常广泛,就工业领域方向而言,工业用电一般都是大规模用电,电力机器也是大范围的输电,所以大部分工业企业使用的机器都是需要靠足够的电力支撑的,主要靠交支流电动机提供动力。同样为了节能电力,工业方面发展出最适合工业用电的一系列机器,可以有效提升电机系统的使用寿命,并提高其工作效率和工作质量。在电力使用方面可以从专用电机的设计方面着手提高其使用效率,提高电力电子技术总体的利用率。

3.2交通运输领域

现代电力电子技术也已广泛应用于交通运输领域,交通工具的不断发展和更新,道路上的车辆五花八门,当下推崇的交通运输工具就是以电力为主,绿色出行,减少环境的污染。所以不管是电动车,电力公交车或是电动汽车都离不开电力的支撑,电力电子技术也不断地更新换代,电力人员的技术水平越来越高,国家发展越来越好,当然对交通的正常出行当然也是很重视的,还有更高级别的轮船,飞机更是离不开电力电子技术的支撑,电力车辆的便利逐渐被人们认可和喜爱,毕竟环保出行也是我们大家都需要做到的一点。

3.3传统产业领域

在传统产业领域,企业通过对电力电子技术的应用,保证计算机使用达到优化效果,合力使用电力资源,避免电能浪费,使电能达到最佳理想的效果,电力电子和微电子两者相融合,共同应用于传统产业领域,进而形成创新微电子技术,有效改善恶劣的行业劳动环境,促进产业改革革新,提高工作者的劳动效率,增强工作的舒适性,从而也凸显了电力电子技术在传统产业领域的优点

3.4家用电器领域

在家用电器领域,也是我们最熟悉且最深入生活的当属我们日常生活中所需要用到的电器,尤其是在高功率的家用电器上,利用现代电力电子技术,能够有效节约电能,减少用电功率。不管是冰箱、空调、电视机还是台灯这些等家用电器都是离不开电力的支撑,这些电器也是家庭中不可缺少的一部分,也是最离不开电的一部分。可见电就围绕在我们的生活中的各个角落,是我们依赖的一部分,我们越来越享受它们带来的便利,越来越离不开它们,可见它给我们的日常生活带来了非常多的便利和享受。

4现代电力电子技术发展的主要趋势

4.1集成化、模块化发展

在电力电子技术发展的集成化、模块化方面,主要体现在电源单元和功率器件两个方面,器件的整个组成过程能够及时分辨微小的器件,可以有效控制器件的体积。而且制造出的模型显现出非常突出的模块化特征,此类电力电子技术实现模块化发展主要就是为了降低器件的电应力,向电力的集成化、模块化方向发展,最后有效提高电力系统的安全性能。

3.2高频化发展

在现代电力电子技术的发展过程当中,其不断朝着高频化的方向发展,发展效率普遍提高。从实验验证理论分析的角度分析,在供电的效率方面,不论是电容体积或是变压器电感都是反比例发展趋势,进而使其朝着更加高频率的方向发展。随着电力工作人员的电力研究水平越来越高,使电力电子技术发展不断有质地提高且朝着更高频化方向转换。

3.3数字化、全控化发展

电力电子技术不断地创新打破了以往电力电子器件的使用局限性,减少了电力会催生的危险状况,确保了电力系统的安全性能,使现代电力电子技术不断朝着数字化、全控化发展。现代电力电子技术的不断转换,发展更新改造都充分展现其数字化的特征,在以往的弱电领域开拓电力电子市场发展空间,从而提高控制技术的集成化发展程度。

3.4绿色化发展

在当前时代背景下,现代电力电子技术必须要确保绿色化发展,不仅仅是要确保控制住环境污染问题,还包括当下存在的电网污染问题。发电需要控制住度,减少因发电容量过大而造成的环境污染、生态破坏、河流富营养化和土地贫瘠等一系列问题。在这种情况下可以利用电能补偿系统或污染过滤器,使其能够做到现代电力电子技术所提倡的绿色化发展,在正常发电的前提下,合理保护周围环境,保护我们共同的家园。

结束语

我们从三个方面提出了对电力电子技术发展展开描述,提出现代电力电子技术的发展趋势,应从集成化、模块化、高频化、数字化、全控化和绿色化等发展特征出发,进而不断实现现代电力电子技术的发展要求。我们对电力电子技术发展前景也着美好的展望,伴随着时代的脚步一起发展,研究人员共同紧跟时代步伐,使电力电子技术朝着更好的方向发展。

参考文献

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