探讨电力电子技术的发展及应用

摘要：电力电子技术经过了很多年的发展，在电力运行中，主要是在控制方面进行更新，从而保证电力运行的高效性和安全性。本文主要针对电力电子技术的发展及应用展开了相关的论述，以供参考。

关键词：电力电子技术；发展；应用

1电力电子技术概述

电力电子技术，从字面意思上理解，就是以电力作为处理对象的现代电子技术。从知识形态方面来讲，其是通过专门的电力电子器件实现对电能进行转换以及控制的学科。简单来说，其是处于电子、电力、控制三种电力相关学科之间的一门较差学科，也是一种多领域技术互相渗透的综合性技术类型。电力技术是一种涵盖发电、配电、输电、应用等方面的应用性科学技术，其理论来源是现代电磁学。简单来说，就是通过电磁学的基本原理，控制发电、配电、输电、应用等方面的综合性技术。电力技术的主要研究对象是变压器、发电机、电动机、电力线路等电力设备。同时，这些研究对象，也是实现电力技术发展的重要依赖性因素。电子技术是一种涵盖电子器件、电子电路、电子设备以及系统的现代科学技术。与电力技术一样，其理论来源也是现代电磁学。不同的是，其研究的对象是电子器件，并应用这些电子器件对信息电路中的电信号形成、存储、处理、变化、接受、发送等方面进行处理。控制技术，即运用外加的装置或设备使生产过程或机械设备在工作参数或某一阶段的工作状方面，可以按照预先设定的规律以及标准进行。简而言之，控制技术是研究控制过程的在各方面的基本规律的科學，其主要的研究对象是控制系统之中的控制信息。

2电力电子技术的发展

2.1电力电子技术朝着变频器时代发展

变频器时代就是应用变频技术与微电子技术，改变电机工作电源频率方式，进而有效控制交流电动机的电力控制设备。实际上，在之前很长一段时间内，集成电路技术实现了迅猛发展，这无疑为现代电力电子技术的发展奠定了坚实的基础。而最典型的就是：将集成电路技术的精细加工技术与高压大电流技术有机结合在一起，随后也就出现了一批全新的全控型功率器件，同时促使那些中小功率电源被迫朝着更加高频化的方向发展。而绝缘门极双极晶体管的出现，更是为大中型功率电源向高频方向发展带来了巨大的机遇。

2.2电力电子技术朝着逆变器时代发展

逆变器时代的主要表现是把直流电能转变成交流电。逆变器由控制逻辑和滤波电路组成。在20世纪七八十年代，随着变频调速装置技术的运用，一些大功率逆变用的晶闸管纷纷成为当时电力电子器件的主角，类似的还有高压直流输出等。随着近年来的发展变化，电力电子技术早已实现了整流和逆变的过程。但是，其工作频率仍较低，且还仅仅局限于中低频范围内。不过，随着电力电子技术的逐渐成熟，其必将向着逆变器时代发展。

2.3电力电子技术将朝着整流器时代发展

所谓整流器，指的是一个整流装置，即将交流转化为直流的装置。其中，比较典型的三大领域有：电解、牵引和直流传动。科学研究表明：大功率的整流器能迅速把工频交流电转变为直流电，所以，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用一直以来都有比较好的发展前景。鉴于整流器时间比较久远，重要性也不言而喻，因此，我国电力电子技术今后也将朝着整流器时代发展。

3电力电子技术的应用

3.1电力电子技术在工业中的应用

电力电子技术在工业中的应用主要表现在直流电动机的设计方面。目前，在变频技术不断发展的形势下，交流电机也会具备良好的调试功能，因此，在工业中不管是轧钢机还是数控机床都会选择直流调速技术。变频调速技术节能功效十分明显，许多工业部门把鼓风机也安装了变频设备，而且使用启动设备的许多电机，运用电力电子设备的功能合理地避免了在启动的一刹那来自电流的强烈冲击。另外，电力电子技术在人们日常使用的电器中也被大量地运用，比如用于照明的节能灯管，具有体积小、效率高的特点，而且还能够合理地节约电能。

3.2在交通运输中的具体应用

随着时代的进步与发展，电力电子技术在众多领域得到了非常广泛的应用，例如在电气化铁道交通中，电气机车中的交流机车便应用到了变频装置，而直流机车则应用到了整流装置。同时，在磁悬浮列车中的牵引电机传动以及各种辅助电源等方面，也应用到了电子电力技术，可以说，磁悬浮列车的顺利运行离不开电力电子技术的支持。除此之外，在电动汽车的电机方面，为了发挥出控制驱动的作用，同样需要对电子装置展开合理应用。而在飞机、船舶等交通运输工具方面，其对电源的应用也存在着不小的差异，因此，科学应用电力电子技术就具有关键性的作用。

3.3在再生能源发电领域的应用

现阶段，电力能源主要是来源于污染严重、资源有限的化石燃料。但是，一些可再生能源诸如水能、风能、太阳能、地热能、生物质能、海洋能以及燃料电池等步入了快速发展阶段。这些可再生的绿色能源具有不受地域资源限制、无污染、永不枯竭等优势，因此在很多领域都得到非常广泛的应用。据预测，到2060年的时候世界上一半以上的电力能源消耗都将来源于可再生资源。风能是可再生资源里比较重要的部分，而风能资源在全球范围内都比较丰富。据不完全统计，风能的潜能是全球用电量的五倍以上。此外，风能发电还不会产生污染，还能使全球二氧化碳的排放量得以降低，而且风能发电还具有投资灵活、周期短、占地少的优势，它能产生很好的社会效益和经济效益。在可再生资源中太阳能和水能也占有非常重要的位置。我国目前水电所蕴藏的能量大约是6.67亿千瓦，其中有3.78亿千瓦能够开发，具有很大的开发潜力。

3.4在改造传统产业领域的应用

电力电子技术是计算机与机电设备的重要媒介，也是连接弱电控制强电的纽带，它为微电子技术应用于新兴产业和传统产业领域提供了条件。在传统工业领域中应用电力电子技术，电能通过控制系统可以转化成劳动力，从而把工人们从环境恶劣、劳动强度大的工作环境中解放出来，进入现代化智能的工作环境中工作，这在很大程度上使劳动生产力得到提高，从而使很多环境问题得到解决。

4结语

电力电子技术对我国的经济的发展和科技的进步做出了独特而重要的贡献，我国电力电子技术虽然在一定层面还是处在落后阶段，但发展的趋势和潜力都十分巨大。

参考文献：

[1]俞勇祥.电力电子技术的应用概况[J].新技术新工艺，2015（10）.

[2]马克刚.现代电力电子器件及其应用[J].世界电子元器件，2014（05）.

[3]张超.电力电子技术的发展及在电力系统中应用[J].企业家天地，2015（07）.

（作者身份证号：370902200011301813）

作者简介：

杜廷浩（2000.11.30），性别：男；籍贯：山东；民族：汉；学历：高中；研究方向：电气工程及自动化。

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