浅谈电力电子节能技术

《浅谈电力电子节能技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅谈电力电子节能技术浅谈电力电子技术节能技术全球能源需求的不断增长以及环境保护意识的逐步提升使得高效、节能产品成为市场发展的必然趋势。随着技术的进步，电力电子器件(亦称功率器件)越来越多地应用到整机产品中。如今，电力电子器件已不仅仅在工业控制领域施展拳脚，在绿色照明、消费电子、汽车电子以及新能源的利用等领域，电力电子器件都找到了自己的用武之地，并且不断地扩张其市场份额。1现代电力电子技术的形成与发展1.1电力电子技术的形成能源和动力在人类文明历史中占据重要地位，尤其是电能的开发以及电力电子技术的应用具有重要的意义。

2、19世纪末以后，发电机、变压器和远距离输电技术的发明使社会生产力得到了迅猛的发展。到20世纪以后，随着各类电子器件以及半导体开关器件德发展，电力电子技术在电能变换中开始形成，并迅速得到广泛的应用。1.2电力电子技术的发展电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性作用，因此，电力电子的发展是以电力电子器件的发展为纲的。随着全控型电力电子器件的不断发展和进步，电力电子电路的工作频率也在提高。随着科学的发展，越来越优良的开关器件和控制技术应用于电能变换和控制当中，电力电子技术将进入更深更远更广阔的发展空间。2现代电

3、力电子技术的应用电力电子技术的应用范围十分广泛电力电子技术的应用范围十分广泛。在工业生产、交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、国防军事、新能源系统及日常生活等方面均获得广泛的应用。2.1电源2.2电力传动2.3电力系统2.4交通运输2.5照明2.6新能源的开发和利用3现代电力电子节能技术研究的主要特点电力电子器件高压高频化、谐波抑制、电磁兼容、灵活交流输电、软开关技术、变频技术、控制与驱动等方面性技术的改进成为现阶段最大的技术难点和研究热点。综合这些特点不难看出，现代电力电子技术将往下面几个方面发展：5浅谈电

4、力电子节能技术（1）电力电子器件向高电压、大电流、高速化方向发展、并出现专用的电力半导体器件。电力电子器件是装置的基础，高压、高频、大电流新器件以及专用器件的研制必定对电力电子技术整体性能的提升提供帮助。（2）不断提高应用可靠性，抑制电应力是关键。电应力可以引起局部过热（超温）、绝缘层的疲劳击穿、电机轴电流的出现致使轴承的电烧蚀、功率半导体器件的突然损坏等灾难性后果。瞬态能量分布的失衡还常伴随着电流、电压波形的畸变，产生各种谐波。因此，分析研究电应力的出现原因，采取各种抑制电应力的措施，是提高电力电子应用可靠性的关

5、键，是今后电力电子产品能得以迅速推广应用的重大问题。（3）全面控制电气参数的变换，向波形重组前进。通过波形重组，可以产生任意的电流电压波形，用来抵消畸变波形、谐波、无功等，使得只有功率因数为1的基波正弦电流流入电网。这种任意波形电流发生器已在研究之中，并取得了喜人的进展。可以预见，利用波形重组实现的这种“无功补偿－谐波滤波”一体化装置将在未来取得长足的进步。现在的典型应用有：a、脉宽调制（PWM），b、交－交矩阵式变频器，c、有源无功功率补偿－谐波滤波装置。4电力电子节能技术的现状迄今，电力电子技术经过近50年的发

6、展，已在世界上形成相当的规模。它与其他的工业技术门类相比，虽然它在科学技术领域中还微不足道，然而它已在当今工业自动化和绿色环保中发挥着巨大的作用，成为信息产业与传统产业之间的重要接口；成为控制与被控制强电与弱电之间的桥梁，且已成为现代高效节能的重要技术。它的发展，不但为机电一体化开辟了新的道路，而且为大幅度节约电能、降低原材料消耗提供了新的道路和新的重要手段。据最新资料统计，在美国，大约有8％的发电量消耗于照明负载，约有50“O％的发电量用于电动机的驱动。近年来，由于美国应用高度发展的电力电子技术对自炽灯和各种电机

7、驱动装置进行改造，使电能节省15—20％。在日本，由于广泛采用了功率变频技术，使目前单位国民生产总值平均能耗居世界最低的情况下，又再把全国发电量的10％节约下来。在我国，电力电子技术也得到了很大的发展，并为节能降耗工程做了不少贡献，一大批轧机、无轨电车、电焊机、电镀和电解电源以及风机和水泵等机电设备，由于采用现代电力电子技术进行改造，其效率大大提高。据理论分析与应用实践测算，如能进一步采用先进的电力电子技术，我国每年可节电200亿kw·h，这相当予一个装机容量为290万kw的大型发电厂的年发电量。现代工业化在给人类

8、带来文明和生活更加方便舒适的同时，严重污染了人类生存的环境。应用电力电子技术可以减少污染，实现生态环保。5浅谈电力电子节能技术发展电力电子产业的首要意义在于节约电能，因此，高效率是我们对电力电子器件的基本要求。新型电力电子器件IGBT(绝缘栅双极型功率管)已在工业控制、消费电子、汽车电子等多个领域充当了节能的“急先锋”，而在新能源领域，电力电子器件也是不可或