电力电子技术及其发展趋势论文_王奕

电力电子技术及其发展趋势论文_王奕

华北电力大学 河北 保定 071003

摘要:自从电力电子技术产生以来,到现在已经得到了广泛快速的发展。现代电力电子技术也正在向以高频技术处理问题为主的方向发展。而且电力电子技术的应用也延伸到了其它更多的领域。电力电子技术的发展也在国家和社会的发展中占据着越来越重要的作用。只有充分了解电力电子技术,把握电力电子技术的未来发展趋势,才能持续的完成在这一领域的不断发展和突破。笔者分析了电力电子技术的发展过程和其在其它领域中的广泛应用,总结了几点电力电子技术的发展趋势。

关键字:电力电子技术 发展趋势 应用

一、电力电子技术的发展

电力电子学是从学术方向产生的名称,而电力电子技术则是从工程技术方向衍生的另一称谓。第一个晶闸管在美国的诞生也标志着电力电子技术的诞生。电力电子技术的发展也经历了整流器时代、逆变器时代、变频器时代三个发展过程。电力电子技术的应用领域也涉及到人类生活的方方面面,例如电力电子技术在工农业、交通、国防以及能源等领域都得到了很广泛的应用。而且,通过不断地发展,实现了集驱动、控制、电路保护和功率器件为一体的功率集成电力。目前,电力电子器件和电力电子设备和系统也向着不断精化的方向发展。

二、电力电子技术的应用

2.1 在电力领域的应用

电力电子技术在电力领域的应用主要体现在发电、储能、输电和用电的过程中。在发电领域的应用,例如环保型能源包括太阳能、风能、地热能等清洁能源的开发。众所周知,这些能源的使用能解决一次能源的消耗更能保护环境。但是,在转换成电能的过程中由于电压和频率的波动很难得到广泛的应用。但是电力电子变换装置则能把这些波动的电力转换成稳定的电力输出。大大提高了新能源的使用。在储电领域的应用,例如超导线圈的磁场储能的研究。但是现在还没解决交流电能和低电压超大电流的直流电之间的转换的难题。但是,如果这一问题得以解决将是储能领域中重大的突破。在输电领域的应用,例如高压直流输电技术在远距离输电或者跨海输电的电力系统实现联网等方面的应用。在用电过程中的应用,例如变频电流的应用以及高精度洁净电源等各种电源的应用中,结合电力电子技术后都能起到锦上添花的作用,很大程度上提高了其性能。

2.2 在国防设备中的应用

国防力量的强弱象征着国家综合实力的强弱。国防相关的科学技术一直是各国家关注的焦点。电力电子技术已经发展为国防设备领域的核心科技之一。电力电子技术涉及到供电电源和功率驱动等各个领域。另外,新一代航母中的电磁弹射技术的应用中电力电子技术也发挥着重要的作用。高频电力半导体及高频变流技术在航天航空中的应用在提高其性能减小驱动功率的同时,大大减少了飞行器的体积和重量。

2.3 在交通运输中的应用

在这个生活节奏不断加快的社会,人们对于快捷便利的交通的需求逐日增加。交通问题是人们日常关心的问题之一。在铁道交通中如磁悬浮技术,轻轨机车的自动控制系统等的发展都涉及电力电子技术。不仅如此,电力电子技术在其他的交通方式,如船舶飞机等的发展过程中电力电子技术也起着举足轻重的作用。

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2.4 在家庭电器中的应用

在家用电器中,最普遍的节能灯的发明和使用就是电力电子技术应用的最好证明。目前,家用的变频空调器的慢慢普及也得益于电力电子技术的发展。另外,家用电气的电源也都涉及到电力电子技术。

三、我国电力电子技术的发展趋势

3.1 电力电子技术的集成化

电力电子技术的集成化能满足人们对方便、快捷、便于携带等的要求。电力电子技术的逐渐集成化有利于减小产品体积和重量,提高产品的功率密度和性能。满足人们的更多新的需求。

3.2 电力电子技术的智能化

所谓智能化,是提高产品的自动调节的能力。以减少人力物力。主要包括提高效率和功率以及调速范围和性能等几方面的智能化。各种电力电子器件的智能化对制造结构简单、功能齐全、运行可靠的性高的产品提供了方便的服务。

3.3 电力电子技术的通用化

既然电力电子技术得到了很广泛的应用,那么使电力电子技术通用化就是提高电力电子技术的应用范围,减低生产制造的成本。

3.4 电力电子技术的信息化

信息化对经济的发展有着不可替代的作用。信息化一直是人们追求的目标。现代信息化技术也逐渐运用到电力电子技术中。使得电力电子技术不但是能量的转换和传送装置,也具备了信息传送和交换的功能。

3.5 电力电子技术的绿色化

在倡导环境保护和节能减排的今天,科学技术的绿色化是人们关注的重心。 电力电子技术在开发新能源发面的应用是人们对绿色能源的追求。电力电子技术在太阳能、风能、地热能等应用也给了人们希望的曙光。只有科学技术的绿色化发展,才能实现社会的可持续发展的目标。

四、结语

随着科学技术的发展和对电力电子技术研究的不断深入,电力电子技术也在更多的领域得到应用。其中就包括电力系统、国防设备以及家庭电器等的应用除此之外,电力电子技术在工业中的应用也十分广泛。这也意味着电力电子技术在现代高新技术系统中位于举足轻重的位置。了解电力电子技术的发展趋势有利于对这一技术进行有目的的钻研,但是在其发展中仍有很多未解的难题等着人们的进一步探索。而且,由于其应用范围的广泛这一领域对于综合性人才的需求也逐渐增加。这也需要我们新生一代不断地完善自身,不断地以严谨的科学态度去研究解决这些难题。总而言之,电力电子技术是现阶段发展潜力最大的一个产业领域,这方面的发展进步能促进我国整体的经济水平和科技水平的快速发展。

参考文献:

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[7]王兆安,刘进军 电力电子技术[M] 机械工业出版社 2012

论文作者:王奕

论文发表刊物:《科技中国》2016年12期

论文发表时间:2017/3/16

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