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电子技能的运用领域介绍

时间: 2023-04-10   作者: 华体会体育比分

  电力电子技能分为电力电子器材制作技能和变流技能(整流,逆变,斩波,变频,变持平)两个分支。现已成为现代电气工程与自动化专业不行短少的一门专业根底课,在培育该专业人才中占有重要位置。下面小编来讲讲电子技能的运用领域,期望对我们有协助。

  电力电子学(Power Electronics)这一名称是在上世纪60年代呈现的。1974年,美国的W.Newell用一个倒三角形(如图)对电力电子学进行了描绘,以为它是由电力学、电子学和操控理论三个学科穿插而构成的。这一观念被全世界遍及承受。电力电子学和电力电子技能是分别从学术和工程技能2个不同的视点来称号的。

  一般以为,电力电子技能的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的,电力电子技能的概念和根底便是因为晶闸管和晶闸管变流技能的开展而建立的。此前就已经有用于电力改换的电子技能,所以晶闸管呈现前的时期可称为电力电子技能的史前或拂晓时期。70年代后期以门极可关断晶闸管(GTO),电力双极型晶体管(BJT),电力场效应管(Power-MOSFET)为代表的全控型器材全速开展(全控型器材的特色是经过对门极既栅极或基极的操控既可以使其注册又可以使其关断)。使电力电子技能的相貌面目一新进入了新的开展阶段。80年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合)为代表的复合型器材集驱动功率小,开关速度快,通态压降小,载流才能大于一身,性能优越使之成为现代电力电子技能的主导器材。为了使电力电子设备的结构紧凑,体积减小,常常把若干个电力电子器材及必要的辅佐器材做成模块的方式,后来又把驱动,操控,维护电路和功率器材集成在一起,构成功率集成电路(PIC)。现在PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技能开展的一个重要方向。

  运用电力电子器材完成工业规划电能改换的技能,有时也称为功率电子技能。一般情况下,它是将一种方式的工业电能转化成另一种方式的工业电能。例如,将沟通电能改换成直流电能或将直流电能改换成沟通电能;将工频电源改换为设备所需频率的电源;在正常沟通电源中止时,用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能改换成工频沟通电能。运用电力电子技能还能完成非电能与电能之间的转化。例如,运用太阳电池将太阳辐射能转化成电能。与电子技能不同,电力电子技能改换的电能是作为动力而不是作为信息传感的载体。因而人们重视的是所能转化的电功率。

  电力电子技能是建立在电子学、电工原理和自动操控三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技能,又大多是为运用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技能的内容首要包含电力电子器材、电力电子电路和电力电子设备及其体系。电力电子器材以半导体为根本资料,最常用的资料为单晶硅;它的理论根底为半导体物理学;它的工艺技能为半导体器材工艺。近代新式电力电子器材中很多运用了微电子学的技能。电力电子电路吸收了电子学的理论根底,依据器材的特色和电能转化的要求,又开宣布许多电能转化电路。这些电路中还包含各种操控、触发、维护、显现、信息处理、继电触摸等二次回路及外围电路。运用这些电路,依据运用目标的不同,组成了各种用处的整机,称为电力电子设备。这些设备常与负载、配套设备等组成一个体系。电子学、电工学、自动操控、信号检测处理等技能常在这些设备及其体系中很多运用。

  (1) 优化电能运用。经过电力电子技能对电能的处理,使电能的运用到达合理、高效和节省,完成了电能运用最佳化。例如,在节电方面,针对风机水泵、电力牵引、轧机锻炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的查询,潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%,所以推广运用电力电子技能是节能的一项战略办法,一般节能效果可达10%-40%,我国已将许多设备列入节能的推广运用项目。

  (2) 改造传统工业和开展机电一体化等新兴工业。据发达国家猜测,往后将有95%的电能要经电力电子技能处理后再运用,即工业和民用的各种机电设备中,有95%与电力电子工业有关,特别是,电力电子技能是弱电操控强电的媒体,是机电设备与计算机之间的重要接口,它为传统工业和新兴工业选用微电子技能发明了条件,成为发挥计算机效果的确保和根底。

  (3) 电力电子技能高频化和变频技能的开展,将使机电设备打破工频传统,向高频化方向开展。完成最佳工作效率,将使机电设备的体积减小几倍、几十倍,响应速度到达高速化,并能习惯任何基准信号,完成无噪音且具有全新的功用和用处。

  (4) 电力电子智能化的开展,在必定程度大将信息处理与功率处理合一,使微电子技能与电力电子技能一体化,其开展有或许引起电子技能的严重变革。有人乃至提出,电子学的下一项革新将发生在以工业设备和电网为目标的电子技能运用领域,电力电子技能将把人们带到第2次电子革新的边际。