電力電子技術發展及應用

時間:2022-04-11 09:10:24

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電力電子技術發展及應用

摘要:電力電子技術作為電力領域內的新興技術,服務于實用性非常強的服務行業。在當今這個科技產品大行其道的社會,電力電子技術的發展也從專業性非常強的工業領域發展到我們的日常生活的方方面面中來。同時該技術在使用的過程中也在不斷地完善自身,使其性能更加匹配人們逐漸擴大的需求。因此,面對電力電子技術的飛速發展,成為了當今社會科技領域內的熱點話題,本篇文章通過概述電力電子技術的重要性,向讀者介紹其發展現狀和應用的領域,幫助讀者了解該項技術在我國所起到的重要作用。

關鍵詞:電力;電子技術;應用電力

電子技術自出現以來,就在我國各個領域內發揮著重要的作用。無論是交通運輸方面還是電力系統和家用電器,都能看到該技術的身影。而隨著市場需求的急速增加和多元化,電子電力技術的應用范圍,也逐漸從傳統的工業領域向節能化和信息化領域過度。由此可見,電力電子技術在我國的發展前景仍然是非常廣闊的,其自身的不斷完善和發展也打開了廣闊的市場大門。而就當今社會的總體發展趨勢來看,電力電子技術在今后的主要應用方向應該向著更加智能、更加環保的方向發展,才能走得更加地長久。

1電力電子技術的重要性

電力電子技術雖然是在電子學、電工學和自動控制這三門學科的基礎上創辦的新興學科,但是由于其實用性非常強,使其能夠迅速從眾多新興學科中脫穎而出,成為一門獨立的熱門課程。但同時由于其所涵蓋的知識范圍非常廣,知識的交叉性也決定了學習的深度和難度,這就導致我國對電力電子科技人才的需求非常大。電力電子技術不僅能夠對現有用電設備進行使用效率的優化,實現電能的合理使用和適度節約,成為推廣電力節能的主要替代方式。其次,經電力電子技術處理過的各種機電設備,能夠實現對我國傳統設備的創新的同時再提高利用率,同時穩定性可以得到保障[1]。除此之外,隨著電力電子的智能化進程的加快,信息的處理速度更是不可同日而語,信息化與電力電子技術的結合能夠創造出1+1大于2的效果。甚至有很多專家認為,電力電子技術即將導致下一次電子學的革命,對電子技術領域造成強烈的沖擊和改變,人類社會將會很快步入更加便捷高效的新時代。

2電力電子技術在我國的發展歷程及現狀

從20世紀50年代到70年代初期,我國仍然主要使用晶閘管組成各種電力控制裝置。由于其具備的開關速度快和耗電功率低的特點,在我國被廣泛使用,并且在后期取代了水銀整流器,占據了絕對的主導位置。而隨著我國的發展和打開了對外開放的大門,也引入了很多外國先進的現代電子設備,也從中學到了很多先進的生產技術和手段,極大地促進了我國電力電子技術的發展。而隨著我國電力電子技術先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代后,在逐漸使用中得到完善和發展,當晶閘管出現后更是使得電力電子技術成為一門專門的學科[2]。而自20世紀以來,電力電子更是向著自動化和節能化高速發展,為了滿足人們日益豐富的需求,給工作和生活提供更多的便利,響應節能和減污的號召,電力電子將更加完善系統的使用性能,而高頻化正是電力電子技術目前的主要發展方向。我國也對電力電子技術予以了充分的肯定和重視,為了緩解我國能源使用緊張的困難,為了促進電力電子的快速發展和實際應用,還成立了專門的研究機構并配備了專業的人才隊伍。同時,社會的若干大型企業也在電力電子技術中看見了巨大的經濟效益,投入了巨額的資金參與研究和開發。在當今的時代,電力電子作為高科技產品,具有重要的戰略地位,任何國家都在加緊研發,而我國作為最大的發展中國家,為了順應時代的發展和立足自身,必須有計劃地對該技術進行開發。

3電力電子技術在我國的具體應用

3.1電力電子技術在我國交通運輸中的具體應用。電力電子技術在我國交通行業的具體應用主要體現在交通工具的動力裝置中。在我國的各種交通工具中,動力裝置作為核心裝置,其自身的性能和安全一直是制約交通行業發展的軟肋[3]。而隨著科學技術的快速發展,動力裝置也逐漸朝著自動化和機電一體化方向發展,而該發展的實現,離不開電力電子技術的作用。電力電子技術作對交通的促進作用主要體現在電力機車傳動技術。通過電力機車傳電技術,使用電力機車進行列車的牽引,可以提高整體列車的運行速度和承載容量,并且不會對運營費用造成更大的負擔,不會導致維修成本的提高。尤其在鐵路干線和隧道較多的地區,或是坡度比較陡的山區,更能不受到環境的制約,充分發揮出其優越性。從環保角度而言,電力機車由于使用的不是傳統的能源,即使是在交通繁忙的地區也不會造成空氣的污染和環境的惡化。這對倡導出行節能減排的今天,將電力電子技術大力引進我國交通行業,更是百利而無一害的。3.2電力電子技術在我國家用電器中的具體應用。電力電子技術已經在潛移默化中,逐漸融入到我們的生活中來,具體表現在我們日常工作和學習中所使用到的各種家用電器。無論是計算機、變頻空調、節能燈,還是我們每天形影不離的手機和平板,電力電子技術都發揮著重要的作用,占據著家電行業的絕大部分市場份額。而那些未投入電力電子技術的產品,早在產品更新換代的過程中成為犧牲品被淘汰出局。相比起我們以前使用的傳統家用電器,加入電力電子技術的家用電器不僅體現在所使用的材料更加安全耐用的同時成本甚至降低了,在以往需要耗費很多錢才能擁有的家用電器,在現代已經不能作為衡量貧富差距的標準了。因為電力電子技術使得家用電器的核心器件可以批量化生產,從而大大降低了生產成本,取得了巨大的社會效益。由此可見,電力電子技術在融入我們生活的點點滴滴,為我們提高生活品質做出了巨大的貢獻[4]。3.3電力電子技術在我國發電環節中的具體應用。電力電子技術作為融合了電力和電子技術的一門學科,能夠在電力系統中保持其穩定運作,還能對電子設備的各項裝置進行系統地維護,保證系統的穩定正常工作,促進我國電力系統的良好發展。尤其在發電環節中,在安全穩定性能方面更是發揮了主要的作用。發電環節的常見問題主要是初始運行速度過慢和消耗過大,在使用過一段時間后該問題更是嚴重,造成使用成本的過高。而通過電力電子技術的變頻調節處理后,能夠有效降低電能的耗損速度進而提升工作運行的效率[5]。很多電能產品在使用的過程中主要依靠電能的轉換,而實現高效能轉化的關鍵是擁有大功率的跟蹤調節器,在以往的生產中由于沒有找到可行的替代品,造成的耗損率非常高。而電力電子技術卻能夠實現電流之間的順暢轉換。由此可見,正是電力電子技術在現實應用中的操作簡單且成本低,才能實現經濟效益和綠色生態的并行發展。3.4電力電子技術在我國電力節能過程中的具體應用。隨著人們需求的越來越多,能源的供給已經遠遠不能滿足人們的需求了,而能源危機也成為了一個人們不得不面對的重要問題[6]。隨著能源開發速度與人們消耗速度的不相匹配,使得節能和開發可利用再生資源成為一項迫在眉睫的重要任務。因此,面對電力電子技術在節能方面的突出貢獻,我們應該予以肯定和鼓勵支持。電力電子技術在節能中的具體例子首先有LED燈,相較于傳統燈而言,LED的使用壽命更長,同時低壓對電壓的影響低且顯色度非常好。除此之外,還體現在增強加熱設備的感應能力上。通過使用特殊材料作為設備的原材料,能夠增強加熱設備的熱感應能力,不僅能夠保證安全,在過熱時自動斷電,還能通過感應外界的溫度不斷進行自我調節。

總而言之,電力電子技術身上蘊藏的巨大能量、帶來的經濟效益和生態效益,目前只向我們展示了冰山一角。面對這項發展潛能仍然巨大的產業,我們應該加快研發的步伐,不斷地通過理論和實踐的重重探索,在一次又一次實驗中得到更加精準的結論并應用于實踐中來,而不能沉迷于眼前所取得的成功便停下前進的步伐。相信在所有人的共同努力下,電力電子技術一定能為社會創造更大的價值。

參考文獻

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[2]黃國柱,朱玉鵬.智能電網中先進電力電子技術的應用問題分析[J].建筑技術開發,2018,v.45;No.390(12):14-16.

[3]修澤.電力電子技術對電牽引傳動系統發展的影響[J].電子技術與軟件工程,2018(2):230-230.

[4]李春菊,宋偉.關于《電力電子技術》課程四位一體的復合型教學模式探究[J].工業控制計算機,2018,v.31(5):166-167.

[5]徐殿國,張書鑫,李彬彬.電力系統柔性一次設備及其關鍵技術:應用與展望[J].電力系統自動化,2018.

[6]郭磊.基于計算機仿真軟件在電力電子技術中的應用研究[J].科技創新與應用,2018.

作者:陳可 單位:海軍駐梧州地區軍事代表室