電力電子技術(shù)應(yīng)用淺析

摘 要：電力電子技術(shù)領(lǐng)域的主要研究對(duì)象是多種電能形態(tài)的各種相互轉(zhuǎn)換和控制，以及分配和傳送和其相關(guān)的應(yīng)用。電力電子技術(shù)的產(chǎn)生使得人類(lèi)對(duì)電能的利用的方式在根本上發(fā)生了革命性的變化，同時(shí)也極大地改變了人們對(duì)電能的利用觀(guān)念。本文對(duì)電力電子技術(shù)學(xué)科進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述分析，并從多種方面對(duì)電力電子技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了討論和簡(jiǎn)述，我國(guó)的電子電力技術(shù)進(jìn)入了高速的發(fā)展階段。最后，對(duì)電力電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了概述，如高頻開(kāi)關(guān)電源、通訊電源技術(shù)及產(chǎn)業(yè)、變頻感應(yīng)加熱裝置技術(shù)以及高頻逆變式整流式電焊機(jī)、各種各樣的靜止式的逆變電源等進(jìn)行分類(lèi)討論，從技術(shù)角度闡述觀(guān)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù) 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 技術(shù)發(fā)展

1.引言

電力電子技術(shù)是電氣工程下屬的二級(jí)學(xué)科，但同時(shí)又是一個(gè)多學(xué)科交叉的科學(xué)。電力電子技術(shù)具有以下典型的特征：首先電力電子技術(shù)的特點(diǎn)是對(duì)于強(qiáng)電與弱點(diǎn)相結(jié)合領(lǐng)域的研究，利用弱電來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)電的控制，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)電能之間的相互轉(zhuǎn)換和控制作用以及電能的相互分配作用，和電能應(yīng)用的最優(yōu)化和高效率以及智能化的發(fā)展。目前，電力電子技術(shù)的快速的跨越式的發(fā)展與“控制科學(xué)與技術(shù)理論”和“半導(dǎo)體及其集成技術(shù)與理論”以及“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)理論”等，同時(shí)還有“仿真技術(shù)”等多種學(xué)科的飛速發(fā)展以及我國(guó)市場(chǎng)上的實(shí)際需求以及我國(guó)人民生活的社會(huì)需要的強(qiáng)大的催促力等多種相關(guān)因素都有著密不可分的聯(lián)系。

2.電力電子技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析

電力電子技術(shù)領(lǐng)域的主要研究對(duì)象是我們所熟知的電能，包括了電能多種形態(tài)的各種相互轉(zhuǎn)換和控制，以及分配和傳送以及相關(guān)的應(yīng)用。在我們的社會(huì)生活當(dāng)中，幾乎所有的軍事領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域和我們的民用領(lǐng)域等各種產(chǎn)業(yè)中的一切相關(guān)的多種電子設(shè)備、以及各種數(shù)字信息系統(tǒng)和我們?nèi)杖斩家褂猛ㄓ嵪到y(tǒng)，都被電子電力產(chǎn)品所覆蓋。我們現(xiàn)代生活的時(shí)代是信息化的時(shí)代，人類(lèi)之所以能夠進(jìn)入現(xiàn)代如此發(fā)達(dá)的工業(yè)化以及高度信息化的社會(huì)，電能的開(kāi)發(fā)功不可沒(méi)?？梢赃@樣說(shuō)，電能的開(kāi)發(fā)是迄今為止，在人類(lèi)文明歷史上可以被稱(chēng)為最優(yōu)質(zhì)的能源之一，同時(shí)也正是有賴(lài)于人類(lèi)對(duì)電能的合理科學(xué)的充分開(kāi)發(fā)和利用，人類(lèi)的生活才得以翻天覆地的變化，生活質(zhì)量才能得到大幅度的提升。電力電子技術(shù)的產(chǎn)生，以及電能的開(kāi)發(fā)和電力技術(shù)的發(fā)展使人類(lèi)對(duì)電能的利用的方式在根本上發(fā)生了革命性的變化，同時(shí)也極大地改變了人們對(duì)電能的利用觀(guān)念。

但是，由于我國(guó)社會(huì)的進(jìn)展，人類(lèi)社會(huì)的必然發(fā)展需求給我國(guó)目前的電力電子技術(shù)水平提出了十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。最近十幾年來(lái)，伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)以及半導(dǎo)體的集成技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以及電子科學(xué)與技術(shù)等等現(xiàn)代高科技的通訊產(chǎn)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展和崛起，使我們的電力電子技術(shù)以及電力電子技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)都在不同程度上得到了強(qiáng)有力的技術(shù)水平的基礎(chǔ)支撐力量和發(fā)展平臺(tái)，以及巨大的市場(chǎng)需求量和強(qiáng)大的牽引力，因此，無(wú)論是從電子電力技術(shù)的發(fā)展水平還是從電子設(shè)備的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和生產(chǎn)的產(chǎn)值方面，我國(guó)的電子電力市場(chǎng)近幾年來(lái)都得到了令人矚目的飛速發(fā)展。尤其是在近幾年以來(lái)，我國(guó)的電子電力技術(shù)更是快速進(jìn)入了高速發(fā)展階段的時(shí)期。

3. 電力電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)介

首先對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。高頻開(kāi)關(guān)電源是一種主要應(yīng)用于滿(mǎn)足數(shù)字信息處理系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)，通訊系統(tǒng)的各種需求的一種電源類(lèi)的高端產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的典型技術(shù)特點(diǎn)是：高性能的應(yīng)用效果、高效率的技術(shù)手段、高可靠性的安全性能以及高功率的密度，這種有著典型優(yōu)勢(shì)的電源產(chǎn)品還能夠應(yīng)用于一切軍民所用的電子設(shè)備當(dāng)中，在世界領(lǐng)域內(nèi)的高頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)已經(jīng)取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和顯著增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)市場(chǎng)上已經(jīng)有超過(guò)三百多家的高頻開(kāi)關(guān)電源的各地的生產(chǎn)廠(chǎng)家，雖然高頻開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域已經(jīng)初步打開(kāi)了我國(guó)的市場(chǎng)，但是在這些企業(yè)當(dāng)中，能夠達(dá)到年產(chǎn)值超過(guò)億元的卻不足二十家，說(shuō)明高頻開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域仍然有著很大的發(fā)展進(jìn)步空間。

其次對(duì)通訊電源技術(shù)及產(chǎn)業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。現(xiàn)代的高科技的通訊電源是以前面提到的高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)為代表以及其衍生的各種產(chǎn)業(yè)及開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)作為功能效益的主力軍， 通訊電源技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)技術(shù)的特色是利用先進(jìn)的科學(xué)的集成化場(chǎng)控器件來(lái)構(gòu)造出系統(tǒng)性的主變換回路系統(tǒng)，同時(shí)用以軟開(kāi)關(guān)技術(shù)以及智能化的系統(tǒng)控制技術(shù)作為技術(shù)核心（微處理機(jī)技術(shù)以及DSP技術(shù)），并加以計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的前沿技術(shù)為其支持手段來(lái)達(dá)到高功率工作、高性能產(chǎn)出、高可靠性安全作業(yè)的最終目的。

最后對(duì)變頻感應(yīng)加熱裝置技術(shù)以及高頻逆變式整流式電焊機(jī)的應(yīng)用加以描述。變頻感應(yīng)加熱裝置是現(xiàn)代的變頻技術(shù)在各種行業(yè)當(dāng)中得以廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要的領(lǐng)域，據(jù)目前的狀況，我國(guó)目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了工作功率能夠高達(dá)幾百千瓦同時(shí)其頻率為幾拾千周的高技術(shù)超音頻的感應(yīng)加熱性質(zhì)的電源，這種逐漸發(fā)展起來(lái)的高頻感應(yīng)加熱裝置不僅僅可以被廣泛應(yīng)用于精密合金的鑄造以及熱處理個(gè)焊接領(lǐng)域當(dāng)中，還能在工業(yè)領(lǐng)域充分發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)，變頻感應(yīng)加熱裝置技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：該技術(shù)的可靠性很高、技術(shù)工作的綜合性能良好、變頻感應(yīng)加熱裝置技術(shù)作業(yè)時(shí)電能的應(yīng)用效率很高、并且這種裝置對(duì)環(huán)境的污染較小。高頻逆變式整流式電焊機(jī)在綜合的使用性能上有著比傳統(tǒng)的焊機(jī)相比較優(yōu)勢(shì)明顯得多的高頻技術(shù)和逆變式特點(diǎn)，整流式的電焊機(jī)的發(fā)展代表了目前焊機(jī)的發(fā)展的主要方向之一。高頻逆變式整流式電焊機(jī)是基于現(xiàn)代的變頻技術(shù)的一種科技型的焊機(jī)，這種設(shè)備具有效率十分高的同時(shí)保持較小的計(jì)提的體積小和較輕的機(jī)體重量、這種設(shè)備在空載時(shí)的損耗能夠達(dá)到較低的水平，并且高頻逆變式整流式電焊機(jī)的焊接質(zhì)量很好，具體表現(xiàn)為這種焊機(jī)在工作時(shí)起弧容易并且飛濺小等等多種特點(diǎn)。所以高頻逆變式整流式電焊機(jī)這種新型的基于變頻技術(shù)的新型焊機(jī)，是具有十分可觀(guān)的市場(chǎng)發(fā)展前景和未來(lái)展望的技術(shù)，這種技術(shù)僅僅在我國(guó)現(xiàn)有的銷(xiāo)售市場(chǎng)的總規(guī)模的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值大約可以達(dá)到每年一百億元左右。最后，目前也在發(fā)展當(dāng)中的各種各樣的靜止式的逆變電源以及中頻電源、和UPS電源等，這些電源被廣泛的用來(lái)完成我們所需要的各種頻率、電流以及電壓和波形變換以及其控制，這種電力電子裝置在我國(guó)的軍事領(lǐng)域以及工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域等產(chǎn)業(yè)中都得到了比較廣泛地應(yīng)用和普及。

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作者簡(jiǎn)介：

楊健（1996.3.29-） 男，漢族，浙江省溫州市，身份證號(hào)330324199603291199，本科生，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化