基于我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析传动无疑有着很大的意义,随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展,电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上,总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
从学术的角度来看,电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件(功率半导体)设备,转换器拓扑结构,控制和电力电子应用,实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储,以便实现合理和有效使用的各种形式的能源,高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向就目前情况而言,我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括:1)电力电子元器件及功率集成电路;2)电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子,军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术,控制电力电子系统和计算机仿真建模;3)电力电子技术的应用,其研究内容包括超高功率转换器,在能源效率,可再生能源发电,钢铁,冶金,电力,电力牵引,船舶推进应用,电力电子系统的信息化和网络;电力电子系统的故障分析和可靠性;复杂的电力电子系统的稳定性和适应性;4)电力电子系统集成,其研究内容包括标准化电力电子模块;单芯片和多芯片系统设计,集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是:中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管,虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备,但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法,尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口,而许多关系到国民经济和国家安全,在一些关键领域的核心技术,软件,硬件和关键设备,我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全,更多先进水平的核心技术差距的关键领域,这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去,虽然我国国民经济的各个部门,先后引进了国外先进技术,已开始注意到国内突出的问题,从表面上看,虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70%的要求,但只要仔细分析,不难发现,并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件,都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
中国电力电子与电力传动应用及发展分析
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·150·2019年第22期文章编号:2095-6835(2019)22-0150-02中国电力电子与电力传动应用及发展分析丁皓天(哈尔滨理工大学,黑龙江哈尔滨150080)摘要:电力电子与电力传动在当前和今后具有越来越广泛的应用领域和市场前景,电力电子与电力传动学科和技术发展迅速,要特别重视对学科和技术的研究,推动重点领域将其作为核心技术给予高度重视和大力支持,破解技术难题,抢占核心高地,不断拉近中国电力电子与电力传动学科和技术与国际的水平,提升中国经济社会高质量发展水平。
关键词:电力电子;电力传动;电质量控制;电质量控制中图分类号:TM921文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2019.22.0631引言电力电子和电力传动是合理、高效使用各种形式电能,为经济社会发展提供高质量电能、磁能的重要技术支撑。
电力电子和电力传动在涉及电的各行各业无处不在,尤其是随着学科和技术的不断完善和发展,市场的需求量越来越大,电力电子与电力传动作为交叉学科将会越来越受到重视;电力电子与电力传动作为高新技术将会展现强大的技术优势,应用方向也将从传统工业领域走向信息化领域,向着更加智能、更加环保的方向加速发展。
2电力电子与电力传动2.1电力电子与电力传动学科特征电力电子与电力传动学科是综合电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科。
研究的内容是电力电子器件的原理、制造及其应用技术,电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计,电力电子系统故障诊断及可靠性,电力传动及其自动控制系统,电力牵引,电磁测量技术与装置,先进控制技术在电力电子装置中的应用,电力电子技术在电力系统中的应用,电能变换与控制,谐波抑制与无功补偿等。
研究目的是通过电力电子器件、变流器拓扑及其控制、电力电子应用系统等,实现对电能、磁能的变换、控制、传输和存储。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状电力电子技术是作为电力系统中的核心技术之一,其发展现状对于整个电力系统的稳定运行和发展起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展和进步,电力电子技术在电力系统中的应用也日益广泛。
本文将对现代电力电子技术在电力系统中的发展现状进行综述,探讨其在电力系统中的作用和影响。
一、电力电子技术的发展历程电力电子技术是指利用电子器件进行能源的转换和控制,实现电力系统中的功率调节、电能变换和传输。
电力电子技术的发展历程可以追溯到上世纪60年代,当时主要是以整流、变频和逆变为主要研究方向,然后逐渐拓展到谐波抑制、无功补偿、电能质量改善等领域。
随着半导体器件的不断进步和成熟,电力电子技术在电力系统中的应用也越来越广泛,涉及到电力变换、传输、配电和用电等方方面面。
二、现代电力电子技术在电力系统中的应用领域1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电力系统中的重要应用领域之一,主要是通过改变电机的工作频率,实现对电机速度的调节,从而达到节能、精度控制和提高电机运行效率的目的。
目前,变频器已广泛应用于风力发电、水泵变频调速、电梯驱动等领域。
2. 高压直流输电技术高压直流输电技术是利用电力电子装置将交流电能转换成直流电能进行输电的一种技术,具有输电距离远、输电能力大、线损小等优势。
随着我国电力体制改革和跨区域电力输送需求的增加,高压直流输电技术得到了越来越广泛的应用,大型的高压直流输电工程也陆续建成投运。
3. 可再生能源接入技术随着可再生能源如风电、光伏等的快速发展,电力电子技术在可再生能源接入方面也发挥着重要作用。
通过电力电子装置,可以将可再生能源发电系统与电网连接,并实现电能的转换和控制,从而解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题。
4. 智能电网技术智能电网是在传统电力系统的基础上,通过引入先进的电力电子技术、通信技术和信息技术,实现对电力系统进行监控、调度和管理的一种先进电力系统。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是当今电力系统领域中的重要组成部分,它在电力系统中起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和电力需求的不断增长,电力电子技术在电力系统中的应用也得到了日益广泛的推广。
本文将综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状,旨在全面了解电力电子技术的应用和发展趋势。
一、电力电子技术在电力系统中的应用概况随着电网建设的不断完善和电力需求的不断增长,电力系统对电力电子技术的需求也越来越大。
电力电子技术在电力系统中主要应用于功率变换、电能质量控制和电力传输等方面。
在功率变换领域,电力电子技术主要用于实现交、直流电能之间的相互转换,适应不同负载的功率要求。
在电能质量控制方面,电力电子技术可实现电能的稳定输出,提高电网的稳定性和可靠性。
在电力传输方面,电力电子技术可实现高效电能传输,减少能量损耗,提高电网的传输效率。
电力电子技术在电力系统中的应用范围非常广泛,对电力系统的运行和发展具有重要意义。
1. 变流器技术的发展变流器是电力电子技术的核心设备之一,其性能和效率直接影响到电力系统的运行质量。
近年来,随着功率半导体器件的不断进步和新型拓扑结构的不断涌现,变流器技术取得了显著的发展。
高压、高频、高效的变流器设备逐渐成为电力系统的主流,大大提高了电能转换的效率和质量。
2. 控制技术的创新随着数字电子技术的发展,控制技术在电力系统中的应用也得到了快速发展。
智能化控制系统、数字信号处理技术等先进控制技术的应用,使得电力电子设备的控制性能得到了显著提升,提高了电力系统的运行稳定性和可靠性。
3. 新能源技术的融合随着新能源技术的快速发展,新能源与电力电子技术的融合应用成为电力系统发展的重要趋势。
风能、光能等新能源技术的应用使得电力系统的结构发生了变革,电力电子技术成为了实现新能源并网的重要手段,为电力系统的清洁化和可持续发展提供了有力支持。
4. 智能电网技术的兴起智能电网技术是当今电力系统领域的热点之一,它以电力电子技术为核心,通过信息技术实现了电力系统的智能化管理和控制。
我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇
我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇1. 本文概述随着我国经济的快速发展和工业化进程的深入推进,电力电子与电力传动技术作为现代工业的核心技术之一,正面临着前所未有的挑战与机遇。
本文旨在深入分析我国电力电子与电力传动领域当前所面临的挑战,并探讨在这一背景下所涌现出的新机遇。
文章首先对电力电子与电力传动的概念及其在我国经济社会发展中的重要性进行简要介绍。
随后,文章将详细分析我国在这一领域所面临的技术挑战,包括技术创新不足、设备老化、能效低下等问题。
同时,本文也将探讨在新能源革命、智能制造、数字化升级等新兴趋势下,电力电子与电力传动领域所展现出的新机遇,如高效能源利用、系统智能化、网络化控制等。
通过本文的分析,我们期望为我国电力电子与电力传动领域的发展提供有益的参考和启示,以促进该领域的持续健康发展。
2. 电力电子与电力传动技术概述电力电子与电力传动技术作为现代电力系统的核心组成部分,涉及电力转换、控制、传输和利用等多个方面。
这些技术在实现能源的高效利用、提高电力系统的稳定性和可靠性方面起着至关重要的作用。
电力电子技术主要关注电力转换和控制,其核心是电力电子器件,如晶闸管、IGBT(绝缘栅双极晶体管)等。
这些器件可以实现电能的高效转换,广泛应用于变频调速、电力质量控制、可再生能源发电等领域。
随着半导体材料和技术的发展,电力电子器件的性能不断提高,体积减小,成本降低,为电力电子技术的广泛应用奠定了基础。
电力传动技术则侧重于电能到机械能的转换,广泛应用于工业、交通、家电等领域。
电力传动系统通常由电机、控制器和驱动器组成,通过精确控制电机的转速和转矩,实现高效、精确的动力输出。
随着电力电子技术的发展,电力传动系统的控制策略和控制精度得到了显著提高,进一步提升了系统的能效和性能。
近年来,随着新能源技术的发展和能源结构的调整,电力电子与电力传动技术面临着新的挑战和机遇。
一方面,新能源发电,特别是风能、太阳能等可再生能源的接入,对电力系统的稳定性和电能质量控制提出了更高的要求。
浅议我国电力电子技术的现状及发展前景
世 界范 围 的能源 危 机 出现 在 七 十 年 代 , 由于 交流 电机 变频 惆 速 节 能效 果显 著 而迅 速 得 到发 展 。将 直 流 电逆 变 为 O  ̄ I O O Hz的交 流 电是 变 频调 速 的 关键 技 术 。 随 着变 频 调速 装 置 的普 及 当时 电力 电子 器 件 的主 角是 大 功 率逆 变 用 的 晶 闸管 、巨型 功 率 晶体 管 和 门
的重 要 手段 。本 文 主要 阐述 了我 国 电力 电子技 术 研 究 的 内容 及 其
目前 , F A CT S已 经发 展成 为有 十 多 类 产 品 的大 家 族 , 主 要分 为 两 大 类 ,一类 是 针 对 电 网的 污染 而 设 计 的功 率 因 数校 正 和 谐波 治 理装置 , 另 一 类是 针 对 高压 直 流输 电( HV D C ) 而 设计 的直 流 输 电装 置 。滤 波装 置 的发 展从 最 早 用机 械 开 关投 切 电感和 电容 来吸 收 或 者 发 出无 功 , 发展 到 基 于现 代 电力 电子 技 术 为基 础 的滤 波装 置 。
.
少 电路 的 损耗 , 可 以利 用超 导储 能 。超 导 储 能还 具 备 响 应快 联 系
,
受 高 电压 , 而 且还 有在 大功 率情况 下 , 器件发 热 、 运 行效 率 的 问题 。 电 力 电子技 术 分为 两个 分支 : 电力 电子器 件 制造技 术和 交流 技术 。
2 、 电力 电子技 术 的 地位 和 作用 电 力 电子技 术 至 今 诞 生近 5 0年 , 特 别 是近 年 来 更 是取 得 了 突 飞猛 进 的发 展 , 已经形 成 十 分完 整 的科 学 体 系和 理论 。 信 息技 术 的 发 展 造就 了信 息时 代 “ 弱 电控 制强 电” 电 力 电子技 术 的 实现 是 人 类 社 会 的 第 二次 电子 革命 。 由于将 来工 业 高度 自动 化 , 计 算技 术 、 电 力 电子技 术 以 及 自动控 制技 术将 会 成 为三 种最 重 要 的技 术 二、 电 力 电子技 术 的发 展
基于我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析论文
浅析基于我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析摘要:在人类所利用的能源当中,电能是最清洁最方便的;电气传动无疑有着很大的意义,随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展,电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上,总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
关键词:电力工程电力电子电力传动系统从学术的角度来看,电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件(功率半导体)设备,转换器拓扑结构,控制和电力电子应用,实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储,以便实现合理和有效使用的各种形式的能源,高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向就目前情况而言,我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括:1)电力电子元器件及功率集成电路;2)电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子,军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术,控制电力电子系统和计算机仿真建模;3)电力电子技术的应用,其研究内容包括超高功率转换器,在能源效率,可再生能源发电,钢铁,冶金,电力,电力牵引,船舶推进应用,电力电子系统的信息化和网络;电力电子系统的故障分析和可靠性;复杂的电力电子系统的稳定性和适应性;4)电力电子系统集成,其研究内容包括标准化电力电子模块;单芯片和多芯片系统设计,集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是:中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管,虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备,但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法,尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口,而许多关系到国民经济和国家安全,在一些关键领域的核心技术,软件,硬件和关键设备,我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全,更多先进水平的核心技术差距的关键领域,这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
2024年电传动系统市场发展现状
电传动系统市场发展现状1. 介绍电传动系统是指使用电动机作为动力源,通过电力传输来驱动机械设备的一种传动方式。
随着电动机技术和电子控制技术的不断发展,电传动系统在各个行业的应用愈发广泛。
本文将对电传动系统市场的发展现状进行分析。
2. 市场规模和增长趋势电传动系统市场在过去几年呈现出较快的增长趋势。
其中,汽车工业、工业自动化和能源行业的需求是推动市场发展的主要驱动力。
根据市场研究机构的数据,电传动系统市场在过去五年内以年均增长率超过10%的速度增长,预计未来几年仍将保持较高增长率。
3. 主要应用领域电传动系统广泛应用于各个行业,包括汽车、机械制造、航空航天、能源等。
其中,汽车工业是电传动系统的主要应用领域之一。
随着电动汽车的普及和环保意识的增强,电传动系统在汽车行业的市场份额也在逐渐增加。
另外,工业自动化是电传动系统的另一个重要应用领域。
工业自动化领域对高效、精确的运动控制需求较高,电传动系统正是满足这一需求的理想选择。
4. 技术发展趋势随着电子技术和信息技术的不断进步,电传动系统的技术也在不断革新。
以下是电传动系统技术发展的几个趋势:a. 高效能电传动系统的效能越高,其能耗越低,使用寿命越长。
因此,提高电传动系统的能效是技术发展的主要方向之一。
例如,新一代的电动机和变频器技术能够减小能源损耗,提高系统的能效。
b. 智能化智能化是电传动系统技术发展的另一个趋势。
借助传感器、通信技术和自动化控制技术,电传动系统能够实现远程监控和智能控制,提高系统的可靠性和安全性。
c. 轻量化轻量化是电传动系统技术发展的另一个关键方向。
对于移动设备和汽车等重量限制较为严格的领域,轻量化的电传动系统能够提高整体效率和性能。
5. 主要厂商和竞争格局目前,电传动系统市场主要由一些大型厂商主导,包括ABB、西门子、波音等。
这些公司在技术研发、产品制造和市场推广方面拥有较强的实力和资源优势。
竞争格局相对稳定,但新兴技术和新进入者的崛起可能会给市场带来一定的变革。
中国电力电子与电力传动应用及发展分析
中国电力电子与电力传动应用及发展分析摘要:伴随着各项领域发展进程的加快,电力电子技术得到了一定程度的创新和改进,该项技术的应用产生的作用非常高,我国和发达国家相比较来看,不管是电力电子技术还是电力传动技术都处于相对滞后的状态,但是基于电力产业的良好发展,我国加大了对电力电子和电力传动的探究程度,为电力电子和电力传动发展提供了良好的机遇。
在本篇文章中,主要分析和探讨了电力电子发展现状以及存在的问题,论述了电力电子和电力传动应用发展趋势。
关键词:中国电力电子;电力传动应用;发展趋势在电力电子和电力传动过程中,规范性的使用各种类型的电能有着极高的作用,可以为经济社会发展提供高质量的电能以及新型的技术支持。
对于电力电子和电力传动来讲,在各项领域内应用十分普遍,特别是基于科学技术的创新和改进,市场方面需求量增多,我国加大了电力电子和电力传动的重视程度,两者属于高新技术,呈现出了极高的优势,未来发展趋势也将有所转变,呈现出了信息化发展现象。
1、对于电力电子概念的论述基于我国竞争实力的增强,各项领域对电力方面提出了十分严格的需求,具体表现为机械行业、交通行业、石油化工行业、环保行业等,基于此,强化电力电子探究力度、提升电力电子水平是非常重要的,在研究电力电子的过程中,以电力电子器件、交流器拓扑和控制等多方面为主,高效率的传输各项能量,提升电能使用效率,提供高质量的电能,当研究电力电子期间,通常是探究电力电子元器件、功率集成电器、电力电子交流技术、电力电子应用技术等,推动电力电子系统朝着智能化趋势发展,而且稳定性和安全性极高。
当前阶段,电力电子把各项能源转变为了电能,为人们日常生活提供了诸多便利,同时还呈现出了良好的节能环保效果,达到了自动化和智能化的发展目标,通过分析电力电子实际情况可以看出,电力电子的应用优势表现在以下几方面。
第一,分布式发电和可再生能源发电。
国外对分布式发电技术的重视程度极高,有利于拉近发电设备和用户之间的距离,达到近距离输电的目的,保持用户用电的独立性,即便是出现自然灾害以后,也能够强化安全和抵御能力,风力发电、太阳能发电等都是采取分布式发电系统,对电力电子技术有着极高的依赖程度。
我国电力电子技术应用系统发展现状探究
我国电力电子技术应用系统发展现状探究【摘要】本文探究了我国电力电子技术应用系统的发展现状。
在文章首先介绍了研究背景和研究目的。
随后,正文部分分别从电力电子技术概述、我国电力电子技术发展历程、电力电子技术在能源领域、工业领域和交通领域的应用方面展开讨论。
结论部分总结了我国电力电子技术应用系统的现状,并展望了未来的发展趋势。
通过本文的研究,可以更全面地了解我国电力电子技术的发展现状,为未来的研究和实践提供参考和借鉴。
【关键词】电力电子技术、应用系统、发展现状、能源、工业、交通、发展历程、未来发展趋势、我国1. 引言1.1 研究背景为了更好地了解我国电力电子技术应用系统的现状和发展趋势,本文将对电力电子技术的概念和发展历程进行介绍,探讨其在能源、工业和交通领域的具体应用情况。
通过本文的研究,可以帮助人们更好地认识我国电力电子技术的发展现状,促进技术创新和产业升级,推动我国电力电子技术在各领域的应用和发展。
1.2 研究目的本文旨在探究我国电力电子技术应用系统的发展现状,分析其在能源、工业和交通领域的应用情况,总结我国电力电子技术的发展历程,并展望未来的发展趋势。
通过对我国电力电子技术应用系统的现状进行深入研究,可以为相关领域的技术创新和产业发展提供参考和借鉴,推动我国电力电子技术的进一步发展和应用,促进我国能源结构的优化和转型升级。
通过本文的研究,可以全面了解我国电力电子技术在各领域的应用情况,为今后相关研究和工作提供重要参考,促进我国电力电子技术的发展,提升我国在相关领域的技术实力和竞争力。
2. 正文2.1 电力电子技术概述电力电子技术是指利用电子器件进行能量转换、功率控制和信号处理的技术。
它广泛应用于各种领域,如工业生产、交通运输、能源领域等。
电力电子技术的主要特点包括高效率、快速响应、精密控制等。
电力电子技术的核心器件包括开关管、晶闸管、继电器等。
这些器件能够实现电能的调节、变换和控制,使电力系统更加稳定和灵活。
对我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析
关键 词 : 电 力 工 程 电 力 电 子 电 力 传 动 系 统
从 学 术 的 角 度 来 看 . 电力 电子 技 术 的 主 要 任 务 是 研 究 电 力 电子器件( 功 串 导体 ) 设备 , 转 换器拓扑结构 . 控制和电力 电_ f
中图分 类 号 : TM
0 1 6 0 0 0ຫໍສະໝຸດ ) 文献 标 识 码 : A
文章 编号 : 1 6 7 3 — 5 8 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 2 9 0 - 0 1
摘要 : 在 人 类 所利 用 的 能 源 当 中 , 电能 是 最 清洁 最 方便 的 ; 电 气传 动无 疑 有 着很 大 的 意 义 , 随 着 电 力 电子技 术 、 计 算机技 术 以及 自 动控 制技 术 的 迅速 发 展 , 电 气传 动技 术 也得 到 了长足 的发 展 。本 史在对 大量 国 内外 文献 分析 的基 础 上 , 总结 和论 述 了我 国在 电力
1 . 电 力 电 子 的 研 究 方 向
子 转 换 器 技 术 的 智 能 电 力 电 子 变 换 器 技 术 .控 制 电 力电 子 系 统 P WM 技 术 只是 满 足 的 需 求该 设备 2 ) 应 用 矢 趋 控 制 技术 、 直 接转 矩 控 制 技 术 及 现 代控 制 理 论 交 流 电机 交 流 驱 动 系统 足 一 个 多 变 量 、 非线性 、 强耦合 、 时 变 控制对象 . 变频调速控制 . 电 机 控 制 的稳 定 状 态 方程 的研 究 动 态
1 ) 输 入 电 流 为正 弦和 四象 限运 行 开 辟 r新 的 途 径
高性能交流骄 动系统电压型 P WM 逆 变 器 中 的应 用 日益 』 ’ P WM 技 术 的 研 究 更深 入 P WM 功 率 半 导体 器件 采川 高频 开 应川 , 实 现 电 力 和磁 场 的能 量 转 换 、 控制 、 传输和存储 , 以便 实 现 泛 . 合 理 和 有 效 使 川 的各 种 形 式 的 能 源 .高 品 质 的 人 力 的 电力 和 磁 启 和关 . 成 为 一 个 在 一 定 宽 度 的 电压 脉 冲序 列 法 律 的 变 化 , 为 场 的 能 量 了 实现 频 率 , 变 器 , 有 效 地 控 制 和 消 除 谐 波 的直 流 电 P WM 技 术 可分 为 类 : 正 弦 P WM.优 化 P WM 及 随 机 P WM。 弦 就 日 前情 况 而 矗 ‘ .我 电 力 电 子 的 研 究 范 嗣与 研 究 内容 主 P WM 的 电 . 电 流 和 磁 通 正 弦 P WM 计 划 的 目 标 包 括 正 弦 P WM 普 遍 提 高 功 率 器 件 的开 关 频 率 将 是 一个 非 常 m色 的表 现 . 爱包 括 : 1 ) 电力 电子 元器 件 及 功 率 集 成 电路 : 2 ) 电力 电子 变 换 器 技 术 的 研 究 主 要 包 括 新 的或 电 力 能 源 的 约 和新 能 源 电 力 电 子 .军 事 和 空 问 应 用 等 作 为 特 殊 的 电 力 电 和 计 算 机 仿 真 建模 : 3 ) 电 力 电子 技 术 的应 用 . 其 研 究 内 容包 括 超 高 功 率 转 换 器 , 存能源效率 , 可再 卞 能 源 发 电 , 钢铁 , 冶金 。 电力 , 电 力牵 引 , 船 舶 在r 1 1 小功率交流驱动系统等被广泛使用 . . 但 为 大 容 量 的 电源 转 换 设备 . 高肝 火 频 率 将 导 致 大 的 开 关 损 失 . 以及高功率 设备 , 如 G T O 的 关 频 率 仍 不 做 的 非 常 高 的 在 这 种 情 况 下 , 最 佳 的
浅谈我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇
分 国外公司仍然拒 绝转让 ,如全控 电力 电子器件 大功率变流器 、电 力 电子全数 字控制水平 、重 大工程经验等均处于较低 水平 。因此 我 依据 我国中长期科学和技术 发展 规划纲要 ,电力 电力技 术的应用 国当前处于大力发展 国内电力 电子技术的紧急时期。 范 围越 来越 广 ,对其的研究越来越收 到重视 ,但 目前与 国际水平相比 较 ,还 有很 大的进步 空间 】 。如今 我国 电力 电子技 术和 电力 电子 装置 3 我国电力电子与电力传 动技术发展的机遇 在多个 重点行业和领域得到重视 ,但 为了能够拉近我 国电力电子技术 要想推动我 国向资源 节约和环境友好等方 向进一步发展 ,发展 强 与 国际水平 的差距 ,我 国加强对 电力 电子技术的研究 ,为实现 自主创 大的 、世界先进水平 的电力 电子技术和产业具有重要 的价值 。如今我 新 出台了各 项政策 ,为我 国电力 电子与 电力传动技术 的发展提供 了 良 国专 门针对 电力电子器件及 电力 电子装置等项 目明确 了支撑指南 ,主 好的机遇 。 要包括新型 电力电子器件 及 电力 电子集成技术 、电能质量负荷控制技 术及装置、 电气化铁路 同向供电装置等 。促进我 国在完善 电力 电子产 1 电力电子的含义及应用的重要性 业链和创新 自主知识产权 芯片、技术等方面加大 了推广力度 ,其中芯 随着我 国整体 实力的快速增长 ,多个行业 对电力的需求和要求越 片产业化主要包含绝缘栅双 极晶体管、金属氧化物半导体场效应管 、 来越高 ,如机 械行业、交通行业 、石油化工 行业、环保行业 、国防及 门极换流 晶闸管等产 品芯片 的制造 、组 装 。此 外电力 电子产业链还 航天等 ,因此加强对 电力 电子的研究 ,提高电力 电子水平具有 比较 。 包含模块产业化、应用装置产业化 、专业工艺设备和测试仪器产业化 对 电力 电子的研究 , 主要是针对 电力 电子器件 、 变流器拓 扑及控制等 , 等 ,重点内容包含 电力 电子器件 系统集成模块、 电机节能、 自主知识 确保 电能量 、磁 能量的控制、传输等 ,实现对 电能高效率的使用 ,提 产权芯片电力电子装置、电力电子器 件生产 专用工艺设备等 。 供高质 量电能。在对电力 电子进行研究 时 ,主要需要对 电力 电子 元器 如今对 高性能交流驱 动系统 电压型 P WM 逆 变器 的频繁使用 ,推 件、功率集成 电路、电力 电子变流技术 、电力 电子应用技术 、电力电 动了 P WM 技术 的进步 , 其主要可 以实现变频变压反抑制谐波 的特点 , 子系统集成等方面进行研究 , 以保证 电力 电子系统 向智 能化方 向发展 , 改变逆 变电路输 出 电压 的大 小。P WM 技术主要 包含三种类 型 ,分别 且具有较高的稳定性和可靠性 。 为优化 P WM、 正弦 P WM、 随机 P WM, 其中 以正弦 P WM应用作为广泛 。 电力 电子将各 种能源转换成 电能 的方式 ,不仅 方便人们 的生活 , 随着微 电子技术的发展 ,将其应用 在芯片中 ,可以有效提高芯片的运 还具有节能环保 的特征 ,有效推动 电力 系统逐 渐实现 自动化 、智能化 算能力和可靠性 。如利用 电力电子技术 制造的有源滤波器 ,在治理 电 和节能化 。根据对 我国电力电子的发展分析 , 可 以从 以下方面针对 电 网谐波、改善 电网功率 因数等方面 有重 要的作用 ,且随着全球不可再 力 电子 的应用优势进 行分析 :①分布式发 电和 可再 生能源发 电,分布 生 能源 的深入挖掘 ,风力 、太 阳能、潮 汐、地 热等可再 生能源越来越 式发 电技术在 国外颇受重视 ,其可 以让发 电设备拉 近与用户 的距离 , 来越 收到重视 ,而要将这些 能源转换为可 以使 用的电能 ,则必须采用 实现近距离输 电,且 还可以实现用户用 电的独立性 ,在应对 自然灾害 逆 变器 、充 电器 、稳压器等进行 电能质量的控制 。 时 ,有效提高安全和 应变能力。此外风力发 电、太 阳能发 电等均采用 分布式发 电系统 ,对 电力电子技术的依赖性较 强。根 据相关研究调查 4 结束语 可知 ,全球对 电力 电子产 品应用在分布式和混合式 发电设备的发展势 综 上所述 ,随着科技的进步 ,人们生产生活 中的科 技产 品和技 术 头越来越猛 ,尤其是逆 变器、频率变流器、静态传输 开关等 ,但 由于 对 电力 电子技术和 电力传动技术 的需求越来越 多 , 具有 良 好 的发展 空 很多可再生能源和分 布式发电系统所产生的 电能存在不稳定的状态 , 间和前景。通过加大对 电力 电子技术和 电力传 动技术的研究 ,将电力 此时需要加 强电能储存技术的应用 ,即利用 电力电子技术对不稳定状 电子技 术作为核心技术给予大力支持 ,是促进 我国电力电子与电力传 态进行控制 。② 电能质量控制 ,电力 电力技术在 电力系统改造方面具 动技术拉近与 国际水平距离 的重要措施 。 有重要 的作用 ,能够 有效实现节省 电能 ,提高用 电效率 ,而且随着高 压大功率 电力 电力装 置的应用 ,对 电力系统产生 、输 送和分配等应用 参 考文献 : 价值越来越高 。 [ 1 】卢子广 , 胡立坤 ,卢泉 等 . 电力 电子与 电力传 动创新型 实践教 学 改革与 实施 [ J 】 .实验 室研究与探 索 , 2 0 1 3 ( 1 1 ) : 1 4 8 - 1 5 2 . 2 当前我 国电力电子发展现状和存在 的问题 [ 2 】陆宇 . 我 国电力电子与 电力传动 系统的发展状况 [ J 】 . 科技创新 与 虽然我 国自改革开放 以来非常重视 电力 电子技术 的开 发和研究 , 应用 , 2 0 l 5( 2 2 ) : 1 8 5 . 但 由于受到财力支持和科 技发展基础等 因素的影 响,我 国电力电子技 【 3 】 唐媛 芬 , 李宏 , 杨宏 亮 .电力电子技 术 的发展给 感应加热 电源 带 术 的发展仍然 明显落后于 国际水平 。 如 目前我国 电力电子产品和装置 , 来 的机遇和挑战 [ J 】 .工业加热 , 2 0 l 0 ( 0 6 ) : 6 - 9 . 主要还是基于 晶闸管 ,而其 他高技术电力 电子产 品和装置 ,是借 助国 [ 4 】肖向锋 , 郭彩 霞 .电力 电子技术和产业的发展及 前景 【 J 】 .变频器 外生产的先进器件组合而成 ,因此 我国 自主创新和研发 的电力电子产 世界 , 2 0 1 4 ( 0 5 ) : 2 2 - 2 5 . 品和装置与 国际先进水平 差距还 就有较大的距离 。而且我 国虽然 加大 [ 5 】刘心 驰 .浅 谈 电 气工 程及 其 自动化 的 发展 现 状 与展 望 … .玻 了国外先进技术的 引进力度 ,但对 于一些核心技术和重要部 件 ,大部
电力传动技术的发展趋势
电力传动技术的发展趋势电力传动技术是一种利用电能来传输和驱动机械设备的技术手段,它在工业生产、交通运输、能源开发等领域具有重要应用价值。
随着科技的进步和工业化水平的不断提高,电力传动技术也在不断发展和创新。
本文将从几个方面探讨电力传动技术的发展趋势。
随着电子技术的飞速发展,电力传动技术将更加智能化。
传统的电力传动系统主要依靠机械装置实现能量传递和转换,而现代电力传动技术将加入更多的电子元器件和智能控制系统,实现动力传递过程的智能化监控和调节。
智能变频器、电机控制系统、PLC等设备的应用,能够实时监测和调整传动系统的运行状态,提高传动效率,降低能耗和维护成本。
电力传动技术将更加注重节能环保。
随着全球能源资源的日益紧张和环境污染问题的日益严重,电力传动技术的发展将更加注重节能和环保。
未来的电力传动技术将更加注重整体能效的提升,通过改进传动系统的设计、材料和工艺,减少能量的损耗和浪费。
利用可再生能源进行电力传动也会成为未来的发展趋势,例如太阳能、风能等清洁能源将会被广泛应用到电力传动系统中,降低对传统能源的依赖,减少对环境的影响。
电力传动技术将更加注重安全可靠。
在工业生产和交通运输等领域,传动系统的安全性和可靠性至关重要。
未来的电力传动技术将更加注重在传动系统设计和制造过程中引入先进的安全技术和可靠的保护装置,确保传动系统在高速、重载、恶劣环境下能够安全可靠地运行。
电力传动技术将更加注重智能化联网。
随着物联网技术的不断发展,电力传动系统将逐渐实现智能化联网。
通过传感器、网络通信技术等手段,实现传动系统的远程监测和故障诊断,提前发现和排除故障,提高传动系统的可靠性和可维护性。
电力传动技术的发展将朝着智能化、节能环保、安全可靠和智能化联网的方向不断推进。
相信随着科技的不断进步和应用的不断推广,未来电力传动技术将会取得更加显著的成就,为人类社会的发展进步做出新的贡献。
我国电力电子与电力传动系统的发展状况
我国电力电子与电力传动系统的发展状况电能是人类史上最清洁最独特的一种能源;随着时代的发展,电力电子、计算机以及自动控制技术的快速发展加快了电气传动技术发展的步伐;因此研究电子电力技术以及电气传动有着重大的意义。
标签:电力电子技术;能源;电力电子传动系统前言由于我国的国情比较特殊,科技的起步落后于许多发达国家,电子电力的创造、传动产业的发展对其他国家具有较大的依赖性。
近些年,我国经济发展步伐加快,对电力产业的需求增加,市场对电子电力产业具有巨且持续的需求,因此我们必须发展本国的电力传动与电子电力产业,对外依赖应逐步减少,把握行业发展良机。
1 电力电子的研究方向从大体上讲,电网的发展是优化和改良电力电子技术智能化的重要环节,不仅对我国电力行业有着进步性意义,对以后各国电力系统发展也有相互交流的资本。
从本国电网的现状出发研究方向有:(1)各种电子电力器件如电力晶体管、电力场效应管、IGBT等广泛应用,HVDC和FACTS技术的日渐成熟,研究提高电力的传输容量和其安全稳定性。
(2)电力电子技术的应用,超高功率转换器在能源效率对工业上电解电镀,冶炼和焊接,加热淬火等的改良及创新,发展电力系统的信息化和自动化;(3)能源电力方向上,对电能质量的控制,利用电子电力技术制造的有源滤波器APF、静止无功发生器SVG、有源功率因数校正器APFC等设备的改进对电网优化,监测、控制、通信、保护技术对新能的开发和利用;(4)电力电子系统集成,其研究内容包括标准化电力电子模块;单芯片和多芯片系统设计,集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是:晶闸管在中国电力电子产品和设备中占有很重要的地位,可是我国很多先进的电力电子器件全部依赖进口。
虽然我国电力电子的开发研究已有50年的历史,取得了长足的进步,但由于该领域科技飞速发展,而且我国财力和原有基础薄弱的限制,尤其是面临国外高科技的冲击等原因,我国电力电子被“边缘化”。
电力传动发展现状及未来趋势分析
电力传动发展现状及未来趋势分析电力传动作为一种先进的动力传输方式,已经在各个领域展现出了广阔的应用前景。
本文将对电力传动的现状及未来趋势进行分析,探讨其在技术、市场和环保方面的发展潜力。
电力传动是一种以电能为动力源,通过电动机驱动传动装置实现动力传输的技术。
相较于传统的机械传动方式,电力传动具有许多优势。
首先,电力传动具有高效性能。
电动机在负载不同的情况下能够调整自身的输出功率,从而实现能源的高效利用。
其次,电力传动具有可靠性强的特点。
通过电缆和电子设备的连接,电力传动能够稳定地传送动力,且机械零部件的可靠性相对较高。
再次,电力传动具有操作灵活性。
通过调节电动机的控制系统,可以实现电力传动各种工作状态的调整,适应不同的工作环境和需求。
目前,电力传动已经广泛应用于工业领域。
特别是在重工业、石化、冶金、采矿等领域,电力传动已经成为主要的动力传输方式。
在工业生产中,电力传动能够实现自动化控制,提高生产效率和产品质量。
同时,电力传动还能够减少机械运动中的噪音和振动,改善工作环境。
此外,电力传动在汽车、铁路、船舶等交通工具中也具有广泛应用。
电力传动能够为交通工具提供高效、环保的动力源,降低能源消耗和排放,符合现代社会对绿色出行的需求。
未来,电力传动有望在技术、市场和环保方面迎来更大的发展。
首先,在技术方面,电力传动将继续改进和创新。
随着电子技术和材料科学的发展,电力传动系统的效率将进一步提高,传动装置的体积和重量将进一步减小,控制系统将进一步智能化。
例如,随着电池技术的突破,电力传动在汽车领域有望实现更长的续航里程和更高的充电效率。
其次,在市场方面,电力传动的需求将继续增长。
随着工业化和城市化的推进,对高效、稳定、环保的动力传输方式的需求日益增加。
同时,电力传动在新兴市场和发展中国家也具有广阔的应用前景。
最后,在环保方面,电力传动将成为实现碳中和和可持续发展的重要方式之一。
通过将可再生能源和电动机的组合,能够实现清洁、低碳的能源利用,减少排放,保护环境。
我国电力传动系统的发展状况
我国电力传动系统的发展状况电力传动系统优势明显,电力传动组成结构简单传动效率高,精确度高,节省电力,高精度传感器,计量器和计算机技术的应用使得其控制精度显著提高,电力驱动环保无污染而且噪音小,发展电力传动技术已经迫在眉睫。
目前我国在电力传动系统技术上问题重重,严重依赖国外技术,处处受限制,严重影响经济发展。
所以我国应该大力研究电力传动系统,解决自身瓶颈。
1 电力传动传动系统1.1 组成机械设备中非常重要的一部分是电力传动系统,而该系统主要有4个组成部分。
1电动机:电动机是生产机械的核心部分,其主要是将电能转化成机械能带动设备进行生产,根据电源的不同电动机又又直流电动机和交流电动机之分。
2传动机构:传动机构可以讲电动机产生的机械能传递到工作设备中去。
主要依靠传动带,联轴器等进行传送动能。
3控制设备:由控制电动机,自动化元件和工业控制计算机等组成的控制设备来控制电动机的运行4电源:电源有直流和交流两种电源,为不同的电动机和控制设备进行供电。
1.2 原理以电动机中介,将电能转化成机械能,并在传动机构的参与1/ 6下带动机器工作。
电力传动系统由电动机,传动机构和控制装置组成。
根据不同的需求和电源的不同,电力传动也因此而不同。
电力传动可以进行远距离自动控制,而其又以电力为能源,电力使用便捷,为电力传动在工业中大规模应用创造了条件,电动机的适用性强为工业发展提供了强劲动力。
1.3 电力电子技术应用的意义电力电子将各种能源转化成电能可以帮助电力系统向智能化节能化和自动化方向转变。
电力电子技术的发展推动了分布式发电技术的发展,可以帮助分布式发电系统控制不稳定状态,并且电力电子技术可以帮助电力系统进行改造,能够提高用电效率,节约能源,在电力系统的产生输送和分配方面的作用巨大。
1.4 我国电力电子技术的发展方向电力电子变换器技术,这项技术主要研究节约电能,新能源空间以及军事等领域中特殊电子变换器技术。
电力电子系统的集成:在这方面主要研究标准化电力电子模块,芯片系统集成,以及电力电子系统的性能研究。
简述近年来国内电力电子技术发展状况-电力论文-水利论文
简述近年来国内电力电子技术发展状况-电力论文-水利论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——随着科学技术与社会经济的迅速发展,世界快速地由原来的工业化社会想信息化社会转型,信息化社会的发展,使得电子技术的发展也十分迅速,半导体了电子管是电子技术在发展过程中的一次具有性的突进.当电力半导体器件出现以后,半导体器件更是得到了充分的发展,这样的一个发展过程使得电子技术的应用领域广泛起来,电子技术的应用从原来的弱电领域进入强电领域.进入二十世纪后,电力器件不停地出现,使得电力电子技术逐渐将电子交流技术、控制技术以及电子技术三者结合起来,这样一来,电子学又得到了进一步的发展.在社会逐渐由工业化转向信息化的漫长过程中,电子技术的发展也是日新月异.现今,电力电子技术的应用在我国的电气工程领域主要体现在四个方面:即新能源发电、智能电网、电气节能和电力牵引.因此,要想探究电子技术系统的发展历程,必须从这四个方面入手.1 新能源发电发展历程当今社会,能源问题是全球面对的一个共同的危机.由于全球各国的煤储量、石油储量都在迅速地减少,生态平衡遭到了严重的破坏,环境污染日益严重,因此,新能源的应用已经迫在眉睫,世界各国对此十分重视.为了新能源的利用问题,世界各国各自启动了各项能源计划,表明新能源的利用已经迫在眉睫.为了应对这种必然发展趋势的需要,在近些年来我国各高校与电力电子和电力传动相关的学科以上各级都开展了与新能源发电相关的电力电子应用技术的研究.可见新能源发电已经不可避免地成为我国乃至世界电力电子技术的主要的应用领域之一.目前我国正处于一个技术急缺的时候,在电力电子技术应用方面体现为:二并网变换器主要来源于进口产品,我国对外来产品的普通运行经验不够,我国的国产产品仍然在费力的摸索中逐步前进.我国产品的主要问题表现为:装备的可靠性差,产品的有关性能和功能还达不到要求,产品没有统一的标准.虽然这样,我国的电力电子技术的应用系统仍然的到了一定程度的发展.其表现如下:首先,我国的电力电子技术应用系统开始向大容量发展.我国发电系统的单机容量已经用兆瓦来作单位,并且它在向更大的容量方向发展.其次,电力电子技术应用系统的高能性.这种特性主要通过电力电子技术在应用时所展现的高可靠性和高效率,还有电力电子技术为了适应电网所需求的低电压穿越以及对电网进行的孤岛保护等.2 智能电网发展历程智能电网也是近几年来随着我国电力电子技术的发展在电子行业兴起的概念.在人们的潜意识里,基本上认为电力电子技术、传感技术、新能源发电技术、通讯技术等是驱动智能电网的主要因素.事实上,电力电子技术是一门包括灵活输电、新型储能、传感、先进的信息、控制等技术,它承载着大规模的可再生能源并网发电,以实现电网的安全、稳定、高效运行.近些年来,世界各国对于智能电网的研究愈加重视,2008年,美国提出了智能电网计划,企图用智能电网对各种新能源进行入网管理,并在此基础上全面地对能源进行分布式的管理,最终是美国创造出世界上高能源使用效率的记录.同年10月,我国也针对智能电网正式地启动了一个具有可行性的研究项目.并依据这一项目规划出了一个三步走的战略.所谓三步走战略,即在2010年将我国的电网高级调度中心建成,在2020年将我国具有初步智能特征的数字化电网全面建成,在2030年使得我国具有自愈能力的智能电网得以真正建成.可以说,电力电子应用系统近些年来被广泛运用与智能电网中.3 电气节能发展历程变频调速作为电气节能的主要内容.它是解决我国节能规划工程中电机系统节能的关键.我国政府对自2006启动的节能规划工程投入颇多,因此,节能这一举措势在必行.变频调速系统在运行过程中的主要依靠作为电机的电力电子变频器驱动电源.随着我国电子技术应用系统的不断发展,我国的变频调速技术也变得日趋成熟,在市场上有极大的发展空间,且其保质期延长了许多.目前,我国高压电机系统中采用变频调速技术的大约有20%,而低气压电机系统中采用此技术的大约占30%.可见,我国使用电力电子变频器来驱动源的变频调速系统在未来有着极大的发展空间.除此之外,变频调速系统将会在未来继续随着电子技术应用系统的发展成为一个集成型、专用型的系统产品.它的特点即是将变频器、电机以及其控制集于一体.4 电力牵引发展历程电力牵引对于我国的交通系统来说,有着越来越重要的作用.现在,由于国家及政府的大力支持,它正在迅速发展成为我国乃至世界交通的发展重点.近几年来,由于电力电子技术的发展,我国利用电力牵引技术制造出许多种类的电动汽车.而在电力牵引中,最关键的即是电力传动与电力电子.可见,近些年来,电力电子技术应用系统的发展愈加成熟.5结语通过上文的讲述,电力电子技术应用系统在我国已逐渐发展起来,并广泛地运用于工业领域,在此运用过程中,我国在工业领域方面的效益得到了有效地提高.可见,电力电子系统不仅在过去几年里逐渐代替其他技术成为现阶段我国高新技术系统中不可或缺的关键性的支撑设备.其发展历程是一个曲折不断前进的过程.随着科学技术的发展,它将更加广泛地运用于我国社会经济、生活的各领域,并在未来的各领域中得到更好地发展.参考文献:[1]赵争鸣.电力电子技术应用系统发展热点综述[J].变频器世界,2010,01:41.[2]赵争鸣.电力电子技术应用系统的一些新发展[J].电力电子,2010,01:6-10.[3]柳建峰.我国电力电子技术应用系统发展现状探究[J].数字技术与应用,2013,05:。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析摘要在人类所利用的能源当中,电能是最清洁最方便的;电气传动无疑有着很大的意义,随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展,电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上,总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
关键词电力工程;电力电子;电力传动系统
中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)59-0028-02
从学术的角度来看,电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件(功率半导体)设备,转换器拓扑结构,控制和电力电子应用,实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储,以便实现合理和有效使用的各种形式的能源,高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向
就目前情况而言,我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括:1)电力电子元器件及功率集成电路;2)电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子,军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换
器技术,控制电力电子系统和计算机仿真建模;3)电力电子技术的应用,其研究内容包括超高功率转换器,在能源效率,可再生能源发电,钢铁,冶金,电力,电力牵引,船舶推进应用,电力电子
系统的信息化和网络;电力电子系统的故障分析和可靠性;复杂的电力电子系统的稳定性和适应性;4)电力电子系统集成,其研究内容包括标准化电力电子模块;单芯片和多芯片系统设计,集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题
当前的主要问题是:中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管,虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备,但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法,尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口,而许多关系到国民经济和国家安全,在一些关键领域的核心技术,软件,硬件和关键设备,我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全,更多先进水平的核心技术差距的关键领域,这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去,虽然我国国民经济的各个部门,先后引进了国外先进技术,已开始注意到国内突出的问题,从表面上看,虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70%的要求,但只要仔细分析,不难发现,并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件,都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
目前国外和问题的主要区别是:电力电子器件的全面控制,不能制造国内制造的高功率转换器,低技术,设备可靠性差,电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段;应用程序的控制技术和系统
控制软件的水平较低;缺乏经验的重大项目等。
高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。
3 电力传动系统的发展现状分析
目前我国电力传动系统的研究主要围绕交流转动系统展开,随着交流电动机调速理论的突破和调速装置(主要是变频器)性能的完善,电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器,直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速。
交流传动系统之所以发展得如此迅速,和一些关键性技术的突破性进展有关。
它们是功率半导体器件(包括半控型和全控型)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。
为了进一步提高交流传动系统的性能,国内有关研究工作正围绕以下几个方面展开:
1)输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径
高性能交流驱动系统电压型pwm逆变器中的应用日益广泛,pwm 技术的研究更深入。
pwm功率半导体器件采用高频开启和关闭,成为一个在一定宽度的电压脉冲序列法律的变化,为了实现频率,变压器,有效地控制和消除谐波的直流电压。
pwm技术可分为三类:正弦pwm,优化pwm及随机pwm。
正弦pwm的电压,电流和磁通正弦pwm计划的目标包括。
正弦pwm普遍提高功率器件的开关频率将是一个非常出色的表现,在中小功率交流驱动系统等被广泛使用。
但为大容量的电源转换设备,高开关频率将导致大的开关损失,以及高功率设备,如gto的开关频率仍不做的非常高的在这种情况下,在最佳的pwm技术只是满足的需求该设备。
2)应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论
交流电机交流驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变控制对象,变频调速控制,电机控制的稳定状态方程的研究动态控制非常令人满意的结果的特点。
70年代初提出研究交流电机的控制过程的动态,不仅要控制每个变量的振幅,而控制的阶段,为了实现交流电机磁通和转矩的解耦矢量变换方法,促使高性能交流驱动系统逐渐向实际使用。
高动态性能的电流矢量控制变频器已成功应用于轧机主传动,电力牵引系统和数控机床。
此外,为了解决系统的复杂性和控制精度之间的矛盾,但也提出一个新的控制方法,如直接转矩控制,方向控制电压,特别是与微处理器控制技术,现代控制理论在各种控制方法也得到了应用,如二次型性能指标最优控制和双位模拟调节器控制,可以提高系统的动态性能,滑(滑模)变结构控制可以提高系统的鲁棒性,状态观测器和卡尔曼滤波器可以得到状态信息不能测量,自适应控制能够全面提高系统的性能。
此外,智能控制技术,如模糊控制,神经网络控制,也开始在交流变频调速驱动系统用于提高控制精度和鲁棒性。
3)广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展,数字式控制处理芯片的运算能力和可
靠性得到很大提高,这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。
目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器(digital signal processor——dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit——asic)等。
其中,高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。
核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现,为交流传动系统的控制提供很大的灵活性,且控制器的硬件电路标准化程度高,成本低,使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。
4 结论
虽然我国电力电子与电力系统传动系统技术得到了长足的发展,但与发达国家相比仍然存在较大差距,许多关键技术有待突破,关键部件还长期依赖进口的局面还没有打破。
参考文献
[1]孔秋林.电力传动系统的应用分析[j].机械论坛,2008(2):12-13.
[2]董正卫.电力电子的发展与技术分析[j].北京电子工业大学学报,2010.。