电力电子变流技术运用在哪些场合

A. 电力电子技术的应用领域主要有哪些

电力电子技术主要应用（根据适用场合分类）：

1. 石油、煤炭等开采行业电控设备：

• 主要设备，晶闸管直流电动机系统；变频器和交流调速系统。

• 市场前景，石油、煤炭等不可再生资源逐渐减少，但是我猜测未来几十年内还会继续。只要需要挖石油、挖煤、挖金子就有电力电子技术的市场。

2.电动汽车领域：

• 主要设备，一是本身电动汽车上的设备（控制器等），二是充电桩，三是测试系统。

• 市场前景，由于中国政府大力支持，目前电动汽车市场颇为看好。

• 对用电要求较高的场合，例如银行、证券交易所的计算机系统；网络服务器、路由器等关键设备；各种医疗设备；办公自动化设备；工厂自动化机器。

• 主要设备，UPS（不间断电源）。

• 市场前景，已经成熟，应该在后面几十年内继续保持稳定增长。

B. 对于电力拖动,电力电子技术的典型应用是哪两个

电力拖动的典型应用是各类电机控制电路，如起重机、电梯等。
电力电子技术的典型应用是各电源电路，如直流变压、直流变交流(变频器)等。

C. 什么是电力电子变流技术

电力电子变流是个交叉的学科，它是指用现代电力电子技术（电力学、电子学、控制论）来实现交流变直流，和直流变交流。他对于现在科技的发展、节能、机车的运行等有着重要的作用应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件(Power Electronic Device)对电能进行变换和控制的技术.电力电子技术主要用于电力变换(Power Conversion). 1.2电力电子技术的两个分支: 电力电子变流技术(Power Electronic Conversion Technique) 用电力电子器件(Power Electronic Device)构成电力变换电路(Power Conversion Circuit)和对其进行控制的技术,及构成电力电子装置(Power Electronic Equipment)和电力电子系统(Power Electronic System)的技术.电力电子技术的核心,理论基础是电路理论(Theory of Electric circuit). 电力电子器件制造技术(Manufacture Technique of Power Electronic Device)电力电子器件制造技术的基础,理论基础是半导体物理(Semiconctor Physics)。 1.3 电力变换变换器分为四大类: 交流→直流——整流 直流→交流——逆变 直流→直流——斩波 来源: http://tede.cn交流→交流——交流调压,变频 1.4 电力电子技术和电子技术的关系 电力电子器件制造技术和电子器件(Electronic Device)制造技术的理论基础是一样的,大多数工艺也相同。现代电力电子器件制造大都使用集成电路(Integrate Circuit-IC)制造工艺,采用微电子(Micro-electronics)制造技术,许多设备都和微电子器件制造设备通用,说明二者同根同源. 电力电子电路(Power Electronic Circuit)和电子电路(Electronic Circuit)许多分析方法一致,仅应用目的不同.广义而言,电子电路中的功放和功率输出也可算做电力电子电路.电力电子电路广泛用于电视机,计算机等电子装置中,其电源部分都是电力电子电路. 器件的工作状态: 信息电子,既可放大,也可开关;电力电子,为避免功率损耗过大,总在开关状态 ——电力电子技术的一个重要特征. 1.5电力电子技术与电气工程的关系 主要关系:电力电子技术广泛用于电气工程(Electrical Engineering)中. 电力电子装置广泛用于高压直流输电(High-Voltage DC Transmission),静止无功补偿(Static VAR Compensate),电力机车牵引(Electrical Power Motorcycle Driving),交直流电力传动(AC/DC Power Driving),电解(Electrolyze),励磁(Excitation),电加热(Electric Power Heating),高性能交直流电源(High-Performance AC/DC Power Supply)等电力系统(Electric Power System)和电气工程(Electrical Engineering). 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息 通常把电力电子技术归属于电气工程学科 电力电子技术是电气工程学科中一个最为活跃的分支,其不断进步给电气工程的现代化以巨大的推动力 1.6 电力电子技术与控制理论的关系 1)控制理论广泛用于电力电子技术,使电力电子装置和系统的性能满足各种需求; 2)电力电子技术可看成"弱电控制强电"的技术,是"弱电和强电的接口",控制理论是实现该接口的强有力纽带; 3)控制理论和自动化技术密不可分,而电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术. 2、电力电子技术的发展史 电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用,因此,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的. 1904年出现了电子管(Vacuum tube),能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开了电子技术之先河 20年代末出现了水银整流器(Mercury Rectifier),其性能和晶闸管(Thyristor)很相似.在30年代到50年代,是水银整流器发展迅速并大量应用的时期.它广泛用于电化学工业,电气铁道直流变电所,轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电 来源: www.tede.cn 1947年美国贝尔实验室发明晶体管(Transistor),引发了电子技术的一场革命 1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管(Thyristor) 1960年我国研究成功硅整流管(Silicon Rectifying Tube/Rectifier Diode) 1962年我国研究成功晶闸管(Thyristor) 70年代出现电力晶体管(Giant Transistor-GTR),电力场效应管(Metallic Oxide Semiconctor Field Effect Transistor-MOSFET) 80年代后期开始:复合型器件. 以绝缘栅极双极型晶体管(Insulated -Gate Bipolar Transistor-IGBT)为代表,IGBT是电力场效应管(MOSFET)和双极结型晶体管( Bipolar Junction Transistor-BJT)的复合.它集MOSFET的驱动功率小,开关速度快的优点和BJT通态压降小,载流能力大的优点于一身,性能十分优越,使之成为现代电力电子技术的主导器件.与IGBT相对应,MOS控制晶闸管(MOS Controlled Transistor-MCT)和集成门极换流晶闸管(Intelligent Gate-Commutated Thyristor-IGCT)等都是MOSFET和GTO的复合,它们也综合了MOSFET和GTO两种器件的优点. 90年代主要有: 功率模块(Power Mole):为了使电力电子装置的结构紧凑,体积减小,常常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件 做成模块的形式,这给应用带来了很大的方便. 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息 功率集成电路(Power Integrated Circuit-PIC):把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC).目前其功率都还较小,但代 表了电力电子技术发展的一个重要方向 . 智能功率模块(Intelligent Power Mole-IPM)则专指IGBT及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成,也称智能IGBT(Intelligent IGBT). 高压集成电路(High Voltage Integrated Circuit-HVIC):一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成. 智能功率集成电路(Smart Power Integrated Circuit-SPIC):一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成.

D. 生活中那些用到了电力电子技术方面的知识，介绍的请详细些最好加上原理说明

电力电子技术目前在各个领域的应用都很多，在我们生活当中也不例外。这样的应用例子比比皆是，如：家中的变频空调、变频冰箱，电磁炉，这些都是变频方面的应用；不间断电源UPS、节能日光灯、台灯等属于电能变换方面的应用，电动车等属于电力传动与调速控制方面的应用。

E. 电力电子技术的应用实例有哪些、、、

1、UPS（不间断电源）应用

光伏逆变及其并网等等，再掌握一些控制算法（PID控制，模糊控制，状态反馈控制等等各种吧）的数字实现（DSP）,那么就基本掌握一些很实用的强电和弱电相关技能了。

2、直流-直流（DC/DC）变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能（20~30）%。直流斩波器不仅能起调压的作用（开关电源）， 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

(5)电力电子变流技术运用在哪些场合扩展阅读

电力电子技术应用

1、一般工业

交直流电机、电化学工业、冶金工业

交通运输：

电气化铁道、电动汽车、航空、航天、航海

2、交通运输

电气化铁道、电动汽车、航空、航天、航海

3、电力系统：

高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿

F. 电力电子技术在生活中的具体应用

应用

1、一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业。

2、交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航天、航海。

3、电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿。

4、电子装置电源：为信息电子装置提供动力。

5、家用电器：“节能灯”、变频空调。

6、其他：UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置。

(6)电力电子变流技术运用在哪些场合扩展阅读：

1、 优化电能使用

通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。例如，在节电方面，针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查，潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%，所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施，一般节能效果可达10%-40%，我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

2、改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。

据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有95%与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。

3、电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途。

4、电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。

G. 电力电子技术的应用

电力电子技术的应用如下：

现代计算机和通信等都依赖于开关模式变换器的直流电源，这些电源装置可以是笔记本电脑的电池管理变换器，也可以是服务器簇的冗余供电的多变换器电源，或是程控交换机的电源。它们具有多路独立输出、多电压等级的特点，以供给计算机及其外设和显示屏之需。这种小功率电源系统的设计也处处渗透着电力电子技术的最新成就。

通信工业是供电电源和电池的最大用户之一，使用范围从无绳电话的小电源到超高可靠性的后备电源系统。例如，维持中央办公区电话网络通信的典型电源系统是一个5kW的功率变换器，它由一个前端离线功率因数矫正（PFC）升压变换器和两个2.5kW 的前向变换器组成。

前端离线 PFC升压变换器确保电源系统的可靠供电。后端的前向变换器给电话系统直流48V的配电总线提供大电流输出。该领域甚至有其自己主要的年会——国际通信能源会议（INternational TELecommunication Energy Conference，INTELEC）。

H. 电力电子技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用

随着计算机技术进步，现代控制技术为人类的生产、生活提供了强大的技术支持，新的材料和结构器件又反过来促进了电力电子技术发展，并在社会中得到广泛的应用。在电力系统中，应用电力电子技术也取得了很大进展。电子电子技术是电子技术的主要内容之一，除了电子电子技术，还有信息电子技术。现代电子技术主要是用电子器件进行设计的，以电子学原理为基础，进而制造一些特定功能的电路，可以为解决实际问题提供科学的依据的一项高科技电子技术。该项技术主要应用在电力领域，是以功率半导体器件、电路技术、现代控制等技术为支撑的技术平台新技术，主要是建立在电工原理学科、电子学等学科的理论基础上。

电力电子技术的发展

电力电子技术智能化的飞速发展：主要是可以将电子信息和器具的功率处理合二为一，将微电子技术和电力电子技术能够进行一体化。很多人指出：工业设备领域和电网领域是电子学下一步的重要应用范畴，该技术可以将人类带到第二次电子革命的前沿。

电力电子技术的应用

在发电环节中的应用

在电力系统中，包括发电环节在内的多种设备，是将来应用该技术的主要环节，主要是进行改善和应用这些设备。

(1)大型发电机的静止励磁具有安全性高、结构简单和成本廉价等优点，其控制静止励磁是采用的闸管整流并自励方式，此方式在各行业的大电力系统得到广泛采用。因为励磁机的中间惯性部分被去掉了，所以具备快速性调节性能，可以产生良好控制效果和充分发挥其性能。

(2)风力和水力发电机的变速恒频励磁。用水力进行发电的有效功率基本是由水头压力和流量决定的。在水头变化较大时，机组最优的转速也会跟着发生变化。风力发电的有效功率主要是和风速的三次方有关系，是正比关系，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。要使机组变速运行，取得最大的有效功率，可以通过改变转子励磁电流的频率，使其与转子转速、输出的频率恒定。该应用的核心技术主要是变频电源。

在节电方面的应用

(1)变负荷电动机调速运行。电动机节电主要是表现在两个方面：一个是电动机本身挖掘节电潜力;另一个是通过变负荷电动机的调速技术。只有将二者结合起来，才使得电动机节电方面变得较完善。交流调速目前在矿山和冶金等行业的电力系统中应用较为广泛。

(2)减少无功损耗，提高功率因数。在电气设备中，其器具包括变压器在内的主要设备都是属于感性负载。他们在运行时，不但消耗电气设备的有功功率，还消耗它的无功功率。无功电源和有功电源是一样的，是用来保证电能质量的重要环节。所以，当电气设备中的无用功的容量比较小时，应该增装无功补偿设备，从而使得设备功率因数得到很大的提高。

在输电环节中的应用

(1)通信用高频开关电源。通信业的`进步和飞速发展，在很大程度上推动了通信电源的高速发展。在通信技术中，一次电源通常为整流器，而二次电源为直流—直流变换器。在通信设备中，电源电压不同，集成电路的种类也多;因此，在通信供电系统中，从中间母线电压，将变换成所需的各种各样的直流电压，这样才可以减小损耗，能较为方便的增加和安装设备。

(2)直流-直流(DC/DC)变换器。DC/DC变换器是一个将固定的直流电压转换成可以变动的直流电压，在地铁列车和无轨电车无级变速的控制上该技术已经成功的应用了，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能。将直流斩波器用来代替变阻器，可以节约电能达到30%左右，效果很好。直流斩波器不仅可以起到能够调节电压的作用(如开关电源)，而且还可以对电网侧谐波电流噪声进行有效地控制和抑制，使调节和控制效果取得了明显的进步。

(3)直流输电技术。直流输电、轻型直流输电技术具有很多优点：有较大的输电容量，能灵活的进行调节和控制，并且稳定性能极好等。同时，电压直流输电所具有的的独特优势是：可以利用海底电缆输电;并能进行远距离输电;还可以将不同频率系统进行联网。在上个世纪七十年代，电力电子技术正式应用在直流输电上，起源于世界上第一个晶闸管换流器的诞生。从那往后，在生产实践中所用到的直流输电工程基本上都是用的晶闸管换流阀。

在配电环节中的应用

目前，能否进行可靠性供电，到底如何进行加强和提高电能质量，是现在配电系统中所需要迫切解决的问题，要抑制各种瞬态的波动和干扰才可以使电能质量得到控制，同时还要满足频率和谐波以及电压的不对称度的要求。用户电力技术(DFACTS)是在柔性交流输电技术(FACTS)的各项技术成熟以后，在此基础上发展起来的，并能对电能质量进行控制的一项新技术;它是现代控制技术和电力电子技术在配电系统中的主要应用。由于DFACTS设备其原理、结构、功能与FACTS比较相似，根据市场的需求，其使用范围会逐渐广泛，再加上电力电子器件价格越来越廉价，可以预计DFACTS设备产品将快速进入一个高速发展的阶段。

改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业

根据世界上较为发达的国家进行的预测和判断，今后将有百分之九十以上的电能需要利用电力电子技术进行处理之后，才可以进行使用。电力电子技术与百分之九十五的现代的工业以及各种民用的机电设备有很大的关系。特别指出的是，电力电子技术是一个用弱电来控制强电的载体，同样也是计算机技术与机电设备之间进行接口的重要瓶颈。该技术可以为传统产业和新兴产业将来采用微电子技术创造有利的条件和强大的技术支持，还可以为将来充分发挥计算机技术的优势奠定强有力的技术条件和基础。

结论

通过以上介绍可以知道，电力系统是电力电子技术主要应用的一个方向。在已有研究成果的基础上，使得该技术应用和运行投入逐渐加大。只有在不断改善该技术应用经济性的情况下，才有可能在电力系统中大规模推广这项技术，大幅度提高电力系统的稳定水平，从而产生巨大的经济效益和社会效益。