文档介绍：李轩存(030601403)
数学与计算机科学学院
电子电力技术在能源方面的应用
李轩存(030601403,数学与计算机科学学院)
摘要:电子电力技术是应用于电力领域、以电力为对象的电子的技术。他横跨电力、电子和控制的边沿学科,是利用电力电子器件对电能进行交换和控制的一门技术。它主要研究以普通晶闸管为代表的大功率半导体器件及由它们组成的可控整流、逆流、交流调压、直流斩波、变频器和无节点开关等内容,在实际生活中有着广泛的应用的前景。
关键词:电子电力整流电路可持续发展
电子电力技术的发展
传统的电力器件主要是晶闸管及由它派生的器件。随着微电子技术的与电子电力技术的结合,又产生许多新型器件。如:可关断晶闸管、电力晶体管、大功率场效应晶体管等。总的发展趋势:大容量、高频化、模块化、功率集成化。
电力电子电路是以电力电子器件为核心,通过不同电路和各种控制实现对电能的转换和控制。电子电力电路主要有;
交流—直流变换电路:把交流电能转换为可调的直流电能的电路,又称可控整流电路。
直流—交流变换电路:把直流电能转换为交流电能的电路,又称逆变电路。
直流—直流变换电路:把固定的直流电能转换成可调的直流电能的电路,亦称直流斩波电路。
交流—交流变换电路:把某一频率的交流电能转换成幅值、频率或相位可调的交流电能的电路。
整流电路的工作原理:
利用二极管的单向导电性,将交流电转换为单向脉动直流电的电路,称为整流电路。整流电路可分为单相整流、三项整流等。
为分析方便,把二极管是为理想模型,即当二极管承受到正向电压时,将其视为短路处理;当受到反向电压时,将其视为开路处理。下图(a上)是最常见的单相桥整流电路图中有电源变压器,它将电网电压变换成所需的整流电压;四个二极管作为整流器件,结成电桥形式,将交流电压变换为所需的脉动电压;是负载,其两端的电压为单相桥式整流电路的(a下)所示。
(a)
(b)
设电源变压器副边电压为=。其波形图如(b)1图所示,在正半周期时,变压器副边绕组(+)端电位高于(-)端电位,二极管、受正向电压而导通,、受反向电压而截止。此时电流由(+)端流出,经、、回到(-)端,负载上得到上正下负的半波电压,且=;流过电阻上的电流=,其电压、电流波形图如图(b)2所示。
在负半周期时,变压器副边绕组(-)端电位高于(+)端电位,二极管、受正向电压而导通,、受反向电压而截止。此时电流由(-)端流出,经、、回到(+)端,负载上仍得到上正下负的半波电压,且=-;流过电阻上的电流=,其电压、电流波形图如图(b)3所示。
变压器副边交流电压的极性虽然在不停的变化,但负载上的电压总是上正下负,上得到一个全波电压,如图(b)4所示。
电子电力的可持续发展
电子电力技术的发展和其他科学技术一样,是有其历史继承性的。电子电力技术的发展在整个科学技术发展历史中占有极其重要的位置。电力是现代工业的命脉;电气化程度是体现国民经济和科学技术水平的杠杆。研究、展望我国电力的可持续战略,首先要了解所面临的外部环境影响。
能源是人类文明进步的最重要物质基础,电更是不可缺少的动力。我国电力的可持续发展战略的重要目标之一,是持续调整电力结构和持续推进电力体制的改革。持续调整电力结构,包括电力结构和电网结构的调整。持续推进电力结构改革,其改革的目标