文档介绍：东北师范大学研究生课程论文
论文题目功率电子器件应用的思考
课程名称功率电子学
姓名学号 2011101796
专年级 2011
院、所年月日 2012年6月3日
研究生课程论文评价标准
指标
评价内容
评价等级(分值)
得分
A
B
C
D
选题
选题是否新颖;是否有意义;是否与本门课程相关。
20-16
15-11
10-6
5-0
论证
思路是否清晰;逻辑是否严密;结构是否严谨;研究方法是否得当;论证是否充分。
20-16
15-11
10-6
5-0
文献
文献资料是否翔实;是否具有代表性。
20-16
15-11
10-6
5-0
规范
文字表达是否准确、流畅;体例是否规范;是否符合学术道德规范。
20-16
15-11
10-6
5-0
能力
是否运用了本门课程的有关理论知识;是否体现了科学研究能力。
20-16
15-11
10-6
5-0
功率电子技术的应用
摘要
功率电子学作为一门新兴的高技术学科,已被广泛地应用于高品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术。当前电力电子技术的发展趋势是:高电压大容量化、高频化、主电路及保护控制电路模块化、产品小型化、智能化和低成本化。大力加强电力电子技术的应用研究,对改造传统设备、实现产品的更新换代和增加产品的科技含量、解决关系国家经济与安全的高新技术具有重大的经济意义及战略意义。
大功率电子器件应用于灵活交流输电技术、定质电力技术、新型直流输电技术以及同步开断技术,是近十年的事。
一、功率电子元器件的发展历程
电力电子技术的核心是电力电子元器件技术。电力电子元器件的发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的、以功率MOSFET 和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。今后,电力电子元器件技术将由半控型、全控型器件进入全新的智能型时代。其表现是,一方面原有各新型电力电子器件额定参数不断提高;另一方面电力电子技术与微电子技术进一步结合,使电力电子器件朝着大容量、智能化方向迅速发展。
大功率的工业用电由工频(50 Hz)交流发电动机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在20世纪60年代和70年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
20世纪70年代出现了世界范围的能源危机,交流电动机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100 Hz的交流电。在20 世纪70 年代到80 年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时功率电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子