電力電子技術(精)
電力電子技術1
電子技術基礎是一門課時短、內容多、輕理論重實踐的課程,對學生的知識運用能力提出了很高的要求。由于課程本身的特點,課程進度稍快往往就會使學生不能很好地掌握知識,學生的學習存在困難,致使教學效果不理想。因此要想改變該課程的教學現狀,就要總結經驗,積極探尋新的課程教學方法。
一、電子技術基礎課程教學現狀分析
隨著現代社會的飛速發展,對電子技術的要求也在逐步提高,因此電子技術基礎課程的學習,不僅能使學生掌握基本的電子知識,為后續學習打下基礎,也順應了社會發展的需求。但是現階段本課程教學效果并不理想。由于這門課程是電子技術的一門基礎課程,涉及的知識較多,而真正的教學過程課時卻較少,學生對知識的掌握不夠,實踐能力也較差,遠遠達不到預期目標。
二、電子技術基礎課程教學方法改進與創新
1、講解形象直觀,激發學習興趣
電子技術基礎這門課程涉及的概念與理論較多,知識點抽象難懂,學生很難通過教師的表述理解透徹。此外,在課堂上學生聽懂了,并不代表知識點理解了、掌握了,還需要教師通過一些特殊的方式讓學生加深理解,增強記憶,提高能力;通過一些更為直觀的教具、圖片,使學生將理論與實際物品結合起來,利用計算機對聲音、圖像、文字、flash的處理能力,形成聲、圖、文并茂的形象化教學,充分調動學生學習的積極性。
2、采用啟發式教學模式
在課堂教學環節中,啟發式教學有助于引發學生的思考以及學習興趣。對于電子技術基礎這門課程,教師在運用啟發式教學模式時就是要從最簡單的電路入手,分析電路的組成以及工作原理,讓學生自行查找電路存在的問題并指出解決的方法,并對改進后的電路的特點進行總結,啟發學生思考由電路結構的改變給電路性能帶來的改變;通過一系列的分析問題、解決問題、歸納總結的方式推進教學的進程,充分調動學生的學習熱情與積極性,也使學生對知識點的理解更加透徹,形成一種思維模式,便于以后問題的解決。
3、適當引入電子技術學史,緊密聯系時代前沿實際
在教學中適當引入電子技術學史,有助于學生了解在電子線路研究發展的歷史。新產品,新發現的推出,也是新思維模式的形成。了解這些發展史也有助于學生在學習電子線路時形成新的思維,學會發散思維看待電子技術問題,并且有利于學生的科技創新。這就要求教師在教學過程中從科學的角度解讀一些電子線路規律的建立過程,創設情境,如果你是科學家,該怎么解決類似的問題,從而介紹科學進程中遇到的問題,以及科學家解決問題的.思路與方法。電子線路基礎這門課程的實踐性與實用性很強,學生也能通過學習電子技術學史,了解到電子技術與生產生活、科學實際密切相關,從而在學習該課程的過程中,更加注重實驗。鼓勵學生要勇于創新,站在時代的前沿思考問題,不斷將新的知識、新的技術充實到電子科技方面,使學生的眼界更加開闊,學習興趣更加濃厚。
4、理論聯系實際,增強實踐能力
電子線路基礎這門課程,在生活中的實用性很強,這就對學生的實踐能力提出了新要求。因此在有限的課時中,既要完成理論知識的建立,又要通過設計不同的實驗激發學生的學習興趣,鍛煉學生的動手實踐能力。在進行課堂演示實驗時,教師要邀請學生參與其中,共同解決實驗中出現的問題。
5、靈活運用教材,寓教于樂
教材是教學的參照范本。在教學過程中,教師應該以學生為主體,依據學生的特點,恰當地選取教材,制訂合適的教學計劃。對于學生自主能力差,思維懶惰等問題,教師在教材的選擇上應更加注重其實用性,在教學過程中要改革教學模式,運用現代化教學技術,依據本學科的特點,制訂更為有趣的教學計劃,增加與學生的互動環節,制造輕松愉悅的學習氛圍,大大提升學生的學習效率。
三、小結
電子線路基礎對于學生以后的專業知識的學習以及實際應用都有很重要的作用,因此改變教學方法,提升教學效果是教學的重中之重。作為一門系統理論課程,該課程要求學生不僅要有牢固的理論基礎,更要有很強的實踐動手能力。因此在教學過程中,要依據學生的特點,改革教學模式,運用多種方法提升教學效率。
電力電子技術2
1對電力電子技術應用的探討
其具體包括以下幾方面的內容:第一,通過對電力電子技術的應用,已經將傳統發電機直流勵磁轉化為由中頻交流勵磁和電力電子整流相結合的方法,并且在推廣應用過程中取得了良好的效果,其運行的可靠性也得到了提高。第二,電力電子技術的應用有效地改變了水輪發電機的變頻勵磁。發電頻率取決于發電機的轉速,采用了電力電子技術后,將水輪發電機直流勵磁轉變為低頻交流變頻勵磁。當水流量減少時,提高勵磁頻率,可以把發電頻率補償到額定,延長水輪發電機的發電周期,解決水力發電中發電機工作時間受季節性水流量影響而導致的頻率無法調節、浪費較多水能的問題。這對大型水力發電設施來說,具有巨大的經濟效益。
2電力電子技術的未來發展趨勢
從近幾十年的發展歷程中我們可以看出,半導體的發明與應用有效地推動了電子技術的快速發展,其中晶閘管等電力半導體在這一過程中發揮了重要的作用。在進入20世紀70年代后,半控型晶閘管形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產品,被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術理論研究和半導體制造工藝水平的不斷提高,先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自關斷全控型第二代電力電子器件。近期研制的以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,開始向大容量高頻率、響應快、低損耗的方向發展,這又是一個飛躍。步入20世紀90年代后,電力電子技術得到突飛猛進的發展,與該技術有關的產品也得到進一步升級,大都朝著智能化、模塊化方向發展,逐步形成了電力電子技術的三步走模式及理論的研發,產品的研制、產品的應用,成為國際科研領域的新星,成為經濟社會發展的熱門行業。但是,就目前我國電力電子技術發展現狀來看,還不容樂觀,其中電力半導體器件的研發與應用同西方發達國家相比,還存在較大的`差距,還比較落后,所以,如果在21世紀國際電力電子技術迅猛發展的背景下,我國半導體器件的落后狀態得不到改善,將直接影響我國國民經濟的快速發展,因此,對于我國電力電子技術的發展趨勢來說,仍然任重而道遠。
3結語
現階段,我國電力電子技術的應用同西方發達國家相比,還存在較大的差距,但是,電力電子技術在我國各領域的應用潛力非常巨大,我們作為與電力電子技術應用有關的工作人員,應該認清當前發展形勢,不斷提高自身的專業知識、專業水平、激發自己的創新能力,相信我國電力電子技術勢必會得到又好又快的發展。
電力電子技術3
【文章摘要】信息技術的快速發展推動許多學科進一步完善,以電力電子技術為例,其本身具有較強的理論性、實踐性等特征,涉及的波形圖、電路圖也較多,相關設計人員需掌握較多相關理論,且在設計分析中面臨較多的難題。在此背景下便提出仿真技術,即Matlab,其可通過相應模型的構建使所有波形結果具有可視化特征。對此,本文將對電力電子設計中Matlab應用的必要性、基于Matlab的系統模塊構建以及系統仿真思路進行探析。
【關鍵詞】Matlab;電力電子技術;應用
0前言
作為近年來能夠合理控制電能形態的技術,電力電子技術在信息技術推動下得到快速發展,其以自身相關器件轉換與控制電能,無論數瓦電器或數千瓦輸電系統,都可通過電力電子裝置進行控制。據統計分析,國外許多發達國家依托于電力電子技術所轉換的電能達到90%,而這一轉換過程的實現主要得益于其在仿真過程中能夠取得精確的結果。因此,本文對電力電子技術中Matlab的應用研究,對促進電力電子技術發展具有十分重要的意義。
1電子電路設計中Matlab應用的必要性
目前,電子電路設計中逐漸強調以自動化為主,通過原理圖設計與仿真相應的電路,使電子電路的設計達到最優,并分析電路中的最壞條件等。然而這些設計自動化目標的實現,要求將控制領域中的典型代表Matlab引入其中,其具備基本交互式編程能力,且較多圖像或數據處理以及原理圖設計等都可利用其完成。特別Matlab近年來發展中,版本處于不斷更新態勢,且有較多系統模塊與模型如電力電子器件、電路以及電機等都被囊括其中。加上完善中將Sinulink環境引入其中,更能容納較多關于電力電子的相關模塊,為電路電子設計提供具體的指導。同時,電力電子系統在構造中,將Matlab引入其中,也可直接通過仿真計算以測出相關電路結果,無需考慮以往因硬件試驗條件缺失而難以仿真的難題,保證設計精準性的同時減輕設計人員的負擔。因此,將Matlab引入電子電路設計中極為必要。
2基于Matlab的模型構建
模型構建中主要需考慮到Simulink環境,根據電氣系統設計要求,將其融入SinPowerSystems中,該仿真系統對電力電子系統以及電路都較為適用,而且能夠仿真電路傳輸過程以及電機拖動系統等。其中,SinPowerSystems模塊在內容上應以晶閘管、整流二極管、Mosfet模塊、Diode模塊等為主,同時的也容納較多集成度較高的模塊與底層模塊等,如Universalbridge、Thyristor模塊。實際建模過程中由于需考慮整流系統,所以對各模塊要求合理建模。具體建模過程中,主要需考慮Sinulink系統構建、仿真等問題,實現的步驟體現在:①將Sinulink進行打開,可從Matlab中尋找具體內容;②完成Sinulink構建后,對其進行命名,可使模型后綴名界定在mdl上;③根據電子電路設計需要,在模塊集中進行相應模塊的尋找,將其向所構建的模型放置;④進行電力電子系統的構造,并對該系統進行仿真;⑤綜合分析仿真結果,得出最終結論。
3基于Matlab系統仿真研究
電力電子技術實際設計過程中,其目標多集中在如何控制與變換電能方面,其中電力可細化為直流電力、交流電力為主,前者多表現在干電池、蓄電池方面,而后者集中在公用電網方面。但電力由電源獲取,應在電力變換的基礎上才可滿足電力電子設計要求,所以應做好電力變換工作,F行電力變換中,常用的方式主要以直流變與交流變直流、交流為主。一般被叫做整流的為交流變直流,而作為逆變的則為直流變交流;直流變直流主要指不同電壓下直流的轉變,交流變交流則叫做的交流電力控制,側重于變換電力或電壓。明確這些內容的`基礎上,便可引入Matlab完成仿真。具體仿真過程主要表現在以下幾方面。
3.1仿真過程在整流電路中的實現
近年來整流電路在應用過程中,多以三相橋式類型為主,所以將Matlab引入后,主要對三相橋式類型電路進行仿真。具體仿真中,首先需做好Sinulink環境的構建,在此基礎上完成三相橋式系統結構模型的構建。實踐研究發現,該系統結構中要求電橋模塊需保證具有較高的精度,且在觸發脈沖方面,也需引入具體的脈沖發生器,這樣可達到整流電路要求。完成仿真模型構建后,便可得到仿真結果,若利用相應的波形圖表示,整個三相橋式電路在整流結果上將更清晰的顯示出來,僅需對控制角進行操作,便可得到整流波形變化結果,為電路設計提供準確的參考。
3.2仿真過程在逆變電路中的實現
對于逆變電路,其主要指直流電轉換為交流電。目前,逆變電路的應用也較為常見,如較多直流電源包括太陽能電池或蓄電池等,在對交流負載進行供電時要求逆變電路作用充分發揮。同時,也有許多電力電子裝置,如感應加熱或不間斷電源以及變頻器等,其在設計過程中都需將逆變電路作為核心內容。所以電力電子技術中關鍵的內容在于逆變電路方面。需注意的是,區別于直流側電源,逆變電路通常以電流型、電壓型兩種形式為主,在仿真過程中需通過Matlab做好全橋電路的構建,在此基礎上完成仿真過程。根據實踐發現,整個構建的結構中,全橋逆變在構成上主要以四個橋臂為主,且各橋壁需依托于PWM發生器向其提供脈沖,這樣便可通過仿真結果判斷逆變后負載電流、電壓波形等。綜合來看,無論將Matlab用于整流電路或逆變電路中,僅需保證Sinulink環境合理構造,將相關電路與具體設計內容進行仿真,便可得到相關的波形與設計性能指標,為電路電子設計提供合理指導。
4結論
電力電子技術中引入Matlab能夠為設計提供更多的指標數據。實際引入中應正確認識電力電子技術、Matlab的基本內涵,以Matlab為依托進行電路電子模型的具體構建,在此基礎上將整流電路與逆變電路引入具體仿真過程中,可結合仿真結果分析實際設計中需注意的問題,能夠保證電路電子的設計更為完善,推動電力電子技術的進一步發展。
【參考文獻】
[1]龔愛平.基于嵌入式機器視覺的信息采集與處理技術研究[D].浙江大學,20xx.
[2]牛天林,樊波,張強,趙廣勝.Matlab/Simulink仿真在電力電子技術教學中應用[J].實驗室研究與探索,20xx,02:84-87.
[3]李鵬飛,葉文.MATLAB仿真軟件在“電力電子技術”教學中的應用[J].中國電力教育,20xx,03:85-87.
電力電子技術4
摘要:隨著科學技術的不斷發展,我國電力領域也是取得了不小的成就。為了更好的實現現代化電力發展目標,將電子技術與電力事業相融合,形成新穎的電力電子技術,以高新技術知識為基礎,為我國電力事業提供方便、快捷的生產途徑。也為人們的生產生活提供源源不斷的能源需求,因此本文也會針對電力電子技術的發展及應用進行詳細的討論,充分體現電力電子技術在社會發展中的重要性。
【關鍵詞】電力電子技術;發展應用
電力電子技術是一種科學性和實用性較高的新型電力技術,已經成為當今技術發展的主流,對我國的經濟建設發展有著很重要的影響。其使用速度也是在逐年上漲。主要用在電能的獲取、傳輸、交換和利用等環節,有效的提高了用電效率,提升供電質量,同時也為能源的節省創造了有利條件,為環境保護提供了可靠的保障。本文通過闡述電力電子技術的發展及應用,充分體現電力電子技術對于國民經濟水平提高的重要性。
1電力電子技術的發展
1.1電力電子技術的晶閘管時代
電力電子技術的晶閘管時代起源于20世紀60年代末期,主要是為各工業領域提供大功率的用電能源。通過大功率硅整流器傳送,將交流電轉化成直流形式的電消費,應用在有色金屬、化工原料、電氣機車、地鐵電車、軋鋼、造紙等大型工業領域中。這種大功率硅整流器的研發在當時的社會發展中占有著很重要的地位,曾掀起了各地建立硅整流器廠的熱潮,因此被人們稱作電力電子技術的晶閘管時代。
1.2電力電子技術的逆變時代
電力電子技術的逆變時代始發于20世紀70年代初期,以自關斷器件為基礎,創新出交流電機,也被稱作是逆變時代。其優點是交流電機中的變頻調速可以自動的調節電流量的使用頻率差異,將多余電能儲存起來,有效的降低了電能源的浪費。因此在當時交流電機的`發展也是十分迅猛,尤其是其構建組成的元件,如:晶閘管、巨型功率晶體管及門極可關斷晶閘管,更是發揮了其節電的優勢。盡管電力電子技術在那個年代已經實現了整流和逆變的功效,可所產生的工作頻率較低,僅適用于中低頻范圍內,根本無法滿足日后的工業發展需求。
1.3現代電力電子時代
進入90年代初期,我國研制出了功率半導體復合器件,集結了多種電力技術的優勢,如:高頻、高壓、大電流等功效?梢詫⒁缘皖l技術處理問題為主的傳統電力電子學有效的轉化成以高頻技術處理問題為主的電力電子學,充分體現了電力電子技術的現代化發展。同時各種應用在新型器件上的集成電路技術也在以大批量的走勢向復合化、模塊化的方向發展,經過這樣一系列的轉變,可以使器件體積變小、結構緊湊,并結合了其他器件的優勢,完全符合新時代的電力電子技術標準。另外在器件性能上也發生了很大的轉變,不僅提高了器件的容量,也提高了其工作效率。此外隨著科學技術的不斷進步,電力電子技術逐漸向人工智能技術的方向靠攏,各種新型的器件控制方法也在大范圍內廣泛應用,尤其是智能學科中的神經網絡系統,利用強大的混合人工技術,對半導體復合器件采取相應的控制技術和評估技術,使其更好的應用在各工業生產中,對故障監測和故障耐力起到很大的功效。
2電力電子技術的具體應用
2.1電力電子技術在再生能源中的應用
隨著科學技術的快速騰飛,我國可再生能源在電力事業的發展中占有著重要的作用,其發電形式也是多種多樣,如:風力發電、太陽能發電、水力發電及生物質能發電等形式。其中風力發電是再生能源中最為關鍵的組成部分,具有發電施工的周期較短、投資靈活、占地面積小、無污染等特點,為電力發展帶來巨大的經濟效益和社會效益。隨著電力電子技術和變頻調控技術的發展,其在風力發電中的應用也是越來越廣泛?梢源蟠蟮奶岣唠娔茉瓷a量,還可以有效的控制風電機組,并在電能轉換和改善電能質量上都有著顯著地成果。是再生能源中不可或缺的重要組成部分。
2.2電力電子技術在電力節能中的應用
進入新時期以來,電力在現代工業中的應用范圍越來越廣泛,主要是因為電力具有清潔、無污染、穩定性及實用性較高的特點,F如今電力供給已經全面的深入到工業的各個領域中,對其發展和經濟效益都有著很大的促進作用。然而在實際的運用中,我國工業用電還是存在很多不合理的現象,如:用電效率低、大量浪費等。因此為了緩解這些用電難題,將電力電子技術應用在電機和電機控制方面,則大大提高了供電效率,并且每年可為我國節省總電量的百分之十八的電能,由此可見電力電子技術對于能源節省的重要性,可以充分保證我國能源供給情況,實現電力事業的可持續發展目標。
2.3電力電子技術在電動汽車及工業機器人控制系統中的應用
隨著時代的進步和發展,我國在電動汽車和工業控制系統技術改造中也發生了翻天覆地的變化,利用電力電子技術手段實現了電動汽車的信息化發展,將其與汽車驅動裝置有效的融合,形成車速性能高、噪音低、無污染、能源效率高的現代化靈敏電動車型,符合當代綠色交通運輸。工業機器人的產生代表著我國工業向信息化、科技化的方向發展,不僅提高了生產效率也為生產技術工人減輕了工作負擔,極大的改善了傳統工業產品的質量。再其控制系統中加入了電力電子技術可以有效的提升機器人的靈敏度,讓其進行更為精細的生產加工程序,同時通過調速變頻裝置,還可以控制機器人的工作速度,避免其在工作和休息時耗費能源差異過大,引起不必要的能源浪費情況。由此可見,電力電子技術無論是應用在電動汽車方面還是應用在工業機器人控制系統上都有著很重要的作用。
3結束語
綜上所述,電力電子技術作為一種時代進步的科技產物,有著十分顯著的實用性和安全性。被越來越廣泛的應用在各生產領域中,幾乎所有的電子產品都離不開電力電子技術的滲入,不僅提高了生產效率,增大生產效益,也為我國能源的節省做出了巨大的貢獻,是能源發展中不可缺失的組成部分,隨著我國國民經濟水平的不斷提高,電力電子技術也會不斷的進步和完善,為我國節省更多的能源,更好的為國家經濟建設貢獻力量。
參考文獻
[1]劉增金.電力電子技術的發展及應用探究[J].電子世界,20xx(09):15-16.
[2]朱磊,侯振義,張開.電力電子技術的發展及應用[J].電源世界,20xx(02):33-35.
[3]劉莉宏.現代電力電子技術的發展及其應用[J].北京工業職業技術學院學報,20xx(01).29-30.
電力電子技術5
前言
現代社會經濟發展速度較快,科學技術也得以進一步發展,電子技術被應用于各個領域并得到廣泛認可,尤其是在電氣工程中應用較多,極大的促進了電氣工程發展,為滿足社會發展,還需要進一步優化電力電子技術,將其作用發展得更好,以便為人們帶來更多方便,獲得人民的滿意度與認可度。
1、電力電子技術概述
所謂的電力電子技術就是將電子器件與技術應用其中,以此控制電能變化情況,在這一技術中涵蓋了電力、電子以及控制等三個領域的內容,通過三者的結合有效實現了通過弱電子完成了對強電力的控制能力,同時該技術被廣泛應用于各個領域,如工業、國防等。將電力電子技術應用到發電機中,明顯提高了電能生產,強化了電能利用,尤其是對能源節約與生產效率提升有顯著的促進作用。不僅如此,當電力電子技術應用語(于)電氣工程以后,電力系統操作更加靈活,實現了安全穩定運行。
2、將電力電子技術應用到電氣工程的意義
2.1便于相關工作人員開展工作
隨著人們用電量需求的增加,傳統電力系統在應用中存在較多弊病,導致電力系統運行容易出現故障。為確保電力系統安全運行,應做好技術管理工作,將先進電力電子技術應用到電氣工程中促進電力企業發展。經過長期實踐研究得知,電力電子技術不僅可以提高工作人員的工作效率,還可以簡化操作步驟,便于工作人員開展工作,因此,需要將電力電子技術應用到電氣工程中。
2.2電力電子技術自身性能相對較好
電力電子技術更具優越性,技術構造也更帶有科學性,性能也十分良好,因其具有這些優點在電子技術被應用以后就獲得了社會各界的普遍認可,尤其是在電氣工程中享有盛譽,F階段,社會發展較為迅速,將先進的電力電子技術應用到電氣工程中更可以滿足社會發展需要,推動電氣工程發展。
2.3強化電子技術系統適應能力
電力電子技術具有較強的適應能力,便于操作,并不像傳統電氣技術一樣操作困難、適應范圍狹小,影響工作人員工作進程。當電力電子技術應用以后,工作效率明顯提高,工作人員壓力顯著減少,很少出現電氣運行故障,也為電力企業獲得了良好口碑。
3、電力電子技術在電氣工程中的應用
3.1電力電子技術在變電站中的應用
將電力電子技術應用到變電站中,不僅提高了變電站的工作效率,還大大減少了人工數量,更有效避免了工作失誤,實現高質量、高效率工作。同時,電力電子技術的應用有助于變電站工作人員開展監管工作,及早發現工作中存在的問題,盡快將問題解決,確保變電站安全穩定運行。近年來,社會發展較為迅速,電力電子技術也得以完善,電力電子技術在變電站中的應用幫助變電站實現了科學化管理[1]。所以,變電站應注重電力電力技術的應用,并進行創新與完善,減少變電站安全事故的發展,將電力電子技術作用全部發揮出來。隨著電力電子技術的發展,靜止無功補償裝置也被應用到變電站中,顯著提高了電力系統安全穩定運行,為用戶提供高質量電能。無功率補償可以提升電力系統與負載的功率因數,降低功率損耗,確保電壓安全穩定運行,這樣也就提高了供電質量。一般來講,靜止無功補償裝置主要有以下幾種:①對于晶匣管控制電控器來說主要有兩部分構成:a.反并聯晶匣管;b.電抗器。它們之間是串聯關系,只要改變晶匣管的延遲角就可以控制電抗器電流,這樣就可以不斷調節電抗器基波。②對于晶匣管投切電容器來說,它屬于一種單相結構,存在于結構中的小電感主要是抑制電容器在投網時發生的沖擊電流,這種裝置鮮有磨損發生,能夠快速響應,實現平滑投切,同時可以實現綜合補償。③對于靜止同步補償器來說,主要是利用電力半導體橋式變流器完成補償,但這種無功補償以動態補償為主,它具有快速調節、適用于多種范疇的特點,通常情況下,靜止同步補償器還具有多重性,并擁有PWM技術,也正是由于其具有該技術使其能夠將電流中存在的諧波消除,減少其對裝置的損害。靜止同步補償器基本原理是在并聯的作用下,將自換相橋式電流與電網連接在一起,以便完成電壓調節等共走,實現無功補償目標。④對于可控串聯補償裝置來說,主要控制者是晶匣管,將電容器和電控門器并聯在一起,而晶匣管主要是引導與改變電抗器電流,進而完成補償裝置的等效電抗變化。通過研究發現,這種裝置可以實現參數補償,并通過阻尼控制環境,以此來改善阻尼實際情況,這樣也可以減少低頻振蕩的情況,確保系統在運行上更具安全性與穩定性。
3.2電力電子技術在發電廠中的應用
電力電子技術還具有全面監控的能力,將其應用到發電廠中可以保障發電廠工作順利進行。電力電力技術能夠構成完整的網絡系統,實現全面監測,在確保工作人員正常工作的同時,也便于其操作,這樣就可以提升電氣工程工作效率。發電廠工作人員通過監控系統就能發現其中存在的`問題,采取措施排除安全隱患,防止事故的發生,這樣既可以保證發電廠安全運行,還可以使供電工作更加安全[2]。如在發電廠中高壓直流輸電技術的應用,就是電力電子技術的典型代表。高壓直流輸電是將發電廠輸送出來的交流電在換流器的幫助下轉化為直流電,然后將直流電在輸電線路的作用下送至受電終端,經過受電終端后將直流電會逆變成交流電,然后再將這部分電能送到用電用戶手中,供其使用。對于高壓直流輸電來說,其傳輸功率相對較大,在電能傳輸中所用到的線路造價也很低,十分便于控制,它是現階段最常用的輸電方法。同時,直流輸電的架空線路具有成本小,損耗小的特點,將直流輸電方法應用其中可以保證輸電更加安全穩定。
3.3電力電子技術在配電系統中的應用
現階段,將電力電子技術應用到配電系統中還處于初級發展階段,并未實現普及目標,但隨著科技的發展,在不久的將來一定會在配電系統中得以廣泛使用。將電力電子技術應用到配電系統中,主要用于監控與管理,防止工作人員在工作中出現失誤操作情況,使配電系統工作更加穩定,實現高效率與高質量工作。通過監控管理者就能了解到工作人員的工作情況,同時也能發現在工作中是否有不正確操作的存在,一旦發現問題,可以當即指出與糾正,因此,需要應大力推行電力電子技術在配電系統中的應用,實現普及目標。在智能技術的影響下,電力電子技術也將朝著新的方向發展,使配電系統呈現智能化,為用電用戶提供更為人性化的服務。
4、結論
綜上所述,電力電子技術在電氣工程中的應用已經十分普遍,促進了電力企業的發展,并成為電氣系統安全運行的重要保障,不僅可以提高電氣工程工作效率,還能提高電氣工程工作質量,推動電力工程進一步向前發展,尤其是電力電子技術在變電站、發電廠中的應用更是為其發展增添了動力,盡管現階段電力電子技術還未在配電系統中普及,但隨著科技的發展,配電系統中所應用的電力電子技術將更為智能化與人性化,為電氣工程發展增添新型動力。因此,應注重電力電子技術在電氣工程中的應用。
電力電子技術6
摘要:電力電子技術課程是一門以雙語教學為手段,講授利用電力電子器件對電能進行變換和控制的課程,在自動化及相關專業人才培養中具有十分重要的作用。根據教學實踐,對電力電子技術雙語課程教學改革的目標、教學方法、教學內容組織等問題進行了比較深入的探討。
電力電子技術是電類各專業非常重要的一門專業基礎課程,應用十分廣泛。該課程所涉及的基本概念比較多、知識點多、內容也比較抽象,學生學習起來普遍感到有難度;另外該課程又與社會發展緊密聯系,實踐性很強,在理論教學的同時需開設實驗課程,通過實驗教學來幫助學生理解和運用所學理論知識,培養學生的基本技能和創新意識。該課程的培養目標是通過系統的理論學習和豐富的實踐教學環節的學習,使學生掌握電力電子技術的基本知識、基本理論和基本技能,具備分析問題、解決問題以及應用現代電力電子技術的能力,為后續課程的學習和從事電力電子技術方面的工作打下堅實的基礎。為適應經濟全球化和科技革命的挑戰,教育部曾明確提出“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學”,針對電力電子技術課程,積極探索適當使用外語作為課堂用語進行教學,對于開拓新的教學方法,提升學生的學習興趣,提高教學質量有著積極意義。
1 開展雙語教學的意義
1.1 掌握先進的技術知識
電力電子技術的發展極為迅速,其內容更新很快,采用雙語教學可以適當地把電力電子技術領域的最新動態和科研成果引入課堂,有利于學生全面深入地掌握該課程和學科的知識。同時,可以加深對電力電子課程的理解,如觸發器器件中的RD端,R為Reset,即復位的意思,D是Direct,直接的意思,則這個端口為直接復位端,即異步復位端,無需等待有效CP信號輸出即被復位。學生對于該端口的含義及應用的理解就會很深刻。
1.2 學習先進的教學理念
近代高等教育的發源地在歐美國家,經過多年的積累和不斷發展,歐美名校形成了先進的教學理念和比較高的教學水平。開展雙語教學活動,促使教師主動地吸收國外高校優質的教學理念和多元的教學方法,可以幫助教師靈活組織教學活動,掌握行之有效的教學方法,充分利用各種教學資源,有效提高課堂教學質量。同時在教學過程中適當地采用雙語,可以有效地活躍課堂氣氛,提高學生的聽課興趣,進而提高教學效果。
1.3 提高學習科研的能力
在電力電子技術課程的學習過程中,各種教學仿真軟件起到了輔助教學的重要作用,其中多數的軟件如電力電子電路仿真軟件Multisim、電路板設計與制作軟件Protel、CPLD/FPGA集成開發環境MAX+PlusII等常用軟件大多都是英文版本,學生通過雙語學習可以很容易掌握這些工具軟件的使用,既提高了他們對新知識的學習能力,又有利于學生完成更為復雜的電力電子課程設計。
1.4 培養雙語人才
雙語教學的最終目標是培養能夠在專業領域中理解并較為熟練地使用兩種語言的復合型人才。通過電力電子技術課程的雙語教學,學生在掌握電力電子技術專業知識的同時,強化了外語學習能力,學生的整體外語水平得到了提高。雙語教學是培養能夠參與國際技術交流的高級人才的有效途徑和我國走向國際化的重要手段之一。目前,出國留學的學生越來越多,遇到的最大問題就是語言關,不適應國外大學的教學模式和方法。如果在國內能夠接受相同的或者類似的英語教學,掌握英語學習思維,習慣教學模式,那么學生就能夠更快地融入國外的學習生活環境。
2 存在的問題
2.1 雙語教學理論定位高
雙語教學最理想的模式是沉浸式雙語教學,其最終目標是學生能同時使用母語和英語進行思維。但由于我們缺乏英語的語言環境,特別是大學階段,語言的思維模式已經基本形成,要取得雙語教學的最終目標可以說是不可能的,這樣的定位也不現實。
2.2 師資力量的薄弱
教師是進行教學活動的主體,實施雙語教學的教師除了要具有本學科的知識、技能外,還要精通用作教學語言的英語。目前,很多高校極度缺乏既能夠熟練掌握專業知識又能精通外語且聽說能力較強的教師。
2.3 學生接受能力
電力電子技術是大學二年級學生開設的課程,雖然經過了大學一年級的英語學習,學生已經有了一定的.外語基礎,但是學生英語水平參差不齊;另外電力電子技術課程本身內容較多又很抽象,即使教師用漢語進行授課,部分學生理解起來也較為困難。因此造成實施電力電子技術課程雙語教學時還是有一定的實際困難。
2.4 教材
目前,國內引進的可供選擇的比較權威又新穎的英文教材較少,況且還要符合我國的教學大綱、課時安排,這樣選擇雙語教學的教材有較大的困難。
3 解決的辦法
3.1 正確定位雙語教學目標
制定雙語教學的目標應該從本學校的實際出發,應根據具體的教學環境和學生的外語基礎等因素,遵循循序漸進的原則,分層次、分階段地進行?芍贫ㄒ粋最低目標和一個最高目標。最低目標是教師用英語講述重要的基本概念,輔以漢語解釋,或對部分內容采用雙語教學,如組合電路的設計步驟,使學生對本專業理論的雙語語言形式有基本的了解和適應。最高目標是雙語思維層次。師生在課堂上主要用外語進行思維,學生達到用英語思維來解決問題的目的。學生可以根據自身設定一個適合自己的目標,這樣在學習上就會不斷進步,就會有成就感,對專業課程學習的興趣會逐步增加。
3.2 提升教師授課水平
為進一步提高專業教師的英語水平,應積極與國內外知名學府合作,邀請國內外知名學者來本校進行學術講座;同時支持教師參加各種國際國內學術交流會議,提高專業研究和英語水平;而且校內應經常舉行雙語教學觀摩活動,促進教師之間相互學習,鼓勵和激發青年教師的工作熱情,切實提高教學水平。也是提高雙語教學效果的關鍵,合理安排中英文教學的比例并根據實際情況進行適當的調整,才能使學生既能對英語教學感興趣又能真正理解所講授的電力電子專業知識。所以在引用雙語教學的同時,也必須同時注重教學方法和方式的改進,合理安排教學內容。為充分利用課堂時間,提高教學效果,采用多媒體教學手段,一個好的雙語電力電子技術課件可以在一定程度上彌補教師英語口語不足的問題。
3.3 注重教學實效
雙語教學的目的是使學生在打牢專業基礎的同時還能擴展知識面。根據學生實際接受能力不同的問題,不必一味追求全英文授課,穿插式的雙語教學,對重點內容、基本概念仍需漢語強調,課程的考核可以多元化,學生可以用英文也可以用中文回答問題,給學生營造一個輕松的教學環境,不硬性規定許多條條框框,學生的學習興趣反而會很高。
4 結語
雙語教學并不是簡單的教學語言的更換,開展和推廣雙語教學將是一項長期復雜的工作。目前,我們的雙語教學還處于初級探索階段,在其教學實施和完善的過程中還會出現很多新的問題,結合不同時期的實際情況,在教學實踐過程中不斷完善課程的改革與建設,這是進一步提高雙語教學質量的有效途徑?傊,開展數字電力電子課程的雙語教學是對專業基礎課程教學模式的有益嘗試及探索,它有助于改進和提高課堂教學的實際效果,有利于培養高素質、復合型的專業人才。
電力電子技術7
【摘要】時代腳步匆匆,科學技術不斷更迭,基于此種背景下,我國電工電子技術得以產生,并廣泛應用于各個領域中。由于電工電子技術具備一定的專業性、系統性以及綜合性,因此其涉及到諸多行業。合理運用電工電子技術,一方面能夠提升電力系統的整體工作性能以及工作效率,另一方面能夠確保社會正常生產以及人們正常生活,可以說既帶來了經濟收益也帶來了社會效益,F階段,電力電子技術已經成功應用于發電、配電、輸電等諸多檢點環節中,成為電力系統中關鍵性建設內容,故此具有重要的研究意義。
【關鍵詞】電力系統;電工電子技術;應用探究
事實上,在電力系統的正常運行中,電工電子技術應用范圍相對較寬泛,例如在發電過程中的發電頻率過程、靜止勵磁以及能源轉換等相關應用;高壓直流輸電、輸電環節中柔性交流輸電等相關應用。故此,若想最大限度的保證電力系統正常運行,充分滿足社會生產與人們生活的實際需求,應該不斷優化電工電子技術的在電力系統中的有效應用,以促進社會經濟發展。
1、關于電子電工技術
1.1 概述電子電工技術內在含義與性質
就電工電子技術這些年的運用情況來說,在計算機技術不斷普及以及迅猛發展的大背景下,主要以傳統型的電工技術作為根基,有效結合電工技術與電子技術等。電工電子技術涉及到的范圍相對廣泛,舉例而言,電氣工程行業、電氣制造領域、電子技術行業以及電力生產領域等,是一種多元化的新興技術。電工電子技術本身具有的內在性質主要有:工作效率高、集成化程度高、控制性較強以及高頻化等。
1.2 電力系統運行中電子電工技術具有的實用價值
采用科學的方法運用電工電子技術,能夠更好地實現電能的合理運用,并將電力資源進行優化使用,在一定層面上可以確保電力資源的整體使用效率以及使用質量。在當前的社會生產中,機械化電子設備的正常運行難以脫離電工電子技術的應用,充分利用這門技術能夠促進一體化流程的順利開展。但是基于計算機技術迅猛發展不斷更新的背景下,當前電子技術若想持續使用必須跟上科學技術發展的腳步。采用科學的模式運用計算機體系安全性、簡潔性以及平穩性等優勢,有利于實現機電一體化生產。
2、研究電力系統中電工電子技術應用策略
2.1 發電過程中應用電工電子技術
在電力系統進行發電時,實際應用到的'發電設備較多,如果有效應用電工電子技術能提升發電設備的整體性能。在電力系統運行中,對電工電子技術的合理運用主要集中于兩方面:靜止勵磁技術以及變頻調速技術等。就靜止勵磁技術來說,其關鍵優勢在于成本低廉、安全度較高,因此若想充分發揮這一作用,需求借助于晶閘管整流自并勵方式。在電力系統運行中,靜止勵磁技術得到了廣泛性應用,這項技術能夠減少勵磁機的運用,提升調節效率,并保證了充分發揮各項控制功能,以確?刂菩侍嵘。而變頻調速技術,最大的優勢在于降低電力設備能源消耗,適度減輕風機水泵能源量的消耗,故此成為發電廠水泵機的重要應用技術。由于發電廠風機水泵具有高耗能的特征,消耗能源通常在總體能耗中所占比例達到70%以上。對變頻調速技術加以科學應用,可以適當將風機水泵的運行速度進行調節,并且可以降低風機水泵能耗,由于不斷完善低壓變頻技術,可以充分減少電產風機水泵發電的整體能耗,具有重要的研究意義。
2.2 電工電子技術在輸電環節的應用
毋庸置疑的是,電力系統的運行過程中,較為重要的便是輸電環節,在輸電環節中重點應用電工電子技術,不僅能夠提升電力系統的安全與穩定,并且能夠確保保證電網的正常工作。在實際的電力系統運行中,將電工電子技術成功應用于輸電環節主要體現在兩個層面上:交流輸電技術以及直流輸電技術。
。1)就交流輸電技術角度來講,主要具備的優點即能夠實現柔性化交流輸電。柔性交流技術可以發揮彈性補償技術的作用,主要是借助于舊式交流電力系統,對舊式交流系統實現高度的優化。電力系統中有效應用交流輸電技術,能夠有效控制輸電系統電壓、電力系統發電以及相位等,并且控制輸電損耗等,保證電力系統正常穩定運行。
。2)直流輸電技術,主要優勢在于穩定性、安全性、靈活性以及便捷性等,在實際的電網運行中,較大規模且經過漫長歷程的輸電過程中,一般容易產生一定的無功損耗,如果想對直流輸電技術進行合理運用,則能夠將晶閘變流設備運用到送電以及受電側,并且能夠對電網輸電無功損耗問題進行完好的處理。由于直流輸電技術本身環境適應能力較強,可以被廣泛應用于較為復雜性的地理環境與遠程輸電中,因此具有極高的實用價值?萍家I潮流,人們當前物質生活水平漸漸豐盈,對用電需求不斷提升,不斷深化研究直流輸電技術也推動了直流輸電技術的進步。
2.3 電工電子技術在配電環節的科學運行
電力系統中較為重要的組成部分,即是配電系統,如果想電力系統實現正常供應電能,則應該確保配電系統的安全運行與穩定運行。由此觀之,配電系統所起到的作用是:提升電能質量。在維持配電系統的正常工作的過程中,科學運用電工電子技術能夠實現對電能的控制,合理使用電工電子技術能夠促進配電系統符合電力系統中對和諧波以及電壓提出的較高要求,并能夠確保電力系統的供電質量與供電效率等,避免電力系統出現任何波動,并且能夠保證電力系統整體供電的安全性與穩定性。電力系統中,通常以工頻配電系統變壓器作為配電設備,但是由于變壓器實體體積較為笨拙、易于污染等,這些缺點會對電力系統的正常供電產生一定的影響,并在一定程度上降低了電力系統的供電質量。在電力系統中,合理運用電工電子技術有利于彌足傳統配電設備中存在的諸多不足之處,究其原因在于借助于電工電子轉換技術實現了能力的轉換與利用,并且在配電設備運行中轉變了能量以及利用方式等。在配電系統中,合理運用電工電子技術能夠全面且及時對和諧波進行監控操作,實現電能的正常供應,確保電力系統正常工作。
2.4 電工電子技術應用于節能降損方面
電力系統中科學運用電工電子技術表現在兩方面:控制無功損耗以及變負荷電動機調速運行。當前在實際的變負荷設備中,調速控制技術被應用的越發廣泛,在對風、水流量等方面發揮著巨大的作用,并提升了調節的整體精度以及效率等,使用的范圍也逐漸拓展,并且已經實現了無極調速的效果。綜上所述,科學技術水平顯著提升,社會化進程不斷加快,新技術的更迭出現,使電力電子技術的發展步入新時期。電工電子技術功能不斷強大的背景下,電工電子技術人員應不斷強化新技術的研究與應用,充分發揮這一技術的優勢,有效降低電力系統的損耗,確保供電質量,以推動電力系統的完善與發展,提升電力生產效率,為我國電力事業的發展保駕護航。
參考文獻
[1]劉海艷.電工電子技術在電力系統的應用與探究[J].內燃機與配件,20xx(21):122~123.
[2]武文.電工電子技術在電力系統中的應用研究[J].科技資訊,20xx,15(23):48+50.
[3]王國慶.電工電子技術在電力系統的應用[J].南方農機,20xx,48(14):73.
[4]錢少偉.電力系統中電工電子技術的特點與應用[J].現代工業經濟和信息化,20xx,7(09):48~49.
[5]胡格吉勒圖.電力系統中電工電子技術的應用[J].中小企業管理與科技(上旬刊),20xx(03):240.
[6]祁紅.電工電子技術在電力系統中的應用[J].電子技術與軟件工程,20xx(08):111.
電力電子技術8
摘要:隨著科技的快速發展,電力電力技術也實現了較快發展,并在電氣控制領域得到了十分廣泛的應用,其不僅能有效提升電氣設備的工作質量和效率,更能進一步提高企業的經濟效益。因此,本文基于電力電子技術的概念和發展歷程,重點探究了其在電氣控制領域的應用情況,以期為相關從業人員提供參考借鑒.
關鍵詞:電力;電子技術;電氣控制
電力電子技術的高速發展,在給人們的生活工作帶來更大便利的同時,也得到了電氣控制領域的高度關注。作為電氣控制的重要組成部分,電氣自動化控制系統能有效保障電氣設備運行的安全性和穩定性。隨著科技的進步,更多先進的電力電子器件應用其中,對于提高整個電力控制系統的可靠性具有重要意義。
1電力電子技術的概念以發展歷程
1.1概念
所謂的電力電子技術,就是指應用于電力領域的技術手段,其主要功能就是對電力系統中的原件配件實施有效的控制,以此來實現提升整個系統工作效率的目標,F階段,電力電子技術主要分為兩大類型,分別是器件研制技術以及變流技術。在電氣控制領域,電力電子技術起著至關重要的作用,其通過結合電子學、電工學以及控制技術三大專業學科,對處于運行狀態的電氣設備實施有效地控制,同時也可實現對系統內部線路的信息監測、數據記錄以及故障警報等功能,并對不同性質的電氣設備實施實時監控。在實際應用過程中,電力電子技術表現出了極大的優勢,其中包括有操作的便捷性以及強大的適應性,不僅能夠進一步簡化操作流程,方便工作人員的操作,提高人員的工作效率,進而提高電力系統的運行效率,更能適用于各種類型的工作環境,從而在根本上保障了電力系統的安全運行。
1.2發展歷程
電力電子技術這一概念于20世紀60年代產生,一般認為1957年美國所研發的第一個晶閘管為第一個電力電子器件。1974年,美國學者將其描述為由電力學、電子學以及控制學三門學科所組成的全新科學領域。70年代后期相繼出現了以GTO、BJT以及Power-MOSFET為代表的全控型器件,80年代后期又研發了以IGBT為代表的復合型器件,F階段,為了減小電力電子設備的體積,將控制、功率、驅動以及保護電路等器件一體化形成了PIC,雖然目前PIC應用效果較差,但這是電力電子技術的未來重要發展方向。此外,在這一領域,計算機模擬和仿真技術也在持續發展中。
2電力電子技術在電氣控制中的應用探究
2.1PWM控制技術的應用
PulseWidthModulation技術,即PWM控制技術,指的是通過調整對脈沖寬度的設置,以獲取相對應波形的技術手段。這一控制技術的應用理論基礎就是面積等效原理,簡單來說就是,面積相同但形狀不同的'窄脈沖作用于擁有慣性的環節之上時能保證所導出的響應波保持一致性,F階段,隨著MOSFET以及IGBT技術的發展,PWM技術已廣泛應用于各類變流電路之中,其中逆變電路在PWM技術應用上效果最佳,目前,除了特大功率的逆變設備之外,基本上所有的逆變電路都應用了PWM技術。
2.2軟開關控制裝置的應用
隨著科學技術的不斷前進,電力電子設備的發展趨勢也越來越傾向于小型化和便捷化,因此,其對于電力系統的電磁兼容度和運作效率也提出了更高的要求。在以往的電力系統之中,往往應用開關控制來壓縮變壓器、濾波電感以及電容器配件的所占空間,但應用這種方式會造成極大的設備損耗,進而影響電路的正常運作,嚴重時甚至還會出現額外的電磁干擾現象,而通過應用基于電力電子技術的軟開關控制裝置則可有效解決這一問題,其可在一定程度上避免設備損耗以及電磁干擾等情況的出現。當開關頻率大于1Mhz時,基于電力電子技術的軟開關控制裝置能達到最佳的工作狀態,能將系統內的各類簡單電路進行并聯,以形成工作質量和效率更佳的組合電路,進而進一步提升整個電力系統的工作性能,F階段,軟開關控制技術的主要發展趨勢如下:
。1)這一技術將更為廣泛地應用于IT行業,拓撲數量將不斷增大;
。2)諧振電路在開關頻率大于1Mhz的工作環境中效果十分明顯,因此,其必將得到更多的關注;
。3)將更多地應用各種電路組合方式,如串聯、并聯等,以此來滿足不同工作環境的需求。
2.3過電流保護裝置的應用
在電力電子電力運行過程中,若出現故障便會引發過電流現象。針對這一現象,傳統的解決方式往往是及時中斷熔斷器、電流繼電器以及直流快速斷路器等設備的手段來最大限度地維護電力電子系統中的重要電路。但目前,隨著電力電子器件的小型化,再加上功率要求的不斷提高,以往的電路保護裝置已難以適應當下的保護需求。因此,驅動控制信號去除自動化技術開始進入人們的實現,具體來說就是通過安裝專門的過電流保護裝置,對過電流進行實時監控并及時對電路進行調整和驅動。例如,橋臂互鎖保護法。當出現信號反復或開關延時過長等問題時,橋式逆變短路就會產生橋臂短路現象,通過應用橋臂互鎖保護法,使其能在故障發生使迅速進行驅動信號的切除處理,應用聯鎖手段,通過連接橋臂上的部件來避免短路現象的出現。
2.4靜止無功補償裝置的應用
社會經濟的騰飛,使得人們的生活水平也穩步提高,與此同時,人們對于電力的需求量也越來越大,因此對于電網功率也提出了更高的要求。若電網中的運作功率出現較為頻繁的變動或內部遭受部分負荷的強烈沖擊等情況,這在很大程度上會影響到電網運行的安全性與穩定性,同時也會使得電網線路難以實現對低頻振蕩的有效控制。而基于電力電力技術的靜止無功補償裝置則可有效提升電力系統的承載力以及相關性能,同時也能規避電力系統中的功率損耗現象,從而進一步增強電力系統性能的穩定性,以滿足當今社會對于電量的需求。
2.5有源電力濾波器的應用
基于電力電子技術的有源電力濾波器的應用原理是通過分析和檢測電力系統補償元件的運行狀態,進而從中獲取相對應的等分量譜波電流,其后利用補償裝置生成與譜波電流的相反等分量電流,從而實現譜波電流與生成電流的相互抵消作用。通過應用該種方法,可以在根本上規避電網系統中譜波電流的產生,取而代之的是基波電流;陔娏﹄娮蛹夹g的有源電力濾波器具有應答速度快、抗干擾性強等諸多優勢,這一設備主要由補償裝置以及具有指令功能的運算電流電路兩部分構成。通過應用有源電力濾波器,可以及時對電力系統中的補償電流進行檢測和分析,進而實時獲取電網系統中的譜波電流以及無功電流的數量,從而在根本上保障了電力系統運行的安全性和可靠性。
2.6高壓直流輸電技術的應用
現階段,我國的大部分發電廠所傳輸的基本上都是交流電壓,但在交流電壓的傳輸過程中往往會出現能源的大量損耗情況,同時工作人員也難以有效把控所消耗的能源,并且管控消耗能源所要投入的資金成本也較高。針對該種情況,目前已有眾多發電廠開始改用直流電輸電方式,通過應用基于電力電子技術的高壓直流輸電技術能夠有效完成交流電與直流電的轉換工作。一般情況下,直流輸電方式應用于電壓容量較大且所隔距離較遠的輸電裝置之上,利用高壓直流輸電技術將交流電壓無損耗地轉變為直流電壓,其后在經過直流電逆變過程轉變為直流電,以此來為人們提供更為優質的用電服務。
3結論
總而言之,隨著電力電子技術的持續進步,其在電氣控制領域所發揮的作用也越發重要。為了更好地應用電力電子技術,發揮其真正的作用,相關科研人員必須基于目前的發展現狀以及應用需求,對這一領域進行深入地研究,找出其存在的不足之處并加以調整和優化,從而進一步提升電力電子技術的應用效果。
參考文獻
[1]萬志豪.論電力電子技術在電氣控制中的應用[J].電子技術與軟件工程,20xx(24):243.
[2]浦仕琳.電力電子技術在電氣控制領域中的應用[J].科技創新導報,20xx(05):78.
[3]馮智能.電力電子技術在電氣控制中的應用[J].電子技術與軟件工程,20xx(06):226.
電力電子技術9
我國電力電子技術的現狀及應用
摘要:電力電子技術在國民經濟與人民日常生活中正發揮越來越重要的作用。本文通過對電力電子技術的描述,闡述了電力電子技術在我國的發展現狀;對我國電力電子技術在大氣污染治理、節能環保、電力系統及國民生活等等中的應用做了較詳細的研究;對我國電力電子系統的發展進行了展望,得出電力電子技術不僅是國民經濟支柱產業的重要組成部分,也是未來技術的發展趨勢之一。
一、電力電子技術概述
1、電力電子技術的含義
電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行變換和控制且應用于電力領域的電子技術,它是一門新興學科。電力電子技術功率強大、可供諸如電力系統那樣大的電流以及高電壓場合應用,它與傳統的電子技術相比,其特殊之處是因為它能夠通過大電流和承受高電壓,而且還有在大功率情況下,器件發熱、運行效率的問題。電力電子技術分為兩個分支:電力電子器件制造技術和交流技術。
2、電力電子技術的地位和作用
電力電子技術至今誕生近50年,特別是近年來更是取得了突飛猛進的發展,已經形成十分完整的科學體系和理論。信息技術的發展造就了信息時代“弱電控制強電”電力電子技術的實現是人類社會的第二次電子革命。由于將來工業高度自動化,計算技術、電力電子技術以及自動控制技術將會成為三種最重要的技術。
二、電力電子技術的發展
1、整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解,牽引,和直流傳動三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電。
2、逆變器時代
世界范圍的能源危機出現在七十年代,由于交流電機變頻調速節能效果顯著而迅速得到發展。將直流電逆變為0-100Hz的交流電是變頻調速的關鍵技術。隨著變頻調速裝置的普及,當時電力電子器件的主角是大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管和門極可關斷晶閘管,類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。
3、變頻器時代
進入八十年代,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的問世,致使中小功率電源向高頻化發展,而后又出現了絕緣門極雙極晶體管,又為大中型功率電源向高頻發展提供了機遇。新型器件的發展不僅使交流電機變頻調速提高了頻率,使其性能更加完善可靠,而且也使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備提供了重要的技術基礎,那就是高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化。
三、電力電子技術的應用
1、電力拖動
隨著電力電子技術的發展,交流調速的水平已經取得了巨大的進步,在很多應用場合直流調速已經逐步被取代,尤其是在大功率應用場合更是顯示出其優勢。同時,根據不同的調速特性要求,開關磁阻調速,無換向器直流調速,內饋調速等,也有一些應用的場合。這種技術的產生為交流電機的調速運行奠定了技術基礎。
2、交流輸配電系統(FACTS)
目前,FACTS已經發展成為有十多類產品的大家族,主要分為兩大類,一類是針對電網的污染而設計的功率因數校正和諧波治理裝置,另一類是針對高壓直流輸電(HVDC)而設計的直流輸電裝置。濾波裝置的發展從最早用機械開關投切電感和電容來吸收或者發出無功,發展到基于現代電力電子技術為基礎的濾波裝置。
超導技術在近期不斷的發展,使得電力有源濾波裝置的發展又進入了一個新的階段。超導就是利用一定工藝制成的材料,在一定的外部條件作用下,使它的電阻值降得很低。因此,為了大大減少電路的損耗,可以利用超導儲能。超導儲能還具備響應快,聯系方便,可隨意控制有功和無功等優點。
對于大容量遠距離輸電來說HVDC技術具有很強的經濟性,并具備交流輸電所沒有的優越性。經過多年的改革及發展,雖然我國的電網建設已經比較成熟,但是類似三峽這樣一些大的發電站的建成并逐漸投產,對我國的電網輸電能力及輸電安全性還是新的挑戰,直流輸電以它優越的特性在三峽向華東電網輸電的任務中發揮了重大作用。
3、應用電源系統
應用電源系統主要指的是直流電源,電焊機,脈沖電源,UPS電源,穩壓電源等等。這些應用也是電力市場的主要用戶之一。開關電源技術隨著電力電子技術的發展也得到了促進和發展。其高頻化工作的`特點也帶來了很多優點,如:隔離變壓器小型化,開關噪聲高頻化等,使得開關電源的體積,重量,噪聲等大大減少。同時,軟開關技術的發展,帶有源濾波整流器的發展,以及N+1冗余的設計思想,都使得應用電源的發展水平不斷提升。
4、分布電力能源
近年來,小水力,風力,太陽能等再生能源得到了越來越廣泛地開發和利用。然而,要能夠使這些分布散,功率小,電壓等級多樣的電站并網運行,就使得電力電子技術的并網研究就顯得十分重要。目前雖然國內外已經有很多學者在從事這方面的工作,但是發展的水平還相對比較低。
四、電力電子技術發展前景
1、標準化。
根據情況,從業者在不斷完善行業標準,并且在產品研制過程中嚴格貫徹執行相關的標準。
2、大容量化。
高壓和大電流的產品市場需求量比較大,但是由于電力電子器件發展水平的限制,這方面的進展還很不理想。
3、高性能化。
電力電子技術的發展雖然比較迅速,并且在許多領域都開始大規模的應用和推廣,但是在控制性能的改善上還需要作大量的研究工作。
4、高可靠性。
安全問題歷來就是電力系統一個很值得重視的問題,如果電力電子設備本身就不可靠,那么很可能在實際應用中會給電力系統的安全運行帶來隱患。
5、無污染化。
目前,電力電子設備對電網的污染已經成了公認的問題。由于電力電子設備發展的落后性,致使很多設備產生的污染,需要別的設備去進行治理,這屬于被動型的,因此,主動型(自身治理自身)的發展也成為了一個趨勢。
電力電子技術10
一、探討大功率電力電子技術的應用
1、新能源發電方面的應用
隨著人們生活水平的不斷提高,對電力能源的需求量不斷增加,使得能源危機問題越來越嚴重。而且,還造成了大氣污染,破壞了人們賴以生存的地球環境,不利于生態平衡的維持。為此,緩解能源緊張,加強新能源的研發刻不容緩。目前,在新能源發電過程中,風力發電、生物發電及光伏發電等受到了高度重視。由于新能源具有不穩定性,隨機性較強,不利于能源的開發。而將大功率電力電子技術運用到新能源發電領域中,便可以有效的解決這些問題,進一步促進我國新能源的開發。
2、智能電網領域的`應用
隨著電力行業的不斷發展,電網開始走向智能化、現代化,為了進一步確保電網系統的安全性,我們一定要加強智能電網的研究,從而提高我國電網系統的經濟效益和社會效益。目前,我國智能電網的發展有待提高,處于發展階段,與發達國家差距很大。為此,我們要將大功率電力電子技術運用到智能電網中,促進智能電表的廣泛應用,方便供電企業通過智能電表了解用戶情況,并為用戶提供人性化服務。
3、電氣牽引方面的應用
電力牽引主要指運用電能為軌道提供運輸動力,依靠電力系統來當作電源,同時也廣泛的應用到生活中。以往運用燃機驅動,現在將大功率電力電子技術運用到電力驅動系統中,為軌道運輸提供了很大的方便。雖然如此,由于供電系統是相對獨立的,成本花費較高,而且在機車運行過程中,產生的信號波對電力系統有一定的不良影響。為此,我們在運用過程中,要注意做好抗干擾措施,避免系統受到破壞。
4、在電氣節能方面的應用
隨著能源的日益緊張,節能已經成為社會發展的主要趨勢。將大功率電力電子技術運用到節能中,運用同步發電機勵磁系統、變頻調速裝置來達到電氣節能效果。變頻技術的發展越來越迅速,變頻器的應用越來越廣泛,將變頻器運用到電氣節能中,不僅能夠降低企業成本,還能夠有效的發揮節能效果。
5、定制電力技術
定制電力技術是大功率電力電子技術與控制技術的有效結合,主要是為了確保電能的供電質量,有效的滿足用戶的電力需求。在人們的生活工作中,不僅對電能的需求量不斷增加,而且對供電質量也提出了更高的要求。為了進一步保證供電質量,預防供電問題的發生,我們就要將大功率電力電子技術運用到電力系統中,也就是指定制電力技術,通過靜止無功發生器裝置的使用,來調整電壓的穩定性,確保供電質量。
二、總結
綜上所述,相對于發達國家來說,我國電力電子技術水平還有待提高。為此,我們要加強電力電子技術應用的研究,改變電力電子技術規模小、產業分散的現狀。我們要用更多的時間去完善電子產業,促進大功率電力電子技術在新能源發電、智能電網、電氣牽引等多個方面的應用,努力創造出功能性更強大的電力裝置。
電力電子技術11
摘要:電力系統中,電工電子技術的應用能夠有效滿足當前用戶對電力供應能力的需求。作為一項擁有較高綜合性、技術性的電子技術,電工電子技術對于促進電力系統能夠長久保持穩定性和安全性有著重要作用。本文將分別從電工電子技術在不同電力環節內的應用入手,具體包括發電環節、輸電環節、配電環節以及節能環節,就如何充分在該系統中充分發揮電工電子技術的優勢做簡要探討。
關鍵詞:電工電子技術;電力系統;應用研究
電力系統中有關電工電子技術應用的層面較為廣泛,如針對發電環節中的靜止勵磁、發電頻率以及能源轉換的應用;輸電環節中柔性交流輸電、高壓直流輸電等方面的應用;節能環節中對變動負荷電動機,以及提高有效功率等方面的應用。為此,要想有效確保電力系統能夠正常供應,滿足人們對電力的需求,就需要不斷加強其在上述層面的實際應用。
1發電環節
1.1靜止勵磁
在電力發電環節,對靜止勵磁實施有效控制,是電工電子相關技術應用的重點方向。如技術人員可通過變頻電源對電流頻率實施適度調整,確保該發電系統能夠保持在最大的發電功率,極大程度地提高了技術人員對整體系統的調控管理能力,除此以外,在火力資源進行發電的系統中,該技術也有著一定程度的應用。例如:技術人員可利用變頻調速裝置,有效處理該發電系統中效率低、能耗大等遺留性問題,從而為大幅度提高火力發電系統的發電效率提供了有利基礎。
1.2發電頻率
這里以水力發電系統為例,在水力發電模式中,影響該體系發電頻率的因素有很多,例如:地域內水流速度或者壓力等,都對水力發電體系有著根本影響,并且這些因素無法有效地被人為控制,因此,水力發電的頻率也無法長期保持穩定。但是頻率穩定是進行電力傳輸的基本要求,受這些因素的影響,水力發電體系的發展在很長一段時間都沒有得到突破。然而通過電工電子技術對水力發電過程中發電頻率的控制,完美解決了發電頻率無法有效控制的問題。此外,對于其他類型的發電系統,如在太陽能發電技術發展的過程中,電工電子相關技術在其高速發展的過程中,也起到了核心作用。
1.3能源轉換
與其他類型的資源相比,太陽能資源具有壓倒性優勢,并且隨著社會上太陽能發電技術的不斷完善,其對于緩解社會能源危機起到了關鍵作用。但是,對于該系統發電功率較大的狀況,如何切實將其內部的大功率資源轉變為可供人們使用的小功率電力資源,是當前太陽能發電技術研究的重點內容;诖,技術人員通過電工電子技術的應用,不僅完美處理了太陽能發電系統中的難題,同時有效促進了大功率太陽能資源能夠以人們可利用的功率形式進行電能輸出,并進一步推動著太陽能資源向穩定、持續的方向發展。
2輸電環節
2.1柔性交流輸電
雖說柔性交流電技術起步較晚,但是到目前為止,短短數10年時間柔性交流電技術就已經被世界各國廣泛應用,并迅速成為當前電力輸送環節中的中堅力量。不過傳統的柔性交流技術因操作較為復雜,且應用面較為狹窄,因此,不能有效滿足當前時代電力輸送的要求。然而,技術人員通過在柔性交流輸電環節中結合電動電子技術,不僅極大程度地簡化了操作步驟,同時還有效增強了柔性交流輸電環節中,電流輸送的穩定性。
2.2高壓直流輸電
晶閘管換流閥是電工電子技術在輸電環節中的應用標志,隨著其在電力輸送環節中的深入應用,電力輸送體系也不斷地朝著高效率、高水平、易操作的方向發展。晶閘管換流閥的大規模應用,不僅有效取代了輸電環節中交直變壓器的應用,使得電力輸送成本得到了進一步的控制,同時還有效提高了電流轉換設備在高壓直流輸電環節中的移動性。
3配電環節
配電系統對于保障電力系統能夠穩定、高效運行有著極為關鍵的.作用,而為了確保配電系統的安全和穩定,需要著重處理配電環節中的電能控制問題。在電能生產的過程中,必須在經過運輸以及配電等步驟之后,才能供用戶使用。在此環節中,很多因素都會導致其電壓、電流等發生改變,并且在實際生活中,用電設施都必須在一定的電壓范圍內才能正常工作,如果電力配送無法達到穩定,不僅會導致電電力資源的浪費,同時還會對用電設施造成損傷,從而給用戶帶來不必要的經濟損失。為此,技術人員憑借電工電子技術能夠有效地在配送環節中對電力的頻率、電壓等進行嚴格控制,且在其處于不穩定狀態時,能夠及時進行自我調節。
4節能環節
4.1變動負荷電動機
為進一步加強節約電能的效果,還需要不斷加強發電系統的節能效果。工作人員在利用發電系統進行發電時,無論是哪種發電系統,本身都會在發電過程中消耗一部分能量,只不過不同的發電系統所消耗的能量高低不同。為有效節省發電過程中的能源浪費,一方面,工作人員可通過在發電過程中,盡量減少其他形式能量的損耗,將系統中更多的能量能夠順利轉變為電能傳輸給用戶;另一方面,工作人員可通過盡量減少發電機本身所消耗的能量,來達到節省電能的目的?傮w來講,無論是哪一方面,都需要不斷地提升發電機的性能或者有效調節發電系統中變動負荷電動機的工作頻率來實現節能的目的。目前,研究人員已經能夠憑借電工電子技術來有效控制變動負荷電動機的工作效率,同時這也推動著發電系統中變頻調速的應用不斷走向成熟,從而有效實現了發電過程中對能源的節省。
4.2提高有效功率,降低能源損耗
在電能使用階段,由配電廠所配送的電能除被用戶使用之外,還有一部分電能則損耗在配送環節中以及各類電器工作的過程中,這樣一來,除了會造成電能的浪費之外,還會對電能的質量造成一定程度的影響,為有效提高電能的利用率,降低無謂的電能消耗,就需要研究人員不斷提高其有效功率。電工電子技術能夠有效補償電能產生以及輸送過程中的無效功率,從而有效降低電能損耗,大幅度提高電能的實際利用率,并有效確保用戶能夠安全用電。
5結語
綜上所述,電力系統中,無論是在其發電環節,還是配電、輸電等環節,電工電技術都起到了不可或缺的重要作用,而為進一步提高電能的利用率,減少電能損耗,讓廣大用戶安全用電、放心用電,還需要研究人員不斷發展電工電子技術的基礎上,有效地將其應用到發電系統中,充分揮發其技術優勢,推動電力系統的不斷發展。
參考文獻
[1]劉江.電子裝置在電力系統中的應用研究[J].中國高新技術企業,20xx(3):41-42.
[2]周威.我國電力電子技術應用系統的發展現狀[J].電子技術與軟件工程,20xx(5):246.
電力電子技術12
0引言
《電力電子技術》是自動化及其相關專業的一門重要的專業基礎課程,它的內容繁雜抽象,但是實用性強,技工電氣高職班的學生要很好地學習它還不是件易事,這使得教學工作進行起來比較棘手。經過總結多年的教學經驗,我們摸索出了以項目教學法為核心,分步驟,對該課程的知識由淺入深,化繁為簡進行教學,取得較為明顯的教學效果。
1學情分析
首先,我們應對學習該課程的對象進行分析,結合學生接受知識的特點,有的放矢,設計出一套適合學生特點的教學方法,這為取得良好的教學效果打下堅實的基礎。該課程是面對技工高職電氣相關專業學生所設的,這樣的班級在目前的技工教育中,人數一般為35~45人之間,其中有1/3的學生學習較為積極主動,1/3的學生需要在教師和同學的帶領下被動地學習,還有1/3是無心向學的“差生”。針對這種情況,我們對全班的學生進行分組,通過以強帶弱,以積極帶被動的學習形式,同時培養學生的團隊協作意識。技工學校電氣相關專業的學生還是普遍存在動手能力強,理論分析能力差的情況。針對這樣的學情,教師在教學過程中應該注意將難懂復雜的理論知識融入到一個個典型制作電路當中去。另外,因為他們是電氣相關專業的學生,有一定電工電子技術的基礎知識,為接受繁雜的電力電子知識打下一定的基礎。
2制定教學計劃
通過學情分析,我們幾位一起任教該門課程的教師進行集體備課,這里要特別感謝陳琨韶老師和陳國榮老師,他們為我們上好這門課想出了很多好辦法,他們結合深厚扎實的專業知識,將整門電力電子課程轉化成幾個項目進行教學。項目教學方法是將零散難懂的知識融入到每個具有代表性的項目上,這里是尋找合適的`典型工作電路,再自制合理的工作頁引導學生參與學習。這樣一來,一向被公認難上的一門課,經過我們的努力將其變得更容易教,更容易讓學生接受和對學生產生更好教學效果的一門課。
3確定典型工作電路
該門課程主要使用的工具有:示波器,萬用表,電烙鐵,變壓器等。本課程結合重點知識、查找相關資料,設計出學生易學易懂的工作電路,主要用了兩個電路作為實訓內容。它們分別是調光燈電路———包含單相整流電路和單結晶體管觸發電路兩大部分;555PWM脈寬調制電路。調光燈電路。在實訓室中為了方便學生實訓并安全完成任務,我們將該電路的交流電源220V經過變壓器把電壓將為16~18V交流電,同時所用燈泡也更換為額定電壓為8V的小燈泡。另外,為了適應以上改變,電路中的R1和R4兩個電阻應被短接,這樣才能出現既定實訓效果。也就是當調節電位器Rp時,燈泡的亮度會隨之改變。555PWM脈寬調制電路,該電路應用555芯片驅動整個電路,以起到控制直流電機速度和燈泡亮度的作用。學生可以通過示波器檢測555芯片6腳和2腳連接處的波形,如果電路連接正確,檢測出來的波形是鋸齒波。如果不能出現該波形,應提醒學生檢查電路的焊接是否出錯。另外,學生可以通過檢測NPN三極管的b極,測出正確波形為方波。
4制作有針對性的工作頁
任務的實施通過了解學生的知識結構,我們編寫了幾個典型工作頁,以此來引導學生“在做中學,在學中做”。第一個階段的工作頁是以復習電工電子知識為主,新學的電力電子元件知識為輔。從而引導學生回憶、鞏固已學知識,對比、聯系地來學新知識。第二個階段的工作頁一共有兩個,是圍繞圖1、2—兩個典型工作電路,展開一系列知識點編制的。該工作頁的主要內容是設計相關的題目,這些題目主要體現了在學生制作該電路時所需要的電力電子技術方面的理論知識。通過工作頁可以讓學生邊做題邊從課本、網絡中查找需要的知識。這樣就有效地化被動接受知識為主動查找知識,教師在一旁加以點撥和提醒,協助學生完成。教師結合每次講解的內容布置相應題目,并作為作業要求學生完成。
5項目的實施
項目的實施分為幾大部分,分別是查找資料填寫工作頁、列出元件清單、繪制電路原理圖、繪制電路實物圖、焊接電路和調試電路。
1)查找資料填寫工作頁。學生根據教師提供的工作頁,通過上網查找資料或者課本完成相關題目,為順利完成該項目奠定理論基礎。
2)繪制電路原理圖。學生根據教師提供的原理圖,自己動手繪制出來,一來鍛煉學生繪圖的能力,二來加強學生對原理圖的理解。
3)列出元件清單。學生根據原理圖和教師分發的元件實物列出元件清單,該清單包括元件的型號、參數、圖形符號、文字符號等。
4)繪制電路實物連接圖。學生以電路原理圖為依據,根據元件引腳實際封裝的位置匯出最合理的布線圖,避免元件與元件之間的連接線路錯亂,要求符合電路布線原則。
5)焊接電路,電路的焊接要求學生掌握熟練的焊接技術,不能出現虛焊、假焊、空焊和冷焊等。
6)調試電路。教師要求高職的學生應自己調試電路板。首先應該對照實物接線圖檢查成品電路板的連接有無錯漏,其次利用示波器測試電路板相應位置的電路波形以檢測所焊接的電路板是否能出現正確電路的波形圖,如果波形吻合說明電路板制作成功,反之亦然。最后學生根據理論知識分析成功電路板出現對應波形的原理。
6師生小結
每制作完成一個典型工作電路后,教師會根據學生在該項目學習的過程中存在的主要問題進行小結和解答。學生則以小組為單位,上講臺匯報他們的學習成果以及提出學習過程中的疑問。最后教師要求每位學生應自行完成該項目的實訓報告,以此作為作業。
7結語
該門課程的學習通過以上兩個實訓為載體,教師不再是純粹講理論,一味地灌輸知識。學生也可以通過完成一個規定的項目,具體到制作工作電路板,調試電路,結合書本和工作頁驗證深奧難懂的知識原理,并且最終通過實現實驗效果而獲得學習的成就感。這使得《電力電子技術》課程變成教師愛教,學生愛學的一門課。不過教學過程中仍存在不足,我們會在接下來的教學中繼續努力,爭取將該門課程做成精品課程。
電力電子技術13
摘要:本文從電力電子技術這一課程的內容出發,結合教學要求,分別從理論教學和實驗教學兩個角度闡述了關于教學方法的一些體會和感悟。
關鍵詞:電子技術教學論文
1、引言
電力電子技術是一門由電子技術、電力技術以及控制技術交叉而來的新興學科,是自動化專業、電氣工程等專業的專業基礎課程,在整個專業體系中具有重要的作用。電力電子技術具體地說就是指利用電力電子元器件來構造不同的轉換電路從而實現對電能的一系列變換,是一種利用弱電來控制強電的技術。同時電力電子技術的應用范圍十分廣泛,從工業、交通運輸、通信到新能源系統等各方面都有應用,甚至已經滲透到我們的生活中,比如現在家用電器中很流行的“變頻”技術就是電力電子技術的一個小應用。
2、教學體系結構及要求
電力電子技術的教學內容主要分成三部分:元器件、控制電路和控制技術。我們學校給這門課一共安排了80學時,如果這三個部分都要詳細介紹的話,時間上是不夠的,所以主要介紹前面兩塊內容。電力電子元器件是本門課程的基礎,包括半控元件、全控元件和不可控元件?刂齐娐分饕ㄋ拇蠡倦娐罚赫麟娐、逆變電路、直流到直流變流電路以及交流到交流的變流電路?刂萍夹g部分主要介紹SPWM脈寬調制技術和軟開關技術。元器件部分要求學生首先要能分清楚各種元器件所屬的類別,其次要求能理解各自的工作原理,最后要求能夠按照電路要求自主選擇元件;控制電路部分要求學生能夠理解電路的工作過程,能夠分析并畫出電路的輸出波形圖,能計算電路的一些參數來選擇元器件;最后控制技術部分要求能夠掌握SPWM的原理即可。
3、理論教學
。1)興趣的培養 電力電子技術是自動化、電氣工程專業很重要的專業基礎課程,但也的確是一門比較枯燥的學科,要引起學生的重視、激發他們的興趣是比較困難的。所以如何吸引學生的注意力,讓他們從心理上重視這門課就尤為重要。筆者認為上好第一堂課對該課程后續的展開有很重要的作用。在第一堂課上要多多的展示一些電力電子應用方面的圖片和視頻,讓學生親身體會到電力電子技術就在我們身邊,來培養他們的學習興趣[1];同時可以給他們展示一下對口的公司在招聘信息上對該課程的要求來引起他們的重視。然后后期可以通過實驗教學來慢慢引導他們對本門課程的學習。
。2)教學思路的把握 教學的順序是先介紹元器件,然后介紹各種轉換電路,最后介紹控制技術。在介紹元器件時,要講清楚半控、全控和不可控指的是對電路“開”與“關”的控制。在控制電路中元器件是作為開關使用的,輸出波形的轉換也是因為電路“開關”的切換實現的[2];在介紹各種轉換電路時,首先要介紹各種電路實現的功能,然后可以讓學生試著自己分析下如何用電路實現這些變化,最后提出典型的變換電路進行講解。在課堂內容上應以元器件的工作原理為基礎,以整流電路和有源逆變電路的原理、搭載各種不同負載時的波形分析為重點,特別是在介紹感性負載和純電阻負載時波形的變化是很重要的。無源逆變和直流到直流變流電路可以簡單介紹一下。由于目前變頻技術在家電行業應用廣泛,所以交流到交流變流中的變頻技術也可以進行詳細介紹。
。3)教學方法的改變 近年來,多媒體教學以絕對的優勢替代了傳統板書成為教學的主要手段。電力電子技術這門學科在教學時涉及很多復雜電路、波形的繪制,采用多媒體教學能提前將這些波形準備好,節約了大量教師課上板書的時間,同時多媒體教學還可以采用FLASH動畫來吸引眼球,能更直觀的仿真出電路通斷的過程,更好的幫助學生理解和記憶。所以多媒體教學這一手段對于電力電子技術這門課程是非常重要的。此外,我們還可以利用Matlab中的simulink自帶的工具包搭建各種電路來仿真,通過軟件仿真出對應的圖形。這樣通過計算機算出圖形,要比直接把圖形顯示給學生看更讓他們記憶深刻,也更讓他們信服。
4、實驗教學
實驗教學在任何一門課程中都應該占有很重要的地位,通過實驗可以加深對已學知識的理解,驗證理論的正確性同時也能幫助他們記憶。而電力電子技術本身就是一門實踐性很強的課程,新型的電力電子器件、新技術、新的使用方法,都需要通過實驗來驗證其可用性。電力電子技術這門課配備的實驗還是比較多的`,比如四種控制電路以及控制技術都有對應的實驗,那么在實驗教學中可以從中選擇一些有較高實驗價值的項目進行。例如整流電路是教學時的重點內容,那么這一方面的實驗就可以做一些?梢宰寣W生搭建橋式整流電路,然后搭配純電阻負載、感性負載和反電動勢負載,通過觀察波形變化來加強對學習知識的理解和掌握;在講直流斬波電路時,可以讓學生在六種典型斬波電路中選擇一到兩個電路進行測試,深入理解理論課上學習的原理。在實際的教學過程中,由于學校設備有限不能做到每人一臺設備,一般都是幾人一臺,這樣就會出現有些同學整個過程游離在狀態之外的情況。所以在實驗過程中,可以將一組學生進行任務的分工,分成設計電路的、搭建電路的和驗證實驗結果的,這樣每個人都分配有任務,就不會出現上述的情況了。
5、小結
本文從課程體系、教學要求和實際教學三個方面分別闡述筆者從事該課程教學的體會。對一門課程的處理方式,不同的教師有不同的方式,但都希望能以較為恰當的教學方式把最需要最重要的知識傳授給學生。
參考文獻:
[1]劉廣忱.電力電子技術教學探討[J]。內蒙古科技與經濟,20xx(12)。
[2]張波,丁金林.電力電子技術的教學體會與思考[J]?萍夹畔,20xx(19)。
[3]夏美娟,李為相.電力電子教學改革實踐與體會[J]?萍夹畔,20xx(31
電力電子技術14
隨著我國科學技術的不斷發展,我國在電子技術方面的水平也得到了很大的提升,如今,電子技術的應用已經涉及到我們生活的方方面面,任何電器的使用都離不開電力的支持,小到一個開關,大到國家科研技術的研究,正是電力電子技術的廣泛應用才使電子技術不斷發展電力電子技術的發展如此之快主要是其應用廣,電子技術的開發對人類來說意義重大,首先離我們最近的是燈的使用,電的出現直接讓人類的生活從原始的昏暗環境進入到現代光明的社會,再到如今生活處處離不開電的支持。電的出現給我們的生活帶來了光明,從此,電被人們進行更深入的開發。
在高中物理當中涉及到電力方面的理論知識,主要有電流與電阻,電磁學及電勢能等內容,其中,電磁學中的重要內容電磁感應的原理是:變化的磁場能夠產生感應電流,當有一個導體放置在變化的磁場當中時,該導體就會自行產生電流,如將導體閉合,即形成一個閉合的回路。這項理論知識在生活中的應用很常見,如許多發電機就是根據這項原理發明出來的,還有家里的電磁爐等也是同樣的道理。所以說,很多高中的物理內容雖然大部分是純理論,但其在生活中的應用只要用心觀察,會發現其實它無處不在。
1大容量電力電子技術
在電學當中,大容量電力電子技術的實質是采用一種大功率的半導體材料將電能進行變化和傳輸,這是一項新型的電子技術,應用于大多數電力領域內。這一項技術最早是出現在上世紀60年代的美國,當時認為,電力電子是由三個學科組合而成的技術,這三個學科分別是:電子學,電力學,控制理論。在我國的生活生產中,涉及到多種能源的利用,不僅僅是電能的使用,大容量電力電子技術的`出現能將這種可開發的電能轉換成其他能量,從而達到使用功能,如生活中常用到的太陽能熱水器就是利用這項原理,將空氣中投射過來的太陽輻射能通過這種轉換器轉換成熱能,從而供給人們生活使用,這種加熱方式比通過消耗電能來加熱更加環保。除此之外,電力電子技術在生產中還有很多其他的作用:
。1)將電能使用最佳化,經電力電子技術的處理后,電能使用將更加高效合理,達到節能的效果。
。2)發展新興產業,電力電子技術的使用將改變傳統的生產方式,并且,這項技術是一種弱電控制強點的媒體,也是一些機電設備和計算機之間的接口,是將計算機與運用到傳統產業的基礎。
。3)電力電子技術智能化。
我國還處在發展階段,在各項生產工業中都要應用到能源,但能源畢竟有限,如果不能高效利用對于很多工廠來說利益將會降低,而對于整個人類社會來說,能源枯竭將是一場巨大的災難,因此全球都在提倡節能環保,而我國對電能的需求量又大,尤其是許多大型的產業和技術產業都需要大容量的電能,電容量越大,操控起來就難,而大容量電力電子技術則能起到用弱電控制強電的作用,此外,在傳統工業實現智能化,自動化及節能化的效果中起著橋梁的作用,所以這項技術的應用領域也越來越廣,在我國的航空航天,能源,工業制造,交通等領域都有應用。
2電力電子技術在電力系統的應用
2.1電力系統的節能
物理學中在講電學方面的知識時,物理老師講過,發電廠生產出來的電電壓很高,不能直接運送,因為根據公式I=U/R(I是電流,U是電壓,R是電阻)電壓越高,運輸過程中損耗的電能就越大,所以廠家在運輸之前要將高電壓轉換為低電壓,在這個過程當中,電能會損耗一部分,這部分的損耗產生無功率的浪費,主要原因是在生產電能源的過程中電能源發生變化,導致發電機組不能完美的配合,從而產生無功功率的浪費,電力電子技術是通過控制變負荷電動機的運轉速度來實現電能的良好的生產和使用,在我們國家,這項技術還尚在研究探索階段,但在國外已經非常成熟,雖然電力電子技術能夠通過以上方式對電能進行控制,然而在實際使用過程中也存在一些問題,實際上,變負荷電動機的成本很高,并且在運轉中對電網有很大的影響,所以目前在我國的適用范圍并不廣,僅僅使用于一些中型和大型的電廠。盡管如此,這項技術還在不斷的研發,畢竟電力電子技術能夠對配送電的過程進行控制,從而保證電能的質量及穩定。
2.2在發電環節中的應用
在電力生產的電場中,不僅電能的配送過程中會產生電能損耗,同樣,在電力的生產中也會產生損耗,且相對于發電量,其損耗的電能不在少數,且在高低壓轉換的過程當中也會消耗一部分電能,為了滿足電力生產節能的要求,在高低壓的轉換過程當中使用一種風機水泵變頻機來達到降低損耗的電能,并且提高轉換效率的效果。21世紀太陽能的發現使它成為新世紀的新型能源,被大量的進行開發和使用,利用太陽能發電如今成為全世界奮斗的目標,在將電能轉換過程中電力電子技術也解決了大功率電流轉換器的問題。
大容量的電能是我國很多工廠生產所需的必備能源,電力電子技術的使用在很多方面解決了這種大容量電能的投入使用問題。在高中物理學中涉及的理論知識還比較淺顯,大部分還是基礎理論,但了解了最基礎的知識對于生活中的技術拓展運用才能有一個大概的概念,生活中的電子產品越來越多,使用的人數也越來越多,其中應用到的電力學知識就越廣,作為新時期的高中生,除了掌握課堂上的理論知識外,更要留心觀察這些理論知識在生活中的運用。
3結束語
大容量電力電子技術的出現確實對我國的生產和發展起到很大的促進作用,但這項技術在我國還不夠成熟,因此需要更多的研究和探索,作為一名高中生,對于物理學這項理論知識的使用還需要進一步的深入和進行網絡了解。
參考文獻
[1]余永瓊.大容量電力電子應用系統及其關鍵問題綜述[J].電子技術與軟件工程,20xx(03):12-13.
[2]趙金亮.我國電力電子技術的現狀及應用[J].北方經貿,20xx(05):23-24.
[3]謝祥洲.大容量電力電子應用系統及其關鍵問題綜述[J].電子世界,20xx(04):18-21.
電力電子技術15
【摘要】隨著電力行業不斷發展,對于大功率電力電子技術可靠供電系統進行研究,是電力行業發展中的重要內容。電網的運行規模越來越大,電力用戶的需求逐年增加,提升電力系統的可靠性是電力企業所面臨的重要任務。在科技發展背景下,大量的電力電子裝置被應用到電力系統中,為電力系統可靠性提升帶來諸多幫助;诖,本文就大功率的電力電子技術進行分析,研究該技術下的可靠供電系統。
【關鍵詞】大功率;電力電子技術;可靠供電系統;研究
1前言
大功率電力電子技術在電力系統中發揮著重要的作用,主要涉及到了電力系統的發電、輸電、配電以及用電等方面。實現大功率電力電子技術供電可靠性,在本文中從兩方面進行分析,第一,提升大功率電力電子技術的供電可靠性,可以通過提高工業敏感負荷的供電可靠性來實現;第二,將大功率的電子技術應用于發電機勵磁系統中,以提升發電機的阻尼轉矩,來實現系統的動態可靠性提升。
2大功率電力系統可靠性供電概述
從敏感負荷角度對電力系統供電可靠性進行分析。實現供電的可靠性不僅要求電力系統中不能長時間斷電,還需要對電力供電系統的動態電壓質量提出更高的要求。對系統中的電壓跌落以及電壓短時中斷的時間進行限定,在實際供電中,不同的電壓跌落中,其敏感負荷所能夠承受的電壓跌落時間存在著差異性。在一般規律下,跌落幅度越大,其敏感負荷所能夠才承受的時間越短。傳統的供電可靠性統計統計,只能以停電時間超過1分鐘或者5分鐘實際依據。在我國,對于自動重合閘成功或者備用電源投入成功的現象不能視為用戶停電,而此時敏感負荷用戶有可能遭受到一定的電力損失。那么在實際的電力系統供電中,提升供電的可靠性,需要從電網方面進行綜合考慮,以優化的配電網結構,改善動態帶電壓質量[1]。
3大功率電力電子技術提高供電可靠性的應用
3.1轉換開關
轉換開關電源供電中發揮著重要的作用,在實際電力系統電源供電中,包含兩路或者多路的電源供電,轉換開關應用其中,能夠實現多路電源之間的相互切換。在本文中以兩路電源供電為例進行分析,當有一個電源電路在正常供電時,則另外一個線路中的電源供電就會處于備用狀態。一旦線路中出現線常用電源供電異常的情況時,轉換開關開始發揮作用,自動切換到被用電源線路中。以轉換開關的形式,實現線路正常供電,其開關投入使用成本較低,應用廣泛[2]。
3.2動態電壓恢復器
動態電壓恢復器簡稱DVR,DVR通過線路中的變壓器串聯在線路電源與敏感負荷之間。當線路正常輸電時,線路中在沒有產生電壓跌落的情況,DVR完全不發揮作用,其在線路中所輸出的電壓補償為0。當線路中出現了較大的電壓跌落時,此時,DVR就會發揮其真正的作用,DVR通過自身輸出與跌落電壓值相同的電壓補償值,來實現線路中的電壓補償。線路中所補償的線路電壓為額定電壓。從DVR的工作原理上進行分析,其實際的作用就是對提供線路中電壓補償,避免線路由于電壓跌落出現故障[3]。
3.3不間斷供電電源
不間斷的供電電源,簡稱為UPS。目前,隨著科技不斷發展,UPS已經逐漸趨向于市場化,其主要有三種類型:在線型、離線型以及在線互動型。在實現的UPS中,需要具有儲能單元,其中最為常見的儲能單元為的'電池儲能。在線型的UPS在逆變器支持下實現負荷供電,實際供電與電源無關,因此在電壓質量獲得上比較高。
3.4發電機勵磁
大功率的電力電子技術在發電機勵磁中的應用,作用突出。首先需要對發電機的勵磁系統進行分析,發電機的勵磁系統能夠實現機端電壓的維持,合理分配多臺電發電機之間的無功功率,繼而提升電力系統的穩定性。目前,在電力系統中,半導體勵磁是其最為主要的勵磁方式,在實際電力系統運行中,可以按照電源的不同,將半導體勵磁分為他勵和自勵,F行在電力企業中比較實用的就是基于勵磁電力電子裝置的三相晶閘管全橋整流器,在該整流器中采用時間常數比較小的一階慣性環節。
4微網可靠性供電
4.1交流微網結構與特點
典型的交流微網組成有:光伏發電、儲能電源、風電機組以及柴油發電機組等。在以上的組成部件中,風電以及儲能等電源,在電力電子變換器的轉換下,實現了對額定電壓頻率交流電的轉換,并在靜態開關的轉換下連接在微網母線上。交流微網的特點比較突出,主要表現在以下方面。第一,微網的電壓等級比較低,在實際線路中與配電網相連,在大功率電力系統的尾端;第二,容量比較小,在10KV等級的微網容量為數百千瓦到十兆瓦之間;第三,電流實現雙向流動,在微網結構中為分布式的電源網狀,基于微網這樣的特點,其能夠實現的功能比較多。一方面能夠實現對大電網的功率輸送,另一方面,也能夠從大功率電網中吸收功率;第四,微網具有多種工作模式,其中比較突出的就是并網和離網兩種形式。并網工作形式幫助微網能夠在大功率電網中正常運行,而離網是指,當大電網出現故障時,微網能夠迅速的脫離大功率電網,而實現獨立運行。
4.2微網分布式電源電流保護
微網分布式電源主要包含兩大類的電源,第一,逆變器接口電源。例如光伏發電、風力發電以及儲能電源等。第二,傳統發電機接口電源。例如柴油發電機、燃汽輪機等。當微網分布式電源線路中出現故障時,以上兩種電源類型所能夠提供的短路電流存在著較大的差異。對于逆變器接口電源來說,電源線路在線路中容易受到電力電子器件等耐流能力的影響與限制,其電源所能夠提供的短路電流值不超過線路中額定電流的1.5倍。在這樣的線路背景下,該種電源類型不能夠實現有力的電流保護。而對于另外一種分布式電源進行分析,當線路中發生短路時能夠利用串聯等效電抗的形式,實現較大短路電流的供應,因此該種電源類型與逆變器接口分布式電源相比,具有明顯的優勢,能夠實現電流保護。
5結論
隨著電力系統不斷發展,電力系統的供電可靠性逐漸受到社會所關注。因此,在本文中對大功率電力電子技術進行分析,研究大功率電力電子技術提高供電可靠性的應用,并對微網可靠性供電進行詳細研究。在電力電力技術可靠性供電中的應用研究中,分別對轉換開關、動態電壓恢復器、不間斷供電電源以及發電機勵磁等方面進行詳細研究,針對這些供電系統的作用論述,希望能夠為電力供電系統發展帶來幫助。
參考文獻:
[1]賀超.具有高可靠性的數字化大功率電力電子集成模塊研究與應用[D].杭州:浙江大學,20xx.
[2]周明磊.電力機車牽引電機在全速度范圍的控制策略研究[D].北京:北京交通大學,20xx.
[3]鄭晟.中高壓電力電子變換中的功率單元及功率器件的級聯關鍵技術研究[D].杭州:浙江大學,20xx.
【電力電子技術】相關文章:
電力電子技術07-22
電力電子技術【精品】07-22
電力電子技術15篇(優秀)07-22
電力電子技術15篇(精品)07-22
電力電子技術的應用及發展論文06-20
電力電子技術匯編(15篇)07-22
電力系統中電力電子技術的應用的論文12-12
智能電網中電力電子技術論文12-12
電力電子技術錦集(15篇)07-22
大功率電力電子技術論文12-12