電力電子技術在電動汽車上有哪些應用
㈠ 電力電子技術和電力傳動技術都應用在什麼地方有什麼區別
這個真是太多了,你應該學過電氣工程概論這本書,裡面介紹的很詳細。
像電動機控制,工業控制新能源發電,電力汽車、船舶,電力系統控制。。。。
可以這么說,凡是用到電的地方,他都有應用。
㈡ 電力電子技術應用在哪些場合
一、鐵道,電動汽車,航空,航海等交通運輸
電氣化鐵道中廣泛採用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中採用整流裝置,交流機車採用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用於鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中,電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外,車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制,其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一台高級汽車中需要許多控制電機,它們也要靠變頻器和斬波器驅動並控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源,因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸,那麼它也需要電力電子技術。以前的電梯大都採用直流調速系統,而近年來交流變頻調速已成為主流。
二、軋鋼機,數控機床,礦山牽引等一般工業
工業中大量應用各種交直流電動機。直流電動機有良好的調速性能,給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來,由於電力電子變頻技術的迅速發展,使得交流電機的調速性能可與直流電機相媲美,交流調速技術大量應用並占據主導地位。大至數千kW的各種軋鋼機,小到幾百W的數控機床的伺服電機,以及礦山牽引等場合都廣泛採用電力電子交直流調速技術。一些對調速性能要求不高的大型鼓風機等近年來也採用了變頻裝置,以達到節能的目的。還有些不調速的電機為了避免起動時的電流沖擊而採用了軟起動裝置,這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學工業大量使用直流電源,電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術還大量用於冶金工業中的高頻、中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。
三、電力系統
電力電子技術在電力系統中有著非常廣泛的應用。據估計,發達國家在用戶最終使用的電能中,有60%以上的電能至少經過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統在通向現代化的進程中,電力電子技術是關鍵技術之一。可以毫不誇張地說,如果離開電力電子技術,電力系統的現代化就是不可想像的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優勢,其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都採用晶閘管變流裝置。近年發展起來的柔性交流輸電(FACTS)也是依靠電力電子裝置才得以實現的。無功補償和諧波抑制對電力系統有重要的意義。晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)都是重要的無功補償裝置。近年來出現的靜止無功發生器(SVG)、有源電力濾波器(APF)等新型電力電子裝置具有更為優越的無功功率和諧波補償的性能。在配電網系統,電力電子裝置還可用於防止電網瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等,以進行電能質量控制,改善供電質量。在變電所中,給操作系統提供可靠的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。
㈢ 電子技術的應用在哪些地方
第1章 電子技術的概述
1.1 電子技術的發展
隨著科學技術的發展和人類的進步,電子技術已經成了各種工程技術的核心,特別是進入信息時代以來,電子技術更是成了基本技術,其具體應用領域涵蓋了通信領域、控制系統、測試系統、計算機等等各行各業。
電子技術的出現和應用,使人類進入了高新技術時代,電子技術誕生的歷史雖短,但深入的領域卻是最廣最深,而且成為人類探索宇宙宏光世界和微觀世界的物質技術和基礎。
電子科學技術是人類在生產斗爭和科學實驗中發展起來的。1883年美國發明家愛迪生發現了熱電子效應,隨後在1904年弗萊明利用這個效應製成了電子二極體,並證實了電子管具有「閥門」作用,它首先被用於無線電檢波。1906年美國的德福雷斯在弗萊明的二極體中放進了第三電極—柵極而發明了電子三極體,從而建樹了早期電子技術上最重要的里程碑。半個多世紀以來,電子管在電子技術中立下了很大功勞;但是電子管畢竟成本高,製造繁,體積大,耗電多,從1948年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發明晶體管以來,在大多數領域中已逐漸用晶體管來取代電子管。但是,我們不能否定電子管的獨特優點,在有些裝置中,不論從穩定性、經濟性或功率上考慮,還需要採用電子管。
集成電路的第一個樣品是在1958年見諸於世的。集成電路的出現和應用,標志著電子技術發展到了一個新的階段。它實現了材料、元件、電路三者之間的統一;同傳統的電子元件的設計與生產方式、電路的結構形式有著本質的不同。隨著集成電路製造工藝的進步,集成度越來越高,出現了在規模和超大規模集成電路(例如可在一塊6平方毫米的矽片上製成一個完整的計算機),進一步顯示出集成電路的優越性。按元器件集成度(晶元上所集成的元件數量)分為小規模集成電路(100個元件以上)SSI、中規模集成電路(100—1000個元件)MSI,大規模集成電路(1000—100000個元件)LSI,超大規模集成電路(100000個以上元件)VLSI等四種,現在集成度已達到數千億。
隨著半導體技術的發展和科學研究、生產、管理和生活等方面的要求,電子計算機應時而興起,並且日益完善。從1946年誕生第一台電子計算機以來,已經經歷了電子管、晶體管、集成電路及大規模集成電路、超大規模集成電路,每秒運算速度已達百億次。現在正在研究開發第五代計算機(人工智慧計算機),他們不依靠程序工作,而是依靠人工智慧工作。特別是從70年代微型計算機以來,由於價廉、方便、可靠、小巧,大大加快了電子計算機的普及速度。例如個人計算機,它從誕生至今不過經歷十多年時間,但是它的發展卻跨越了多個階段,走進了千家萬戶。集計算機、電視、電話、傳真機、音響等於一體的多媒體計算機也紛紛問世。以多媒體計算機、光纖電纜和互聯網路為基礎的信息高速公路已成為計算機誕生以來的又一次信息變革。未來的人工智慧更將給人們的生活與工作方式帶來前所未有的變化,隨身攜帶微型計算機已成為一種時尚。
數字控制和數字測量也在不斷發展和得到日益廣泛的應用。數字控制機床1952年研製出來以後,發展更快。「加工中心」多工序數字控制機床和「自適應」
數字控制機床相繼出現。目前利用電子計算機對幾十台乃至上百台數字控制機床進行集中控制也已經實現。
由於大功率半導體器件的製造工藝日益完善,電力電子技術已是當今一門發展迅速、方興未艾的科學技術,應用於中頻電源、變頻調速、直流輸電、不間斷電源等諸多方面,使半導體進入了強電領域。
電子水準是現代化的一個重要標志,由於工業是實現現代化的重要物質基礎。電子工業的發展速度和技術水平,特別是電子計算機的高度發展及其在生產領域的廣泛應用,直接影響到工業、農業、科學技術和國防建設,關系著社會主義建設的發展速度和國家的安危;也直接影響到億萬人民的物質、文化生活,關系著廣大群眾的切身利益。
為了進一步減小器件體積、提高器件性能,人們不斷尋找先進電子材料。現在已經發現的先進的電子材料有:仿生智能材料、納米材料、先進復合材料、低維材料(量子點、量子線巴基球和巴基管)、高溫超導材料和生物電子材料等,先進電子材料正應用於新型電子器件的製造之中。
新型電子材料的問世,將使電子技術向更高層次發展,這些材料將使今後的電子器件具有功能化、智能化、結構功能一體化,使電子器件尺寸進一步縮小,功能更全,運算速度更快,為分子器件、單電子器件、分子計算機和生物計算機打下了基礎。
㈣ 電力電子技術在工業及民用中的應用有哪些具體點!
隨著電力電子器件的發展,電力電子技術在電機傳動領域得到了廣泛應用。現代電力傳動是電力電子與電機及其控制相結合的產物,其內容涉及電機、電力電子技術、控制理論、現代檢測技術等學科,是一項綜合性、交叉性學科研究領域。現代電力傳動已有30多年的歷史,隨著新的電力電子器件不斷涌現,電力電子裝置的形式不斷更新,用於電能變換的電力電子裝置容量也在不斷增大。現在的電力電子和電力傳動已用於各個領域,小到一般的家用電器,大到上千千瓦(甚至上萬千瓦)的電動機傳動或電能變換。凡是電能的產生、輸送、變換與控制以及新能源的應用等,都與電力電子和電力傳動密切相關,它已成為國民經濟發展的重要組成部分。
㈤ 電力電子技術的應用實例有哪些、、、
1、UPS(不間斷電源)應用
光伏逆變及其並網等等,再掌握一些控制演算法(PID控制,模糊控制,狀態反饋控制等等各種吧)的數字實現(DSP),那麼就基本掌握一些很實用的強電和弱電相關技能了。
2、直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用於無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,並同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源), 同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流雜訊的作用。
(5)電力電子技術在電動汽車上有哪些應用擴展閱讀
電力電子技術應用
1、一般工業
交直流電機、電化學工業、冶金工業
交通運輸:
電氣化鐵道、電動汽車、航空、航天、航海
2、交通運輸
電氣化鐵道、電動汽車、航空、航天、航海
3、電力系統:
高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償
㈥ 汽車上有哪些電力電子器件的運用
(一)發動機系統中電力電子技術的應用
目前的汽車中使用比較普遍的用電源除了原有的28V和14V的意外,還新增了42V系列的用電源,尤其是在混合動力汽車當中,所使用的驅動電壓值已經達到了288V。
目前的汽車普遍存在著同時使用多種電源的現象,通過電力電子技術可以使汽車中的不同功能都能最大限度的發揮出自身功效。例如,使功率管理和能量管理達到最佳效果,提高其運作的可靠性和效率。
Prius驅動系統是通過帶行星齒輪中用於分離動力的機構,把串聯式並聯式的混合系統進行組合,通過這樣的組合方式所形成的系統也就是混合動力系統。該系統主要是由協調控制裝置、鎳氫電池、升壓變換器、逆變器、電動機、發電機以及動力分離系統和汽油發動機組成。電力電子系統對汽車中的發動機和發電機進行了全方面的改進,產生了具有無級變速功能和高效率運轉的發動機。
(二)燃油噴射裝置中電力電子系統的應用
由電力電子進行控制的燃油噴射裝置,其優越的工作性能使之在當前汽車行業中得到了廣泛使用。由電力電子進行控制的燃油噴射裝置能夠最大限度的提高發動機的工作性能,保證發動機在進行功率輸出時能夠有效的凈化空氣和節約燃油。由電力電子進行控制的燃油噴射裝置中的電子點火裝置主要由執行機構、感測器借口以及感測器、計算機等構件組成。電子點火裝置通過感測器所傳送過來的參數能夠對發動機進行准確的判斷和運算,並合理的對點火時刻進行調節,最大限度的節約節約燃料,降低對空氣的污染。不僅如此,有電力電子技術進行控制的發動機還具有自診斷裝置以及智能控制裝置和自適應裝置等科技化的智能裝置。
二、電力電子技術在汽車底盤上的應用
(一)自動變速器中電力電子系統的應用
自動變速器通常可以通過對發動機的工作狀態、車速、轉速、載荷以及各種發動機工作中的各種參數的判斷與計算,整合後對變速桿的位置進行自動化的改變,從而合理的控制變速器的換擋工作,使變速器達到最佳換擋時間和最佳檔位。可見,電力電子技術的應用提升了自動變速器的靈敏度和加速性能,同時還能對道路條件和車輛行駛負荷做出正確的判斷。
(二)電子穩定控制系統
電子穩定控制系統具有功能全面的特點,同時對各種功能進行了改進。電子穩定控制系統不同於普通控制系統,它在對汽車驅動輪進行控制的同時,也能夠對從動輪進行有效的控制。電子穩定控制系統可以根據角速度感測器、加速度感測器以及輪速感測器的運作情況,有效的監控車輛的狀態。當車輪與地面的附著力減小時,車輛極易發生側滑事故,這時電子穩定控制系統便會對車輪做出相應的控制,減小發動機的輸出功率,從而保證車輛按照預定的方向行駛,實現車輛的可控性課方向穩定性。
三、電力電子技術在可變電壓系統中的應用
(一)可變電壓系統概括
汽車製造業利用電力電子技術對變壓器進行了改良,將可變壓系統取代了電池電壓的轉換方式。為了保證發動機系統的能量流向與結構能夠保持一致,在原有系統的基礎上,可變電壓系統採用了升壓變換器,從而解決了原有系統體積大、能量損耗多的現狀,優化了整個系統的性能。在電動機和發電機並存的混合動力系統中,電動機所獲得的功率主要來自於發電機,只有少部分的功率是來自於電池。當電動機的功率達到五十千瓦時,發電機的供電功率則為三十千瓦,電池可解決的功率則為二十千瓦。通常情況下,電池會給升壓變換器提供所需的功率,在升壓變換器的容量較小時,電池則能夠滿足其所需要的功率。
(二)車身電子控制設備
電力電子技術在汽車車身的設計中也具有廣泛的應用范圍,例如汽車本身的通信功能、娛樂性、舒適性、方便性和視野性等方面的設計。目前,電力電子技術在車身設計中的應用主要在於電力電子技術的應用在很大程度上滿足了客戶對車身個性方面的要求。同時還提供了先進的信息系統,例如,環保設計系統、四十二伏電子系統以及對車輛的遙控檢測和智能防盜系統等。這些改進都體現出了電力電子系統對當今社會汽車的發展所產生的巨大推動力。
(三)對可變壓系統的控制
可變壓系統能夠根據發電機和電動機實際的運作情況,最大限度的降低系統的損耗。電動機系統的損耗主要包括升壓器損耗、開關損耗、逆變器損耗以及電動機損耗。
1、電動機損耗
在電動機線圈中流過的電流越小,對電動機多造成的損耗也就越小。當電動機所產生的感應電壓無法達到系統電壓時,則會在很大程度上增加電流量,因此,所設定的系統電壓必須高於感應電壓。
2、逆變器損耗
逆變器中所產生的的損耗主要是指開關元件運作時所產生的損耗。當開關元件所產生的電流越小時,電壓也會隨之降低,所產生的電流損耗也就越小。當逆變器中的電流達到最小值時,就無法使發電機轉換為弱場控制的狀態,這一情況也同樣存在於電動機的損耗過程中。
3、升壓變換器損耗
在升壓變換器中,當電流越小時,所產生的電壓也就越低,電流的耗損程度也就越小。通常情況下,電池所產生的電流與升壓變換器所產生的電流是一致。當系統中的電流所產生的電流最小時,逆變器損耗和電動機損耗也隨之達到了最小值。
由此可見,要想使系統損耗達到最小,則必須保證電動機所產生的感應電壓和系統電壓的功率一致。通常情況下了,感應電壓會根據電動機的轉距和轉速產生相應的變化,因此,從電動機的工作狀況著手,對系統電壓進行合理的控制便能在很大程度上降低電流損耗。
電力電子技術在汽車領域的應用,在很大程度上促進了汽車行業的發展,為汽車各方面的製造與使用提供了先進的技術手段,在汽車製造業中,人們已經逐漸摒棄了傳統的運作模式與控制系統,取而代之的是由電力電子技術進行控制的設備與系統,其優越的工作性能使之在當前汽車行業中得到了廣泛使用。
㈦ 電氣傳動技術在各個領域的應用
電氣傳動技術的特點及展望
1 引言
電氣傳動技術是指用電動機把電能轉換成機械能,帶動各種類型的生產機械、交通車輛以及生活中需要運動物品的技術;是通過合理使用電動機實現生產過程機械設備電氣化及其自動控制的電器設備及系統的技術總稱[1]。一個完整的電氣傳動系統包括三部分:控制部分、功率部分、電動機。
電氣傳動技術是電力電子與電機及其控制相結合的產物,內容涉及電機、電力電子、控制理論、計算機、微電子、現代檢測技術、模擬技術、電力系統、機械、材料和信息技術等多種學科,是這些學科交叉融合而形成的一門新型的綜合性學科。對於位置控制(伺服)系統,也稱為運動控制。
電氣傳動技術誕生於20世紀初的第二次工業革命時期,電氣傳動技術大大推動了人類社會的現代化進步。它是研究如何通過電動機控制物體和生產機械按要求運動的學科。隨著感測器技術和自動控制理論的發展,由簡單的繼電、接觸、開環控制,發展為較復雜的閉環控制系統。20世紀60年代,特別是80年代以來,隨著電力電子技術、現代控制理論、計算機技術和微電子技術的發展,逐步形成了集多種高新技術於一身的全新學科技術一現代電氣傳動技術。2 電氣傳動的主體電動機
電動機分為交流電動機和直流電動機。二者的結構、工作原理不同,所需的電氣傳動裝置也不同。電氣傳動可分為兩類:直流電氣傳動和交流電氣傳動。由於歷史上最早出現的是以蓄電池形式供電的直流電動機,所以直流傳動也是唯一的電氣傳動方式。直到1885年義大利都靈大學發明了感應電動機,而後出現了交流電,解決了三相制交流電的輸變問題交流電氣傳動才出現。20世紀80年代之前,直流電氣傳動在高性能的電氣傳動領域占絕對統治地位。此後,隨著電力電子技術和計算機控制技術的發展,以及現代控制理論的應用,交流電氣傳動得到了快速發展,靜動態性能可以與直流電氣傳動相媲美。因此交流電氣傳動在高性能的電氣傳動領域所佔比例逐年上升,目前已處於主導地位。
2.1 直流電動機傳動
直流電動機的轉速n的表達式為 式中:Ua 電動機電樞兩端的電壓;Ia 電動機電樞迴路電流;R 電動機迴路電阻;Ke 電動機電勢常數;φ 電動機勵磁磁通。
直流電動機的調速方式有三種:一是調壓調速,即保持R和φ不變,通過調節Ua來調節n,是一種大范圍無級調速方式;二是弱磁升速,即保持R和Ua不變,通過減少φ來升高n,是一種小范圍無級調速方式;三是變電阻調速,即保持Ua和φ不變,通過調節R來調節n,是一種大范圍有級調速方式。對於要求大范圍平滑調速的直流電氣傳動系統來說,調壓調速方式最好。而且現代工業企業的低壓供電系統多數採用交流供電,通過可控變流裝置即可提供可調的直流電壓信號,所以直流調壓調速方式應用最廣泛。在電力電子變換器中,用於控制直流電機的主要是由全控器件組成的斬波器或PWM變換器,以及晶閘管相控整流器。
直流電氣傳動控制技術的發展經歷了以下演變過程:開環控制→單閉環控制→多閉環控制;分立元件電路控制→小規模集成電路控制→大規模集成電路控制; 模擬電路控制→數模電路混合控制→數字電路控制;硬體控制→軟體控制。
2.2 交流電動機傳動
交流電動機分非同步電動機和同步電動機兩大類。按照非同步電動機的基本原理,從定子傳入轉子的電磁功率Pm可分為兩部分:一部分是拖動負載的有效功率P1=(1-s) Pm,另一部分是轉差功率Ps=sPm。轉差功率是評價調速系統效率高低的一種標志,因此交流非同步電動機調速方式分三類:一是轉差功率消耗型調速, 即把全部轉差功率轉化成熱能消耗掉。該調速方式結構簡單,但效率低,而且轉速越低,效率越低;二是轉差功率回饋型調速,即轉差功率的一部分轉化成熱能消耗掉,大部分則通過變流裝置回饋電網或轉化為機械能予以利用。該調速方式結構復雜,但效率比第一類高;三是轉差功率不變型調速,即無論轉速高低,消耗的轉差功率基本不變。該調速方式結構復雜,但效率最高。在非同步電動機的各種調速方式中,效率最高、性能最好、應用最廣泛的是變壓變頻調速方式。它是一種轉差功率不變型調速,可以實現大范圍平滑調速。
同步電動機沒有轉差,當然也沒有轉差功率,所以同步電動機調速只能是轉差功率不變型調速。而同步電動機轉子極對數固定,因此只能採用變壓變頻調速方式。
交流電氣傳動控制模式的發展經歷了以下演變過程:轉速開環的恆壓頻比控制→轉速閉環轉差頻率控制→矢量控制→解耦控制→模糊控制;分立元件電路控制→小規模集成電路控制→大規模集成電路控制;模擬電路控制→數字電路控制;硬體控制→軟體控制。3 現代電氣傳動的物質基礎一電力電子器件
電力電子技術是現代電氣傳動的基石,其直接決定和影響著現代電氣傳動的發展。如果把計算機比作現代生產設備的大腦,電力電子器件及功率變換裝置則可視為支配手足(電機)的肌肉和神經,因此,電力電子變換器是信息流與物質/能量流之間的重要紐帶[2][3]。
1957年世界上第一隻晶閘管(SCR)的問世標志著電力電子學的誕生,從此,電力電子器件的發展日新月異。從20世紀60年代第一代半控型電力電子器件一晶閘管(SCR)發明至今,已經歷了第二代有自關斷能力的全控型電力電子器件 CTR,GTO,MOSFET,第三代復合場控制器件一IGBT,SIT,MCT等和正蓬勃發展的第四代模塊化功率器件一功率集成電路(PIC),如智能化模塊IPM和專用功率器件模塊ASPM等。這為交流傳動實現高性能控制提供了必需的變頻裝置。電力電子器件的每一次更新換代,都會引起功率變換裝置和交流傳動性能的迅速提高,它們相互競爭、相互促進,向高電壓、大電流、高頻化、集成化、模塊化、智能化方向發展,並逐步在性能和價格上可以與直流傳動相媲美,而且在某些方面實現了直流傳動所不能達到的高性能。
交流傳動在實現節能和獲得高性能的同時,也帶來了諸如電網功率因數降低、諧波和電磁干擾等「污染」。另外,隨著容量的增加,功率變換器的體積增大。為了解決這些弊端,1964年,A.Schonug率先將通信系統的脈寬調制(PWM)技術應用於交流電氣傳動,使變頻器由傳統的相控電流型逆變器、電壓型逆變器發展到脈寬調制(PWM)型逆變器,大大緩解了對環境的「污染」,減小了變頻器的體積,簡化了變換裝置的控制,為近代交流傳動開辟了新的發展領域。目前,常用的交流PWM控制技術有:以輸出電壓接近正弦波為其控制目標的基於正弦波對三角波脈寬調制的SPWM控制和基於消除指定次數諧波的HEPWM控制;以輸出正弦波電流為其控制目標的基於電流滯環跟蹤的CHPWM控制;以及以被控電機的旋轉磁場接近圓形為其控制目標的電壓空間矢量控制(SVPWM控制)。電力電子器件及其功率變換裝置在交流傳動的發展中起著非常關鍵的作用,可以說沒有電力電子技術的發展,就沒有今天高性能的電氣傳動技術。4 電氣傳動自動化技術發展總趨勢及主要的發展方向
電氣傳動自動化技術發展總趨勢是:交流變頻調速逐步取代直流調速、無觸點控製取代有接點邏輯控制、全數字控制與數模復合控制並存。電氣自動化技術的發展是由用戶的需求和相關學科的技術發展所推動的,他直接涉及改善電氣傳動的性能、價格、尺寸、能源消耗與節約設計,調試等方面。其主要發展方向有:
4.1 實現高水平控制
電氣傳動自動化技術基於電動機和機械模型的控制策略,有矢量控制、磁場控制、直接轉矩控、現代理論的控制策略,有滑模變結構技術、模型參考自適應技術、採用微分幾何理論的非線性解魯棒觀測器,在某種指標意義下的最優控制技術和逆奈奎斯特陣列設計方法等;基於智能控制思想的控制策略,有模糊控制、神經元網路、專家系統和各種各樣的優化自診斷技術等。以高速微處理器RISC( Reced Instruction Set Computer )及高速DSP(DigitalSignal Processor)為基礎的數字控制模板處理速度大大提高,有足夠的能力實現各種控制演算法,Windows操作系統的引人可自由設計,圖形編程的控制技術也有很大的發展。
4.2 開發清潔電能的變流器
所謂清潔電能變流器是指變流器的功率因數接近1,網側和負載側有盡可能低的諧波分量,以減少對電網的公害和電動機的轉矩脈動。對中小容量變流器,提高開關頻率的PWM控制是有效的;對大容量交流器,在常規的開關頻率下,可改變電路結構和控制方式,實現清潔電能的變換。
4.3 系統化
電氣傳動自動化的發展與其相關技術的發展是分不開的。電氣傳動自動化技術的發展是將電網、整流器、逆變器、電動機、生產機械和控制系統為一個整體。從系統上進行考慮。例如要求和上位控制的可編程式控制制器通過串列通信連接,一般都帶有串列通訊標准功能(RS-232、RS-485),此外還通過專用的開放匯流排方式運行。
4.4 CAD技術
模擬與計算機輔助設計技術(CAD)、電動機模擬器、負載模擬器以及各種CAD軟體引人對變頻器的設計和測試提供了強有力的支持。
4.5 縮小裝置尺寸
緊湊型變流器要求功率和控制元件具有高的集成度,其中包括智能化的功率模塊、緊湊型的光耦合器、高頻率的開關電源,以及採用新型電工材料製造的小體積變壓器、電抗器和電容器。功率器件冷卻方式的改變(如水冷、蒸發冷卻和熱管)對縮小裝置的尺寸也很有效。現在主迴路中占發熱量50%-70%的IGBT的損耗已大幅度減少,集電極一發射極的飽和電壓(Vcesat)大為降低,現已開發出了第4代IGBT:目前,國外已研製成功高密度Building Block(系統集成)。
㈧ 電力電子技術的應用領域主要有哪些
電力電子技術主要應用(根據適用場合分類):
石油、煤炭等開採行業電控設備:
主要設備,晶閘管直流電動機系統;變頻器和交流調速系統。
市場前景,石油、煤炭等不可再生資源逐漸減少,但是我猜測未來幾十年內還會繼續。只要需要挖石油、挖煤、挖金子就有電力電子技術的市場。
2.電動汽車領域:
主要設備,一是本身電動汽車上的設備(控制器等),二是充電樁,三是測試系統。
市場前景,由於中國政府大力支持,目前電動汽車市場頗為看好。
對用電要求較高的場合,例如銀行、證券交易所的計算機系統;網路伺服器、路由器等關鍵設備;各種醫療設備;辦公自動化設備;工廠自動化機器。
主要設備,UPS(不間斷電源)。
市場前景,已經成熟,應該在後面幾十年內繼續保持穩定增長。