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電力電子技術(shù)(精)
電力電子技術(shù)1
電子技術(shù)基礎(chǔ)是一門課時(shí)短、內(nèi)容多、輕理論重實(shí)踐的課程,對學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力提出了很高的要求。由于課程本身的特點(diǎn),課程進(jìn)度稍快往往就會(huì)使學(xué)生不能很好地掌握知識(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)存在困難,致使教學(xué)效果不理想。因此要想改變該課程的教學(xué)現(xiàn)狀,就要總結(jié)經(jīng)驗(yàn),積極探尋新的課程教學(xué)方法。
一、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展,對電子技術(shù)的要求也在逐步提高,因此電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),不僅能使學(xué)生掌握基本的電子知識(shí),為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),也順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展的需求。但是現(xiàn)階段本課程教學(xué)效果并不理想。由于這門課程是電子技術(shù)的一門基礎(chǔ)課程,涉及的知識(shí)較多,而真正的教學(xué)過程課時(shí)卻較少,學(xué)生對知識(shí)的掌握不夠,實(shí)踐能力也較差,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。
二、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法改進(jìn)與創(chuàng)新
1、講解形象直觀,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程涉及的概念與理論較多,知識(shí)點(diǎn)抽象難懂,學(xué)生很難通過教師的表述理解透徹。此外,在課堂上學(xué)生聽懂了,并不代表知識(shí)點(diǎn)理解了、掌握了,還需要教師通過一些特殊的方式讓學(xué)生加深理解,增強(qiáng)記憶,提高能力;通過一些更為直觀的教具、圖片,使學(xué)生將理論與實(shí)際物品結(jié)合起來,利用計(jì)算機(jī)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(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2、采用啟發(fā)式教學(xué)模式
在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,啟發(fā)式教學(xué)有助于引發(fā)學(xué)生的思考以及學(xué)習(xí)興趣。對于電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程,教師在運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)模式時(shí)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(xué)生自行查找電路存在的問題并指出解決的方法,并對改進(jìn)后的電路的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),啟發(fā)學(xué)生思考由電路結(jié)構(gòu)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(jié)的方式推進(jìn)教學(xué)的進(jìn)程,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性,也使學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)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(dāng)引入電子技術(shù)學(xué)史,緊密聯(lián)系時(shí)代前沿實(shí)際
在教學(xué)中適當(dāng)引入電子技術(shù)學(xué)史,有助于學(xué)生了解在電子線路研究發(fā)展的歷史。新產(chǎn)品,新發(fā)現(xiàn)的推出,也是新思維模式的形成。了解這些發(fā)展史也有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)電子線路時(shí)形成新的思維,學(xué)會(huì)發(fā)散思維看待電子技術(shù)問題,并且有利于學(xué)生的科技創(chuàng)新。這就要求教師在教學(xué)過程中從科學(xué)的角度解讀一些電子線路規(guī)律的建立過程,創(chuàng)設(shè)情境,如果你是科學(xué)家,該怎么解決類似的問題,從而介紹科學(xué)進(jìn)程中遇到的問題,以及科學(xué)家解決問題的.思路與方法。電子線路基礎(chǔ)這門課程的實(shí)踐性與實(shí)用性很強(qiáng),學(xué)生也能通過學(xué)習(xí)電子技術(shù)學(xué)史,了解到電子技術(shù)與生產(chǎn)生活、科學(xué)實(shí)際密切相關(guān),從而在學(xué)習(xí)該課程的過程中,更加注重實(shí)驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生要勇于創(chuàng)新,站在時(shí)代的前沿思考問題,不斷將新的知識(shí)、新的技術(shù)充實(shí)到電子科技方面,使學(xué)生的眼界更加開闊,學(xué)習(xí)興趣更加濃厚。
4、理論聯(lián)系實(shí)際,增強(qiáng)實(shí)踐能力
電子線路基礎(chǔ)這門課程,在生活中的實(shí)用性很強(qiáng),這就對學(xué)生的實(shí)踐能力提出了新要求。因此在有限的課時(shí)中,既要完成理論知識(shí)的建立,又要通過設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。在進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要邀請學(xué)生參與其中,共同解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。
5、靈活運(yùn)用教材,寓教于樂
教材是教學(xué)的參照范本。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該以學(xué)生為主體,依據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),恰當(dāng)?shù)剡x取教材,制訂合適的教學(xué)計(jì)劃。對于學(xué)生自主能力差,思維懶惰等問題,教師在教材的選擇上應(yīng)更加注重其實(shí)用性,在教學(xué)過程中要改革教學(xué)模式,運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù),依據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn),制訂更為有趣的教學(xué)計(jì)劃,增加與學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié),制造輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍,大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
三、小結(jié)
電子線路基礎(chǔ)對于學(xué)生以后的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)際應(yīng)用都有很重要的作用,因此改變教學(xué)方法,提升教學(xué)效果是教學(xué)的重中之重。作為一門系統(tǒng)理論課程,該課程要求學(xué)生不僅要有牢固的理論基礎(chǔ),更要有很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。因此在教學(xué)過程中,要依據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),改革教學(xué)模式,運(yùn)用多種方法提升教學(xué)效率。
電力電子技術(shù)2
1對電力電子技術(shù)應(yīng)用的探討
其具體包括以下幾方面的內(nèi)容:第一,通過對電力電子技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)將傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)直流勵(lì)磁轉(zhuǎn)化為由中頻交流勵(lì)磁和電力電子整流相結(jié)合的方法,并且在推廣應(yīng)用過程中取得了良好的效果,其運(yùn)行的可靠性也得到了提高。第二,電力電子技術(shù)的應(yīng)用有效地改變了水輪發(fā)電機(jī)的變頻勵(lì)磁。發(fā)電頻率取決于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,采用了電力電子技術(shù)后,將水輪發(fā)電機(jī)直流勵(lì)磁轉(zhuǎn)變?yōu)榈皖l交流變頻勵(lì)磁。當(dāng)水流量減少時(shí),提高勵(lì)磁頻率,可以把發(fā)電頻率補(bǔ)償?shù)筋~定,延長水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電周期,解決水力發(fā)電中發(fā)電機(jī)工作時(shí)間受季節(jié)性水流量影響而導(dǎo)致的頻率無法調(diào)節(jié)、浪費(fèi)較多水能的問題。這對大型水力發(fā)電設(shè)施來說,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
2電力電子技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
從近幾十年的發(fā)展歷程中我們可以看出,半導(dǎo)體的發(fā)明與應(yīng)用有效地推動(dòng)了電子技術(shù)的快速發(fā)展,其中晶閘管等電力半導(dǎo)體在這一過程中發(fā)揮了重要的作用。在進(jìn)入20世紀(jì)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(chǎn)品,被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術(shù)理論研究和半導(dǎo)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(guān)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(yīng)快、低損耗的方向發(fā)展,這又是一個(gè)飛躍。步入20世紀(jì)90年代后,電力電子技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,與該技術(shù)有關(guān)的產(chǎn)品也得到進(jìn)一步升級(jí),大都朝著智能化、模塊化方向發(fā)展,逐步形成了電力電子技術(shù)的三步走模式及理論的研發(fā),產(chǎn)品的研制、產(chǎn)品的應(yīng)用,成為國際科研領(lǐng)域的新星,成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的熱門行業(yè)。但是,就目前我國電力電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看,還不容樂觀,其中電力半導(dǎo)體器件的研發(fā)與應(yīng)用同西方發(fā)達(dá)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(jì)國際電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,我國半導(dǎo)體器件的落后狀態(tài)得不到改善,將直接影響我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,因此,對于我國電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢來說,仍然任重而道遠(yuǎn)。
3結(jié)語
現(xiàn)階段,我國電力電子技術(shù)的應(yīng)用同西方發(fā)達(dá)國家相比,還存在較大的差距,但是,電力電子技術(shù)在我國各領(lǐng)域的應(yīng)用潛力非常巨大,我們作為與電力電子技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的工作人員,應(yīng)該認(rèn)清當(dāng)前發(fā)展形勢,不斷提高自身的專業(yè)知識(shí)、專業(yè)水平、激發(fā)自己的創(chuàng)新能力,相信我國電力電子技術(shù)勢必會(huì)得到又好又快的發(fā)展。
電力電子技術(shù)3
【文章摘要】信息技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)許多學(xué)科進(jìn)一步完善,以電力電子技術(shù)為例,其本身具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性等特征,涉及的波形圖、電路圖也較多,相關(guān)設(shè)計(jì)人員需掌握較多相關(guān)理論,且在設(shè)計(jì)分析中面臨較多的難題。在此背景下便提出仿真技術(shù),即Matlab,其可通過相應(yīng)模型的構(gòu)建使所有波形結(jié)果具有可視化特征。對此,本文將對電力電子設(shè)計(jì)中Matlab應(yīng)用的必要性、基于Matlab的系統(tǒng)模塊構(gòu)建以及系統(tǒng)仿真思路進(jìn)行探析。
【關(guān)鍵詞】Matlab;電力電子技術(shù);應(yīng)用
0前言
作為近年來能夠合理控制電能形態(tài)的技術(shù),電力電子技術(shù)在信息技術(shù)推動(dòng)下得到快速發(fā)展,其以自身相關(guān)器件轉(zhuǎn)換與控制電能,無論數(shù)瓦電器或數(shù)千瓦輸電系統(tǒng),都可通過電力電子裝置進(jìn)行控制。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,國外許多發(fā)達(dá)國家依托于電力電子技術(shù)所轉(zhuǎn)換的電能達(dá)到90%,而這一轉(zhuǎn)換過程的實(shí)現(xiàn)主要得益于其在仿真過程中能夠取得精確的結(jié)果。因此,本文對電力電子技術(shù)中Matlab的應(yīng)用研究,對促進(jìn)電力電子技術(shù)發(fā)展具有十分重要的意義。
1電子電路設(shè)計(jì)中Matlab應(yīng)用的必要性
目前,電子電路設(shè)計(jì)中逐漸強(qiáng)調(diào)以自動(dòng)化為主,通過原理圖設(shè)計(jì)與仿真相應(yīng)的電路,使電子電路的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu),并分析電路中的最壞條件等。然而這些設(shè)計(jì)自動(dòng)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),要求將控制領(lǐng)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(shù)據(jù)處理以及原理圖設(shè)計(jì)等都可利用其完成。特別Matlab近年來發(fā)展中,版本處于不斷更新態(tài)勢,且有較多系統(tǒng)模塊與模型如電力電子器件、電路以及電機(jī)等都被囊括其中。加上完善中將Sinulink環(huán)境引入其中,更能容納較多關(guān)于電力電子的相關(guān)模塊,為電路電子設(shè)計(jì)提供具體的指導(dǎo)。同時(shí),電力電子系統(tǒng)在構(gòu)造中,將Matlab引入其中,也可直接通過仿真計(jì)算以測出相關(guān)電路結(jié)果,無需考慮以往因硬件試驗(yàn)條件缺失而難以仿真的難題,保證設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性的同時(shí)減輕設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)。因此,將Matlab引入電子電路設(shè)計(jì)中極為必要。
2基于Matlab的模型構(gòu)建
模型構(gòu)建中主要需考慮到Simulink環(huán)境,根據(jù)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,將其融入SinPowerSystems中,該仿真系統(tǒng)對電力電子系統(tǒng)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(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)等。其中,SinPowerSystems模塊在內(nèi)容上應(yīng)以晶閘管、整流二極管、Mosfet模塊、Diode模塊等為主,同時(shí)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(shí)際建模過程中由于需考慮整流系統(tǒng),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(tǒng)構(gòu)建、仿真等問題,實(shí)現(xiàn)的步驟體現(xiàn)在:①將Sinulink進(jìn)行打開,可從Matlab中尋找具體內(nèi)容;②完成Sinulink構(gòu)建后,對其進(jìn)行命名,可使模型后綴名界定在mdl上;③根據(jù)電子電路設(shè)計(jì)需要,在模塊集中進(jìn)行相應(yīng)模塊的尋找,將其向所構(gòu)建的模型放置;④進(jìn)行電力電子系統(tǒng)的構(gòu)造,并對該系統(tǒng)進(jìn)行仿真;⑤綜合分析仿真結(jié)果,得出最終結(jié)論。
3基于Matlab系統(tǒng)仿真研究
電力電子技術(shù)實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,其目標(biāo)多集中在如何控制與變換電能方面,其中電力可細(xì)化為直流電力、交流電力為主,前者多表現(xiàn)在干電池、蓄電池方面,而后者集中在公用電網(wǎng)方面。但電力由電源獲取,應(yīng)在電力變換的基礎(chǔ)上才可滿足電力電子設(shè)計(jì)要求,所以應(yīng)做好電力變換工作,F(xiàn)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(zhuǎn)變,交流變交流則叫做的交流電力控制,側(cè)重于變換電力或電壓。明確這些內(nèi)容的`基礎(chǔ)上,便可引入Matlab完成仿真。具體仿真過程主要表現(xiàn)在以下幾方面。
3.1仿真過程在整流電路中的實(shí)現(xiàn)
近年來整流電路在應(yīng)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(jìn)行仿真。具體仿真中,首先需做好Sinulink環(huán)境的構(gòu)建,在此基礎(chǔ)上完成三相橋式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建。實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中要求電橋模塊需保證具有較高的精度,且在觸發(fā)脈沖方面,也需引入具體的脈沖發(fā)生器,這樣可達(dá)到整流電路要求。完成仿真模型構(gòu)建后,便可得到仿真結(jié)果,若利用相應(yīng)的波形圖表示,整個(gè)三相橋式電路在整流結(jié)果上將更清晰的顯示出來,僅需對控制角進(jìn)行操作,便可得到整流波形變化結(jié)果,為電路設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的參考。
3.2仿真過程在逆變電路中的實(shí)現(xiàn)
對于逆變電路,其主要指直流電轉(zhuǎn)換為交流電。目前,逆變電路的應(yīng)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(fù)載進(jìn)行供電時(shí)要求逆變電路作用充分發(fā)揮。同時(shí),也有許多電力電子裝置,如感應(yīng)加熱或不間斷電源以及變頻器等,其在設(shè)計(jì)過程中都需將逆變電路作為核心內(nèi)容。所以電力電子技術(shù)中關(guān)鍵的內(nèi)容在于逆變電路方面。需注意的是,區(qū)別于直流側(cè)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(gòu)建,在此基礎(chǔ)上完成仿真過程。根據(jù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),整個(gè)構(gòu)建的結(jié)構(gòu)中,全橋逆變在構(gòu)成上主要以四個(gè)橋臂為主,且各橋壁需依托于PWM發(fā)生器向其提供脈沖,這樣便可通過仿真結(jié)果判斷逆變后負(fù)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(huán)境合理構(gòu)造,將相關(guān)電路與具體設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行仿真,便可得到相關(guān)的波形與設(shè)計(jì)性能指標(biāo),為電路電子設(shè)計(jì)提供合理指導(dǎo)。
4結(jié)論
電力電子技術(shù)中引入Matlab能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)提供更多的指標(biāo)數(shù)據(jù)。實(shí)際引入中應(yīng)正確認(rèn)識(shí)電力電子技術(shù)、Matlab的基本內(nèi)涵,以Matlab為依托進(jìn)行電路電子模型的具體構(gòu)建,在此基礎(chǔ)上將整流電路與逆變電路引入具體仿真過程中,可結(jié)合仿真結(jié)果分析實(shí)際設(shè)計(jì)中需注意的問題,能夠保證電路電子的設(shè)計(jì)更為完善,推動(dòng)電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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電力電子技術(shù)4
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國電力領(lǐng)域也是取得了不小的成就。為了更好的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化電力發(fā)展目標(biāo),將電子技術(shù)與電力事業(yè)相融合,形成新穎的電力電子技術(shù),以高新技術(shù)知識(shí)為基礎(chǔ),為我國電力事業(yè)提供方便、快捷的生產(chǎn)途徑。也為人們的生產(chǎn)生活提供源源不斷的能源需求,因此本文也會(huì)針對電力電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的討論,充分體現(xiàn)電力電子技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的重要性。
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù);發(fā)展應(yīng)用
電力電子技術(shù)是一種科學(xué)性和實(shí)用性較高的新型電力技術(shù),已經(jīng)成為當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的主流,對我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)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(huán)節(jié),有效的提高了用電效率,提升供電質(zhì)量,同時(shí)也為能源的節(jié)省創(chuàng)造了有利條件,為環(huán)境保護(hù)提供了可靠的保障。本文通過闡述電力電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,充分體現(xiàn)電力電子技術(shù)對于國民經(jīng)濟(jì)水平提高的重要性。
1電力電子技術(shù)的發(fā)展
1.1電力電子技術(shù)的晶閘管時(shí)代
電力電子技術(shù)的晶閘管時(shí)代起源于20世紀(jì)60年代末期,主要是為各工業(yè)領(lǐng)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(zhuǎn)化成直流形式的電消費(fèi),應(yīng)用在有色金屬、化工原料、電氣機(jī)車、地鐵電車、軋鋼、造紙等大型工業(yè)領(lǐng)域中。這種大功率硅整流器的研發(fā)在當(dāng)時(shí)的社會(huì)發(fā)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(shù)的晶閘管時(shí)代。
1.2電力電子技術(shù)的逆變時(shí)代
電力電子技術(shù)的逆變時(shí)代始發(fā)于20世紀(jì)70年代初期,以自關(guān)斷器件為基礎(chǔ),創(chuàng)新出交流電機(jī),也被稱作是逆變時(shí)代。其優(yōu)點(diǎn)是交流電機(jī)中的變頻調(diào)速可以自動(dòng)的調(diào)節(jié)電流量的使用頻率差異,將多余電能儲(chǔ)存起來,有效的降低了電能源的浪費(fèi)。因此在當(dāng)時(shí)交流電機(jī)的`發(fā)展也是十分迅猛,尤其是其構(gòu)建組成的元件,如:晶閘管、巨型功率晶體管及門極可關(guān)斷晶閘管,更是發(fā)揮了其節(jié)電的優(yōu)勢。盡管電力電子技術(shù)在那個(gè)年代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了整流和逆變的功效,可所產(chǎn)生的工作頻率較低,僅適用于中低頻范圍內(nèi),根本無法滿足日后的工業(yè)發(fā)展需求。
1.3現(xiàn)代電力電子時(shí)代
進(jìn)入90年代初期,我國研制出了功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,集結(jié)了多種電力技術(shù)的優(yōu)勢,如:高頻、高壓、大電流等功效?梢詫⒁缘皖l技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)有效的轉(zhuǎn)化成以高頻技術(shù)處理問題為主的電力電子學(xué),充分體現(xiàn)了電力電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。同時(shí)各種應(yīng)用在新型器件上的集成電路技術(shù)也在以大批量的走勢向復(fù)合化、模塊化的方向發(fā)展,經(jīng)過這樣一系列的轉(zhuǎn)變,可以使器件體積變小、結(jié)構(gòu)緊湊,并結(jié)合了其他器件的優(yōu)勢,完全符合新時(shí)代的電力電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另外在器件性能上也發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)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(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電力電子技術(shù)逐漸向人工智能技術(shù)的方向靠攏,各種新型的器件控制方法也在大范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用,尤其是智能學(xué)科中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),利用強(qiáng)大的混合人工技術(shù),對半導(dǎo)體復(fù)合器件采取相應(yīng)的控制技術(shù)和評(píng)估技術(shù),使其更好的應(yīng)用在各工業(yè)生產(chǎn)中,對故障監(jiān)測和故障耐力起到很大的功效。
2電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1電力電子技術(shù)在再生能源中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的快速騰飛,我國可再生能源在電力事業(yè)的發(fā)展中占有著重要的作用,其發(fā)電形式也是多種多樣,如:風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、水力發(fā)電及生物質(zhì)能發(fā)電等形式。其中風(fēng)力發(fā)電是再生能源中最為關(guān)鍵的組成部分,具有發(fā)電施工的周期較短、投資靈活、占地面積小、無污染等特點(diǎn),為電力發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著電力電子技術(shù)和變頻調(diào)控技術(shù)的發(fā)展,其在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用也是越來越廣泛?梢源蟠蟮奶岣唠娔茉瓷a(chǎn)量,還可以有效的控制風(fēng)電機(jī)組,并在電能轉(zhuǎn)換和改善電能質(zhì)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(shù)在電力節(jié)能中的應(yīng)用
進(jìn)入新時(shí)期以來,電力在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛,主要是因?yàn)殡娏哂星鍧、無污染、穩(wěn)定性及實(shí)用性較高的特點(diǎn),F(xiàn)如今電力供給已經(jīng)全面的深入到工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中,對其發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益都有著很大的促進(jìn)作用。然而在實(shí)際的運(yùn)用中,我國工業(yè)用電還是存在很多不合理的現(xiàn)象,如:用電效率低、大量浪費(fèi)等。因此為了緩解這些用電難題,將電力電子技術(shù)應(yīng)用在電機(jī)和電機(jī)控制方面,則大大提高了供電效率,并且每年可為我國節(jié)省總電量的百分之十八的電能,由此可見電力電子技術(shù)對于能源節(jié)省的重要性,可以充分保證我國能源供給情況,實(shí)現(xiàn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
2.3電力電子技術(shù)在電動(dòng)汽車及工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展,我國在電動(dòng)汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)技術(shù)改造中也發(fā)生了翻天覆地的變化,利用電力電子技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車的信息化發(fā)展,將其與汽車驅(qū)動(dòng)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(xiàn)代化靈敏電動(dòng)車型,符合當(dāng)代綠色交通運(yùn)輸。工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生代表著我國工業(yè)向信息化、科技化的方向發(fā)展,不僅提高了生產(chǎn)效率也為生產(chǎn)技術(shù)工人減輕了工作負(fù)擔(dān),極大的改善了傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。再其控制系統(tǒng)中加入了電力電子技術(shù)可以有效的提升機(jī)器人的靈敏度,讓其進(jìn)行更為精細(xì)的生產(chǎn)加工程序,同時(shí)通過調(diào)速變頻裝置,還可以控制機(jī)器人的工作速度,避免其在工作和休息時(shí)耗費(fèi)能源差異過大,引起不必要的能源浪費(fèi)情況。由此可見,電力電子技術(shù)無論是應(yīng)用在電動(dòng)汽車方面還是應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)上都有著很重要的作用。
3結(jié)束語
綜上所述,電力電子技術(shù)作為一種時(shí)代進(jìn)步的科技產(chǎn)物,有著十分顯著的實(shí)用性和安全性。被越來越廣泛的應(yīng)用在各生產(chǎn)領(lǐng)域中,幾乎所有的電子產(chǎn)品都離不開電力電子技術(shù)的滲入,不僅提高了生產(chǎn)效率,增大生產(chǎn)效益,也為我國能源的節(jié)省做出了巨大的貢獻(xiàn),是能源發(fā)展中不可缺失的組成部分,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,電力電子技術(shù)也會(huì)不斷的進(jìn)步和完善,為我國節(jié)省更多的能源,更好的為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
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電力電子技術(shù)5
前言
現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快,科學(xué)技術(shù)也得以進(jìn)一步發(fā)展,電子技術(shù)被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域并得到廣泛認(rèn)可,尤其是在電氣工程中應(yīng)用較多,極大的促進(jìn)了電氣工程發(fā)展,為滿足社會(huì)發(fā)展,還需要進(jìn)一步優(yōu)化電力電子技術(shù),將其作用發(fā)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(rèn)可度。
1、電力電子技術(shù)概述
所謂的電力電子技術(shù)就是將電子器件與技術(shù)應(yīng)用其中,以此控制電能變化情況,在這一技術(shù)中涵蓋了電力、電子以及控制等三個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容,通過三者的結(jié)合有效實(shí)現(xiàn)了通過弱電子完成了對強(qiáng)電力的控制能力,同時(shí)該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如工業(yè)、國防等。將電力電子技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電機(jī)中,明顯提高了電能生產(chǎn),強(qiáng)化了電能利用,尤其是對能源節(jié)約與生產(chǎn)效率提升有顯著的促進(jìn)作用。不僅如此,當(dāng)電力電子技術(shù)應(yīng)用語(于)電氣工程以后,電力系統(tǒng)操作更加靈活,實(shí)現(xiàn)了安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2、將電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程的意義
2.1便于相關(guān)工作人員開展工作
隨著人們用電量需求的增加,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在應(yīng)用中存在較多弊病,導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行容易出現(xiàn)故障。為確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,應(yīng)做好技術(shù)管理工作,將先進(jìn)電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展。經(jīng)過長期實(shí)踐研究得知,電力電子技術(shù)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(shù)應(yīng)用到電氣工程中。
2.2電力電子技術(shù)自身性能相對較好
電力電子技術(shù)更具優(yōu)越性,技術(shù)構(gòu)造也更帶有科學(xué)性,性能也十分良好,因其具有這些優(yōu)點(diǎn)在電子技術(shù)被應(yīng)用以后就獲得了社會(huì)各界的普遍認(rèn)可,尤其是在電氣工程中享有盛譽(yù)。現(xiàn)階段,社會(huì)發(fā)展較為迅速,將先進(jìn)的電力電子技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中更可以滿足社會(huì)發(fā)展需要,推動(dòng)電氣工程發(fā)展。
2.3強(qiáng)化電子技術(shù)系統(tǒng)適應(yīng)能力
電力電子技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,便于操作,并不像傳統(tǒng)電氣技術(shù)一樣操作困難、適應(yīng)范圍狹小,影響工作人員工作進(jìn)程。當(dāng)電力電子技術(shù)應(yīng)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(xiàn)電氣運(yùn)行故障,也為電力企業(yè)獲得了良好口碑。
3、電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
3.1電力電子技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
將電力電子技術(shù)應(yīng)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(shù)量,更有效避免了工作失誤,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率工作。同時(shí),電力電子技術(shù)的應(yīng)用有助于變電站工作人員開展監(jiān)管工作,及早發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題,盡快將問題解決,確保變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。近年來,社會(huì)發(fā)展較為迅速,電力電子技術(shù)也得以完善,電力電子技術(shù)在變電站中的應(yīng)用幫助變電站實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化管理[1]。所以,變電站應(yīng)注重電力電力技術(shù)的應(yīng)用,并進(jìn)行創(chuàng)新與完善,減少變電站安全事故的發(fā)展,將電力電子技術(shù)作用全部發(fā)揮出來。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,靜止無功補(bǔ)償裝置也被應(yīng)用到變電站中,顯著提高了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,為用戶提供高質(zhì)量電能。無功率補(bǔ)償可以提升電力系統(tǒng)與負(fù)載的功率因數(shù),降低功率損耗,確保電壓安全穩(wěn)定運(yùn)行,這樣也就提高了供電質(zhì)量。一般來講,靜止無功補(bǔ)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(gòu)成:a.反并聯(lián)晶匣管;b.電抗器。它們之間是串聯(lián)關(guān)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(diào)節(jié)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(jié)構(gòu),存在于結(jié)構(gòu)中的小電感主要是抑制電容器在投網(wǎng)時(shí)發(fā)生的沖擊電流,這種裝置鮮有磨損發(fā)生,能夠快速響應(yīng),實(shí)現(xiàn)平滑投切,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)綜合補(bǔ)償。③對于靜止同步補(bǔ)償器來說,主要是利用電力半導(dǎo)體橋式變流器完成補(bǔ)償,但這種無功補(bǔ)償以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償為主,它具有快速調(diào)節(jié)、適用于多種范疇的特點(diǎn),通常情況下,靜止同步補(bǔ)償器還具有多重性,并擁有PWM技術(shù),也正是由于其具有該技術(shù)使其能夠?qū)㈦娏髦写嬖诘闹C波消除,減少其對裝置的損害。靜止同步補(bǔ)償器基本原理是在并聯(lián)的作用下,將自換相橋式電流與電網(wǎng)連接在一起,以便完成電壓調(diào)節(jié)等共走,實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償目標(biāo)。④對于可控串聯(lián)補(bǔ)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(lián)在一起,而晶匣管主要是引導(dǎo)與改變電抗器電流,進(jìn)而完成補(bǔ)償裝置的等效電抗變化。通過研究發(fā)現(xiàn),這種裝置可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)補(bǔ)償,并通過阻尼控制環(huán)境,以此來改善阻尼實(shí)際情況,這樣也可以減少低頻振蕩的情況,確保系統(tǒng)在運(yùn)行上更具安全性與穩(wěn)定性。
3.2電力電子技術(shù)在發(fā)電廠中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)還具有全面監(jiān)控的能力,將其應(yīng)用到發(fā)電廠中可以保障發(fā)電廠工作順利進(jìn)行。電力電力技術(shù)能夠構(gòu)成完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測,在確保工作人員正常工作的同時(shí),也便于其操作,這樣就可以提升電氣工程工作效率。發(fā)電廠工作人員通過監(jiān)控系統(tǒng)就能發(fā)現(xiàn)其中存在的`問題,采取措施排除安全隱患,防止事故的發(fā)生,這樣既可以保證發(fā)電廠安全運(yùn)行,還可以使供電工作更加安全[2]。如在發(fā)電廠中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用,就是電力電子技術(shù)的典型代表。高壓直流輸電是將發(fā)電廠輸送出來的交流電在換流器的幫助下轉(zhuǎn)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(jīng)過受電終端后將直流電會(huì)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(jià)也很低,十分便于控制,它是現(xiàn)階段最常用的輸電方法。同時(shí),直流輸電的架空線路具有成本小,損耗小的特點(diǎn),將直流輸電方法應(yīng)用其中可以保證輸電更加安全穩(wěn)定。
3.3電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)階段,將電力電子技術(shù)應(yīng)用到配電系統(tǒng)中還處于初級(jí)發(fā)展階段,并未實(shí)現(xiàn)普及目標(biāo),但隨著科技的發(fā)展,在不久的將來一定會(huì)在配電系統(tǒng)中得以廣泛使用。將電力電子技術(shù)應(yīng)用到配電系統(tǒng)中,主要用于監(jiān)控與管理,防止工作人員在工作中出現(xiàn)失誤操作情況,使配電系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)高效率與高質(zhì)量工作。通過監(jiān)控管理者就能了解到工作人員的工作情況,同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)在工作中是否有不正確操作的存在,一旦發(fā)現(xiàn)問題,可以當(dāng)即指出與糾正,因此,需要應(yīng)大力推行電力電子技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)普及目標(biāo)。在智能技術(shù)的影響下,電力電子技術(shù)也將朝著新的方向發(fā)展,使配電系統(tǒng)呈現(xiàn)智能化,為用電用戶提供更為人性化的服務(wù)。
4、結(jié)論
綜上所述,電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍,促進(jìn)了電力企業(yè)的發(fā)展,并成為電氣系統(tǒng)安全運(yùn)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(zhì)量,推動(dòng)電力工程進(jìn)一步向前發(fā)展,尤其是電力電子技術(shù)在變電站、發(fā)電廠中的應(yīng)用更是為其發(fā)展增添了動(dòng)力,盡管現(xiàn)階段電力電子技術(shù)還未在配電系統(tǒng)中普及,但隨著科技的發(fā)展,配電系統(tǒng)中所應(yīng)用的電力電子技術(shù)將更為智能化與人性化,為電氣工程發(fā)展增添新型動(dòng)力。因此,應(yīng)注重電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用。
電力電子技術(shù)6
摘要:電力電子技術(shù)課程是一門以雙語教學(xué)為手段,講授利用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的課程,在自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)中具有十分重要的作用。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐,對電力電子技術(shù)雙語課程教學(xué)改革的目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容組織等問題進(jìn)行了比較深入的探討。
電力電子技術(shù)是電類各專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,應(yīng)用十分廣泛。該課程所涉及的基本概念比較多、知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容也比較抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感到有難度;另外該課程又與社會(huì)發(fā)展緊密聯(lián)系,實(shí)踐性很強(qiáng),在理論教學(xué)的同時(shí)需開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來幫助學(xué)生理解和運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和創(chuàng)新意識(shí)。該課程的培養(yǎng)目標(biāo)是通過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和豐富的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握電力電子技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論和基本技能,具備分析問題、解決問題以及應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)的能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和從事電力電子技術(shù)方面的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn),教育部曾明確提出“本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”,針對電力電子技術(shù)課程,積極探索適當(dāng)使用外語作為課堂用語進(jìn)行教學(xué),對于開拓新的教學(xué)方法,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量有著積極意義。
1 開展雙語教學(xué)的意義
1.1 掌握先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)
電力電子技術(shù)的發(fā)展極為迅速,其內(nèi)容更新很快,采用雙語教學(xué)可以適當(dāng)?shù)匕央娏﹄娮蛹夹g(shù)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)和科研成果引入課堂,有利于學(xué)生全面深入地掌握該課程和學(xué)科的知識(shí)。同時(shí),可以加深對電力電子課程的理解,如觸發(fā)器器件中的RD端,R為Reset,即復(fù)位的意思,D是Direct,直接的意思,則這個(gè)端口為直接復(fù)位端,即異步復(fù)位端,無需等待有效CP信號(hào)輸出即被復(fù)位。學(xué)生對于該端口的含義及應(yīng)用的理解就會(huì)很深刻。
1.2 學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念
近代高等教育的發(fā)源地在歐美國家,經(jīng)過多年的積累和不斷發(fā)展,歐美名校形成了先進(jìn)的教學(xué)理念和比較高的教學(xué)水平。開展雙語教學(xué)活動(dòng),促使教師主動(dòng)地吸收國外高校優(yōu)質(zhì)的教學(xué)理念和多元的教學(xué)方法,可以幫助教師靈活組織教學(xué)活動(dòng),掌握行之有效的教學(xué)方法,充分利用各種教學(xué)資源,有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)夭捎秒p語,可以有效地活躍課堂氣氛,提高學(xué)生的聽課興趣,進(jìn)而提高教學(xué)效果。
1.3 提高學(xué)習(xí)科研的能力
在電力電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)過程中,各種教學(xué)仿真軟件起到了輔助教學(xué)的重要作用,其中多數(shù)的軟件如電力電子電路仿真軟件Multisim、電路板設(shè)計(jì)與制作軟件Protel、CPLD/FPGA集成開發(fā)環(huán)境MAX+PlusII等常用軟件大多都是英文版本,學(xué)生通過雙語學(xué)習(xí)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(shí)的學(xué)習(xí)能力,又有利于學(xué)生完成更為復(fù)雜的電力電子課程設(shè)計(jì)。
1.4 培養(yǎng)雙語人才
雙語教學(xué)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)能夠在專業(yè)領(lǐng)域中理解并較為熟練地使用兩種語言的復(fù)合型人才。通過電力電子技術(shù)課程的雙語教學(xué),學(xué)生在掌握電力電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),強(qiáng)化了外語學(xué)習(xí)能力,學(xué)生的整體外語水平得到了提高。雙語教學(xué)是培養(yǎng)能夠參與國際技術(shù)交流的高級(jí)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(xué)的學(xué)生越來越多,遇到的最大問題就是語言關(guān),不適應(yīng)國外大學(xué)的教學(xué)模式和方法。如果在國內(nèi)能夠接受相同的或者類似的英語教學(xué),掌握英語學(xué)習(xí)思維,習(xí)慣教學(xué)模式,那么學(xué)生就能夠更快地融入國外的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。
2 存在的問題
2.1 雙語教學(xué)理論定位高
雙語教學(xué)最理想的模式是沉浸式雙語教學(xué),其最終目標(biāo)是學(xué)生能同時(shí)使用母語和英語進(jìn)行思維。但由于我們?nèi)狈τ⒄Z的語言環(huán)境,特別是大學(xué)階段,語言的思維模式已經(jīng)基本形成,要取得雙語教學(xué)的最終目標(biāo)可以說是不可能的,這樣的定位也不現(xiàn)實(shí)。
2.2 師資力量的薄弱
教師是進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的主體,實(shí)施雙語教學(xué)的教師除了要具有本學(xué)科的知識(shí)、技能外,還要精通用作教學(xué)語言的英語。目前,很多高校極度缺乏既能夠熟練掌握專業(yè)知識(shí)又能精通外語且聽說能力較強(qiáng)的教師。
2.3 學(xué)生接受能力
電力電子技術(shù)是大學(xué)二年級(jí)學(xué)生開設(shè)的課程,雖然經(jīng)過了大學(xué)一年級(jí)的英語學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)有了一定的.外語基礎(chǔ),但是學(xué)生英語水平參差不齊;另外電力電子技術(shù)課程本身內(nèi)容較多又很抽象,即使教師用漢語進(jìn)行授課,部分學(xué)生理解起來也較為困難。因此造成實(shí)施電力電子技術(shù)課程雙語教學(xué)時(shí)還是有一定的實(shí)際困難。
2.4 教材
目前,國內(nèi)引進(jìn)的可供選擇的比較權(quán)威又新穎的英文教材較少,況且還要符合我國的教學(xué)大綱、課時(shí)安排,這樣選擇雙語教學(xué)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(xué)目標(biāo)
制定雙語教學(xué)的目標(biāo)應(yīng)該從本學(xué)校的實(shí)際出發(fā),應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)環(huán)境和學(xué)生的外語基礎(chǔ)等因素,遵循循序漸進(jìn)的原則,分層次、分階段地進(jìn)行。可制定一個(gè)最低目標(biāo)和一個(gè)最高目標(biāo)。最低目標(biāo)是教師用英語講述重要的基本概念,輔以漢語解釋,或?qū)Σ糠謨?nèi)容采用雙語教學(xué),如組合電路的設(shè)計(jì)步驟,使學(xué)生對本專業(yè)理論的雙語語言形式有基本的了解和適應(yīng)。最高目標(biāo)是雙語思維層次。師生在課堂上主要用外語進(jìn)行思維,學(xué)生達(dá)到用英語思維來解決問題的目的。學(xué)生可以根據(jù)自身設(shè)定一個(gè)適合自己的目標(biāo),這樣在學(xué)習(xí)上就會(huì)不斷進(jìn)步,就會(huì)有成就感,對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的興趣會(huì)逐步增加。
3.2 提升教師授課水平
為進(jìn)一步提高專業(yè)教師的英語水平,應(yīng)積極與國內(nèi)外知名學(xué)府合作,邀請國內(nèi)外知名學(xué)者來本校進(jìn)行學(xué)術(shù)講座;同時(shí)支持教師參加各種國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流會(huì)議,提高專業(yè)研究和英語水平;而且校內(nèi)應(yīng)經(jīng)常舉行雙語教學(xué)觀摩活動(dòng),促進(jìn)教師之間相互學(xué)習(xí),鼓勵(lì)和激發(fā)青年教師的工作熱情,切實(shí)提高教學(xué)水平。也是提高雙語教學(xué)效果的關(guān)鍵,合理安排中英文教學(xué)的比例并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,才能使學(xué)生既能對英語教學(xué)感興趣又能真正理解所講授的電力電子專業(yè)知識(shí)。所以在引用雙語教學(xué)的同時(shí),也必須同時(shí)注重教學(xué)方法和方式的改進(jìn),合理安排教學(xué)內(nèi)容。為充分利用課堂時(shí)間,提高教學(xué)效果,采用多媒體教學(xué)手段,一個(gè)好的雙語電力電子技術(shù)課件可以在一定程度上彌補(bǔ)教師英語口語不足的問題。
3.3 注重教學(xué)實(shí)效
雙語教學(xué)的目的是使學(xué)生在打牢專業(yè)基礎(chǔ)的同時(shí)還能擴(kuò)展知識(shí)面。根據(jù)學(xué)生實(shí)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(xué),對重點(diǎn)內(nèi)容、基本概念仍需漢語強(qiáng)調(diào),課程的考核可以多元化,學(xué)生可以用英文也可以用中文回答問題,給學(xué)生營造一個(gè)輕松的教學(xué)環(huán)境,不硬性規(guī)定許多條條框框,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣反而會(huì)很高。
4 結(jié)語
雙語教學(xué)并不是簡單的教學(xué)語言的更換,開展和推廣雙語教學(xué)將是一項(xiàng)長期復(fù)雜的工作。目前,我們的雙語教學(xué)還處于初級(jí)探索階段,在其教學(xué)實(shí)施和完善的過程中還會(huì)出現(xiàn)很多新的問題,結(jié)合不同時(shí)期的實(shí)際情況,在教學(xué)實(shí)踐過程中不斷完善課程的改革與建設(shè),這是進(jìn)一步提高雙語教學(xué)質(zhì)量的有效途徑?傊,開展數(shù)字電力電子課程的雙語教學(xué)是對專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式的有益嘗試及探索,它有助于改進(jìn)和提高課堂教學(xué)的實(shí)際效果,有利于培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型的專業(yè)人才。
電力電子技術(shù)7
【摘要】時(shí)代腳步匆匆,科學(xué)技術(shù)不斷更迭,基于此種背景下,我國電工電子技術(shù)得以產(chǎn)生,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。由于電工電子技術(shù)具備一定的專業(yè)性、系統(tǒng)性以及綜合性,因此其涉及到諸多行業(yè)。合理運(yùn)用電工電子技術(shù),一方面能夠提升電力系統(tǒng)的整體工作性能以及工作效率,另一方面能夠確保社會(huì)正常生產(chǎn)以及人們正常生活,可以說既帶來了經(jīng)濟(jì)收益也帶來了社會(huì)效益,F(xiàn)階段,電力電子技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于發(fā)電、配電、輸電等諸多檢點(diǎn)環(huán)節(jié)中,成為電力系統(tǒng)中關(guān)鍵性建設(shè)內(nèi)容,故此具有重要的研究意義。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);電工電子技術(shù);應(yīng)用探究
事實(shí)上,在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中,電工電子技術(shù)應(yīng)用范圍相對較寬泛,例如在發(fā)電過程中的發(fā)電頻率過程、靜止勵(lì)磁以及能源轉(zhuǎn)換等相關(guān)應(yīng)用;高壓直流輸電、輸電環(huán)節(jié)中柔性交流輸電等相關(guān)應(yīng)用。故此,若想最大限度的保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行,充分滿足社會(huì)生產(chǎn)與人們生活的實(shí)際需求,應(yīng)該不斷優(yōu)化電工電子技術(shù)的在電力系統(tǒng)中的有效應(yīng)用,以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
1、關(guān)于電子電工技術(shù)
1.1 概述電子電工技術(shù)內(nèi)在含義與性質(zhì)
就電工電子技術(shù)這些年的運(yùn)用情況來說,在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷普及以及迅猛發(fā)展的大背景下,主要以傳統(tǒng)型的電工技術(shù)作為根基,有效結(jié)合電工技術(shù)與電子技術(shù)等。電工電子技術(shù)涉及到的范圍相對廣泛,舉例而言,電氣工程行業(yè)、電氣制造領(lǐng)域、電子技術(shù)行業(yè)以及電力生產(chǎn)領(lǐng)域等,是一種多元化的新興技術(shù)。電工電子技術(shù)本身具有的內(nèi)在性質(zhì)主要有:工作效率高、集成化程度高、控制性較強(qiáng)以及高頻化等。
1.2 電力系統(tǒng)運(yùn)行中電子電工技術(shù)具有的實(shí)用價(jià)值
采用科學(xué)的方法運(yùn)用電工電子技術(shù),能夠更好地實(shí)現(xiàn)電能的合理運(yùn)用,并將電力資源進(jìn)行優(yōu)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(zhì)量。在當(dāng)前的社會(huì)生產(chǎn)中,機(jī)械化電子設(shè)備的正常運(yùn)行難以脫離電工電子技術(shù)的應(yīng)用,充分利用這門技術(shù)能夠促進(jìn)一體化流程的順利開展。但是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展不斷更新的背景下,當(dāng)前電子技術(shù)若想持續(xù)使用必須跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步。采用科學(xué)的模式運(yùn)用計(jì)算機(jī)體系安全性、簡潔性以及平穩(wěn)性等優(yōu)勢,有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化生產(chǎn)。
2、研究電力系統(tǒng)中電工電子技術(shù)應(yīng)用策略
2.1 發(fā)電過程中應(yīng)用電工電子技術(shù)
在電力系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電時(shí),實(shí)際應(yīng)用到的'發(fā)電設(shè)備較多,如果有效應(yīng)用電工電子技術(shù)能提升發(fā)電設(shè)備的整體性能。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,對電工電子技術(shù)的合理運(yùn)用主要集中于兩方面:靜止勵(lì)磁技術(shù)以及變頻調(diào)速技術(shù)等。就靜止勵(lì)磁技術(shù)來說,其關(guān)鍵優(yōu)勢在于成本低廉、安全度較高,因此若想充分發(fā)揮這一作用,需求借助于晶閘管整流自并勵(lì)方式。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,靜止勵(lì)磁技術(shù)得到了廣泛性應(yīng)用,這項(xiàng)技術(shù)能夠減少勵(lì)磁機(jī)的運(yùn)用,提升調(diào)節(jié)效率,并保證了充分發(fā)揮各項(xiàng)控制功能,以確?刂菩侍嵘。而變頻調(diào)速技術(shù),最大的優(yōu)勢在于降低電力設(shè)備能源消耗,適度減輕風(fēng)機(jī)水泵能源量的消耗,故此成為發(fā)電廠水泵機(jī)的重要應(yīng)用技術(shù)。由于發(fā)電廠風(fēng)機(jī)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(dá)到70%以上。對變頻調(diào)速技術(shù)加以科學(xué)應(yīng)用,可以適當(dāng)將風(fēng)機(jī)水泵的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)節(jié),并且可以降低風(fēng)機(jī)水泵能耗,由于不斷完善低壓變頻技術(shù),可以充分減少電產(chǎn)風(fēng)機(jī)水泵發(fā)電的整體能耗,具有重要的研究意義。
2.2 電工電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
毋庸置疑的是,電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,較為重要的便是輸電環(huán)節(jié),在輸電環(huán)節(jié)中重點(diǎn)應(yīng)用電工電子技術(shù),不僅能夠提升電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定,并且能夠確保保證電網(wǎng)的正常工作。在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行中,將電工電子技術(shù)成功應(yīng)用于輸電環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在兩個(gè)層面上:交流輸電技術(shù)以及直流輸電技術(shù)。
。1)就交流輸電技術(shù)角度來講,主要具備的優(yōu)點(diǎn)即能夠?qū)崿F(xiàn)柔性化交流輸電。柔性交流技術(shù)可以發(fā)揮彈性補(bǔ)償技術(shù)的作用,主要是借助于舊式交流電力系統(tǒng),對舊式交流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高度的優(yōu)化。電力系統(tǒng)中有效應(yīng)用交流輸電技術(shù),能夠有效控制輸電系統(tǒng)電壓、電力系統(tǒng)發(fā)電以及相位等,并且控制輸電損耗等,保證電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。
(2)直流輸電技術(shù),主要優(yōu)勢在于穩(wěn)定性、安全性、靈活性以及便捷性等,在實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行中,較大規(guī)模且經(jīng)過漫長歷程的輸電過程中,一般容易產(chǎn)生一定的無功損耗,如果想對直流輸電技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用,則能夠?qū)⒕чl變流設(shè)備運(yùn)用到送電以及受電側(cè),并且能夠?qū)﹄娋W(wǎng)輸電無功損耗問題進(jìn)行完好的處理。由于直流輸電技術(shù)本身環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng),可以被廣泛應(yīng)用于較為復(fù)雜性的地理環(huán)境與遠(yuǎn)程輸電中,因此具有極高的實(shí)用價(jià)值?萍家I(lǐng)潮流,人們當(dāng)前物質(zhì)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(shù)也推動(dòng)了直流輸電技術(shù)的進(jìn)步。
2.3 電工電子技術(shù)在配電環(huán)節(jié)的科學(xué)運(yùn)行
電力系統(tǒng)中較為重要的組成部分,即是配電系統(tǒng),如果想電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常供應(yīng)電能,則應(yīng)該確保配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行與穩(wěn)定運(yùn)行。由此觀之,配電系統(tǒng)所起到的作用是:提升電能質(zhì)量。在維持配電系統(tǒng)的正常工作的過程中,科學(xué)運(yùn)用電工電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電能的控制,合理使用電工電子技術(shù)能夠促進(jìn)配電系統(tǒng)符合電力系統(tǒng)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(tǒng)的供電質(zhì)量與供電效率等,避免電力系統(tǒng)出現(xiàn)任何波動(dòng),并且能夠保證電力系統(tǒng)整體供電的安全性與穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)中,通常以工頻配電系統(tǒng)變壓器作為配電設(shè)備,但是由于變壓器實(shí)體體積較為笨拙、易于污染等,這些缺點(diǎn)會(huì)對電力系統(tǒng)的正常供電產(chǎn)生一定的影響,并在一定程度上降低了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。在電力系統(tǒng)中,合理運(yùn)用電工電子技術(shù)有利于彌足傳統(tǒng)配電設(shè)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(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了能力的轉(zhuǎn)換與利用,并且在配電設(shè)備運(yùn)行中轉(zhuǎn)變了能量以及利用方式等。在配電系統(tǒng)中,合理運(yùn)用電工電子技術(shù)能夠全面且及時(shí)對和諧波進(jìn)行監(jiān)控操作,實(shí)現(xiàn)電能的正常供應(yīng),確保電力系統(tǒng)正常工作。
2.4 電工電子技術(shù)應(yīng)用于節(jié)能降損方面
電力系統(tǒng)中科學(xué)運(yùn)用電工電子技術(shù)表現(xiàn)在兩方面:控制無功損耗以及變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行。當(dāng)前在實(shí)際的變負(fù)荷設(shè)備中,調(diào)速控制技術(shù)被應(yīng)用的越發(fā)廣泛,在對風(fēng)、水流量等方面發(fā)揮著巨大的作用,并提升了調(diào)節(jié)的整體精度以及效率等,使用的范圍也逐漸拓展,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無極調(diào)速的效果。綜上所述,科學(xué)技術(shù)水平顯著提升,社會(huì)化進(jìn)程不斷加快,新技術(shù)的更迭出現(xiàn),使電力電子技術(shù)的發(fā)展步入新時(shí)期。電工電子技術(shù)功能不斷強(qiáng)大的背景下,電工電子技術(shù)人員應(yīng)不斷強(qiáng)化新技術(shù)的研究與應(yīng)用,充分發(fā)揮這一技術(shù)的優(yōu)勢,有效降低電力系統(tǒng)的損耗,確保供電質(zhì)量,以推動(dòng)電力系統(tǒng)的完善與發(fā)展,提升電力生產(chǎn)效率,為我國電力事業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。
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電力電子技術(shù)8
摘要:隨著科技的快速發(fā)展,電力電力技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了較快發(fā)展,并在電氣控制領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用,其不僅能有效提升電氣設(shè)備的工作質(zhì)量和效率,更能進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,本文基于電力電子技術(shù)的概念和發(fā)展歷程,重點(diǎn)探究了其在電氣控制領(lǐng)域的應(yīng)用情況,以期為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒.
關(guān)鍵詞:電力;電子技術(shù);電氣控制
電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,在給人們的生活工作帶來更大便利的同時(shí),也得到了電氣控制領(lǐng)域的高度關(guān)注。作為電氣控制的重要組成部分,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能有效保障電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。隨著科技的進(jìn)步,更多先進(jìn)的電力電子器件應(yīng)用其中,對于提高整個(gè)電力控制系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。
1電力電子技術(shù)的概念以發(fā)展歷程
1.1概念
所謂的電力電子技術(shù),就是指應(yīng)用于電力領(lǐng)域的技術(shù)手段,其主要功能就是對電力系統(tǒng)中的原件配件實(shí)施有效的控制,以此來實(shí)現(xiàn)提升整個(gè)系統(tǒng)工作效率的目標(biāo),F(xiàn)階段,電力電子技術(shù)主要分為兩大類型,分別是器件研制技術(shù)以及變流技術(shù)。在電氣控制領(lǐng)域,電力電子技術(shù)起著至關(guān)重要的作用,其通過結(jié)合電子學(xué)、電工學(xué)以及控制技術(shù)三大專業(yè)學(xué)科,對處于運(yùn)行狀態(tài)的電氣設(shè)備實(shí)施有效地控制,同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部線路的信息監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄以及故障警報(bào)等功能,并對不同性質(zhì)的電氣設(shè)備實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控。在實(shí)際應(yīng)用過程中,電力電子技術(shù)表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢,其中包括有操作的便捷性以及強(qiáng)大的適應(yīng)性,不僅能夠進(jìn)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(jìn)而提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,更能適用于各種類型的工作環(huán)境,從而在根本上保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
1.2發(fā)展歷程
電力電子技術(shù)這一概念于20世紀(jì)60年代產(chǎn)生,一般認(rèn)為1957年美國所研發(fā)的第一個(gè)晶閘管為第一個(gè)電力電子器件。1974年,美國學(xué)者將其描述為由電力學(xué)、電子學(xué)以及控制學(xué)三門學(xué)科所組成的全新科學(xué)領(lǐng)域。70年代后期相繼出現(xiàn)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(fā)了以IGBT為代表的復(fù)合型器件,F(xiàn)階段,為了減小電力電子設(shè)備的體積,將控制、功率、驅(qū)動(dòng)以及保護(hù)電路等器件一體化形成了PIC,雖然目前PIC應(yīng)用效果較差,但這是電力電子技術(shù)的未來重要發(fā)展方向。此外,在這一領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)模擬和仿真技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展中。
2電力電子技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用探究
2.1PWM控制技術(shù)的應(yīng)用
PulseWidthModulation技術(shù),即PWM控制技術(shù),指的是通過調(diào)整對脈沖寬度的設(shè)置,以獲取相對應(yīng)波形的技術(shù)手段。這一控制技術(shù)的應(yīng)用理論基礎(chǔ)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(huán)節(jié)之上時(shí)能保證所導(dǎo)出的響應(yīng)波保持一致性。現(xiàn)階段,隨著MOSFET以及IGBT技術(shù)的發(fā)展,PWM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類變流電路之中,其中逆變電路在PWM技術(shù)應(yīng)用上效果最佳,目前,除了特大功率的逆變設(shè)備之外,基本上所有的逆變電路都應(yīng)用了PWM技術(shù)。
2.2軟開關(guān)控制裝置的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷前進(jìn),電力電子設(shè)備的發(fā)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(tǒng)的電磁兼容度和運(yùn)作效率也提出了更高的要求。在以往的電力系統(tǒng)之中,往往應(yīng)用開關(guān)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(yīng)用這種方式會(huì)造成極大的設(shè)備損耗,進(jìn)而影響電路的正常運(yùn)作,嚴(yán)重時(shí)甚至還會(huì)出現(xiàn)額外的電磁干擾現(xiàn)象,而通過應(yīng)用基于電力電子技術(shù)的軟開關(guān)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(shè)備損耗以及電磁干擾等情況的出現(xiàn)。當(dāng)開關(guān)頻率大于1Mhz時(shí),基于電力電子技術(shù)的軟開關(guān)控制裝置能達(dá)到最佳的工作狀態(tài),能將系統(tǒng)內(nèi)的各類簡單電路進(jìn)行并聯(lián),以形成工作質(zhì)量和效率更佳的組合電路,進(jìn)而進(jìn)一步提升整個(gè)電力系統(tǒng)的工作性能,F(xiàn)階段,軟開關(guān)控制技術(shù)的主要發(fā)展趨勢如下:
。1)這一技術(shù)將更為廣泛地應(yīng)用于IT行業(yè),拓?fù)鋽?shù)量將不斷增大;
(2)諧振電路在開關(guān)頻率大于1Mhz的工作環(huán)境中效果十分明顯,因此,其必將得到更多的關(guān)注;
。3)將更多地應(yīng)用各種電路組合方式,如串聯(lián)、并聯(lián)等,以此來滿足不同工作環(huán)境的需求。
2.3過電流保護(hù)裝置的應(yīng)用
在電力電子電力運(yùn)行過程中,若出現(xiàn)故障便會(huì)引發(fā)過電流現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象,傳統(tǒng)的解決方式往往是及時(shí)中斷熔斷器、電流繼電器以及直流快速斷路器等設(shè)備的手段來最大限度地維護(hù)電力電子系統(tǒng)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(hù)裝置已難以適應(yīng)當(dāng)下的保護(hù)需求。因此,驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)去除自動(dòng)化技術(shù)開始進(jìn)入人們的實(shí)現(xiàn),具體來說就是通過安裝專門的過電流保護(hù)裝置,對過電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并及時(shí)對電路進(jìn)行調(diào)整和驅(qū)動(dòng)。例如,橋臂互鎖保護(hù)法。當(dāng)出現(xiàn)信號(hào)反復(fù)或開關(guān)延時(shí)過長等問題時(shí),橋式逆變短路就會(huì)產(chǎn)生橋臂短路現(xiàn)象,通過應(yīng)用橋臂互鎖保護(hù)法,使其能在故障發(fā)生使迅速進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)的切除處理,應(yīng)用聯(lián)鎖手段,通過連接橋臂上的部件來避免短路現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2.4靜止無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰飛,使得人們的生活水平也穩(wěn)步提高,與此同時(shí),人們對于電力的需求量也越來越大,因此對于電網(wǎng)功率也提出了更高的要求。若電網(wǎng)中的運(yùn)作功率出現(xiàn)較為頻繁的變動(dòng)或內(nèi)部遭受部分負(fù)荷的強(qiáng)烈沖擊等情況,這在很大程度上會(huì)影響到電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,同時(shí)也會(huì)使得電網(wǎng)線路難以實(shí)現(xiàn)對低頻振蕩的有效控制。而基于電力電力技術(shù)的靜止無功補(bǔ)償裝置則可有效提升電力系統(tǒng)的承載力以及相關(guān)性能,同時(shí)也能規(guī)避電力系統(tǒng)中的功率損耗現(xiàn)象,從而進(jìn)一步增強(qiáng)電力系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性,以滿足當(dāng)今社會(huì)對于電量的需求。
2.5有源電力濾波器的應(yīng)用
基于電力電子技術(shù)的有源電力濾波器的應(yīng)用原理是通過分析和檢測電力系統(tǒng)補(bǔ)償元件的運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)而從中獲取相對應(yīng)的等分量譜波電流,其后利用補(bǔ)償裝置生成與譜波電流的相反等分量電流,從而實(shí)現(xiàn)譜波電流與生成電流的相互抵消作用。通過應(yīng)用該種方法,可以在根本上規(guī)避電網(wǎng)系統(tǒng)中譜波電流的產(chǎn)生,取而代之的是基波電流;陔娏﹄娮蛹夹g(shù)的有源電力濾波器具有應(yīng)答速度快、抗干擾性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢,這一設(shè)備主要由補(bǔ)償裝置以及具有指令功能的運(yùn)算電流電路兩部分構(gòu)成。通過應(yīng)用有源電力濾波器,可以及時(shí)對電力系統(tǒng)中的補(bǔ)償電流進(jìn)行檢測和分析,進(jìn)而實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)系統(tǒng)中的譜波電流以及無功電流的數(shù)量,從而在根本上保障了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
2.6高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國的大部分發(fā)電廠所傳輸?shù)幕旧隙际墙涣麟妷,但在交流電壓的傳輸過程中往往會(huì)出現(xiàn)能源的大量損耗情況,同時(shí)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(fā)電廠開始改用直流電輸電方式,通過應(yīng)用基于電力電子技術(shù)的高壓直流輸電技術(shù)能夠有效完成交流電與直流電的轉(zhuǎn)換工作。一般情況下,直流輸電方式應(yīng)用于電壓容量較大且所隔距離較遠(yuǎn)的輸電裝置之上,利用高壓直流輸電技術(shù)將交流電壓無損耗地轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷,其后在?jīng)過直流電逆變過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟,以此來為人們提供更為?yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。
3結(jié)論
總而言之,隨著電力電子技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,其在電氣控制領(lǐng)域所發(fā)揮的作用也越發(fā)重要。為了更好地應(yīng)用電力電子技術(shù),發(fā)揮其真正的作用,相關(guān)科研人員必須基于目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用需求,對這一領(lǐng)域進(jìn)行深入地研究,找出其存在的不足之處并加以調(diào)整和優(yōu)化,從而進(jìn)一步提升電力電子技術(shù)的應(yīng)用效果。
參考文獻(xiàn)
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電力電子技術(shù)9
我國電力電子技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用
摘要:電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)與人民日常生活中正發(fā)揮越來越重要的作用。本文通過對電力電子技術(shù)的描述,闡述了電力電子技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀;對我國電力電子技術(shù)在大氣污染治理、節(jié)能環(huán)保、電力系統(tǒng)及國民生活等等中的應(yīng)用做了較詳細(xì)的研究;對我國電力電子系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行了展望,得出電力電子技術(shù)不僅是國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,也是未來技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。
一、電力電子技術(shù)概述
1、電力電子技術(shù)的含義
電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制且應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),它是一門新興學(xué)科。電力電子技術(shù)功率強(qiáng)大、可供諸如電力系統(tǒng)那樣大的電流以及高電壓場合應(yīng)用,它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比,其特殊之處是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^大電流和承受高電壓,而且還有在大功率情況下,器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的問題。電力電子技術(shù)分為兩個(gè)分支:電力電子器件制造技術(shù)和交流技術(shù)。
2、電力電子技術(shù)的地位和作用
電力電子技術(shù)至今誕生近50年,特別是近年來更是取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,已經(jīng)形成十分完整的科學(xué)體系和理論。信息技術(shù)的發(fā)展造就了信息時(shí)代“弱電控制強(qiáng)電”電力電子技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是人類社會(huì)的第二次電子革命。由于將來工業(yè)高度自動(dòng)化,計(jì)算技術(shù)、電力電子技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)將會(huì)成為三種最重要的技術(shù)。
二、電力電子技術(shù)的發(fā)展
1、整流器時(shí)代
大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解,牽引,和直流傳動(dòng)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?/p>
2、逆變器時(shí)代
世界范圍的能源危機(jī)出現(xiàn)在七十年代,由于交流電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著而迅速得到發(fā)展。將直流電逆變?yōu)?-100Hz的交流電是變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)。隨著變頻調(diào)速裝置的普及,當(dāng)時(shí)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(guān)斷晶閘管,類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?/p>
3、變頻器時(shí)代
進(jìn)入八十年代,出現(xiàn)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(fā)展,而后又出現(xiàn)了絕緣門極雙極晶體管,又為大中型功率電源向高頻發(fā)展提供了機(jī)遇。新型器件的發(fā)展不僅使交流電機(jī)變頻調(diào)速提高了頻率,使其性能更加完善可靠,而且也使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ),那就是高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化。
三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、電力拖動(dòng)
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速的水平已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步,在很多應(yīng)用場合直流調(diào)速已經(jīng)逐步被取代,尤其是在大功率應(yīng)用場合更是顯示出其優(yōu)勢。同時(shí),根據(jù)不同的調(diào)速特性要求,開關(guān)磁阻調(diào)速,無換向器直流調(diào)速,內(nèi)饋調(diào)速等,也有一些應(yīng)用的場合。這種技術(shù)的產(chǎn)生為交流電機(jī)的調(diào)速運(yùn)行奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
2、交流輸配電系統(tǒng)(FACTS)
目前,F(xiàn)ACTS已經(jīng)發(fā)展成為有十多類產(chǎn)品的大家族,主要分為兩大類,一類是針對電網(wǎng)的污染而設(shè)計(jì)的功率因數(shù)校正和諧波治理裝置,另一類是針對高壓直流輸電(HVDC)而設(shè)計(jì)的直流輸電裝置。濾波裝置的發(fā)展從最早用機(jī)械開關(guān)投切電感和電容來吸收或者發(fā)出無功,發(fā)展到基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的濾波裝置。
超導(dǎo)技術(shù)在近期不斷的發(fā)展,使得電力有源濾波裝置的發(fā)展又進(jìn)入了一個(gè)新的階段。超導(dǎo)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(dǎo)儲(chǔ)能。超導(dǎo)儲(chǔ)能還具備響應(yīng)快,聯(lián)系方便,可隨意控制有功和無功等優(yōu)點(diǎn)。
對于大容量遠(yuǎn)距離輸電來說HVDC技術(shù)具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性,并具備交流輸電所沒有的優(yōu)越性。經(jīng)過多年的改革及發(fā)展,雖然我國的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)比較成熟,但是類似三峽這樣一些大的發(fā)電站的建成并逐漸投產(chǎn),對我國的電網(wǎng)輸電能力及輸電安全性還是新的挑戰(zhàn),直流輸電以它優(yōu)越的特性在三峽向華東電網(wǎng)輸電的任務(wù)中發(fā)揮了重大作用。
3、應(yīng)用電源系統(tǒng)
應(yīng)用電源系統(tǒng)主要指的是直流電源,電焊機(jī),脈沖電源,UPS電源,穩(wěn)壓電源等等。這些應(yīng)用也是電力市場的主要用戶之一。開關(guān)電源技術(shù)隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展也得到了促進(jìn)和發(fā)展。其高頻化工作的`特點(diǎn)也帶來了很多優(yōu)點(diǎn),如:隔離變壓器小型化,開關(guān)噪聲高頻化等,使得開關(guān)電源的體積,重量,噪聲等大大減少。同時(shí),軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展,帶有源濾波整流器的發(fā)展,以及N+1冗余的設(shè)計(jì)思想,都使得應(yīng)用電源的發(fā)展水平不斷提升。
4、分布電力能源
近年來,小水力,風(fēng)力,太陽能等再生能源得到了越來越廣泛地開發(fā)和利用。然而,要能夠使這些分布散,功率小,電壓等級(jí)多樣的電站并網(wǎng)運(yùn)行,就使得電力電子技術(shù)的并網(wǎng)研究就顯得十分重要。目前雖然國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者在從事這方面的工作,但是發(fā)展的水平還相對比較低。
四、電力電子技術(shù)發(fā)展前景
1、標(biāo)準(zhǔn)化。
根據(jù)情況,從業(yè)者在不斷完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并且在產(chǎn)品研制過程中嚴(yán)格貫徹執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
2、大容量化。
高壓和大電流的產(chǎn)品市場需求量比較大,但是由于電力電子器件發(fā)展水平的限制,這方面的進(jìn)展還很不理想。
3、高性能化。
電力電子技術(shù)的發(fā)展雖然比較迅速,并且在許多領(lǐng)域都開始大規(guī)模的應(yīng)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(tǒng)一個(gè)很值得重視的問題,如果電力電子設(shè)備本身就不可靠,那么很可能在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來隱患。
5、無污染化。
目前,電力電子設(shè)備對電網(wǎng)的污染已經(jīng)成了公認(rèn)的問題。由于電力電子設(shè)備發(fā)展的落后性,致使很多設(shè)備產(chǎn)生的污染,需要?jiǎng)e的設(shè)備去進(jìn)行治理,這屬于被動(dòng)型的,因此,主動(dòng)型(自身治理自身)的發(fā)展也成為了一個(gè)趨勢。
電力電子技術(shù)10
一、探討大功率電力電子技術(shù)的應(yīng)用
1、新能源發(fā)電方面的應(yīng)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(jī)問題越來越嚴(yán)重。而且,還造成了大氣污染,破壞了人們賴以生存的地球環(huán)境,不利于生態(tài)平衡的維持。為此,緩解能源緊張,加強(qiáng)新能源的研發(fā)刻不容緩。目前,在新能源發(fā)電過程中,風(fēng)力發(fā)電、生物發(fā)電及光伏發(fā)電等受到了高度重視。由于新能源具有不穩(wěn)定性,隨機(jī)性較強(qiáng),不利于能源的開發(fā)。而將大功率電力電子技術(shù)運(yùn)用到新能源發(fā)電領(lǐng)域中,便可以有效的解決這些問題,進(jìn)一步促進(jìn)我國新能源的開發(fā)。
2、智能電網(wǎng)領(lǐng)域的`應(yīng)用
隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)開始走向智能化、現(xiàn)代化,為了進(jìn)一步確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性,我們一定要加強(qiáng)智能電網(wǎng)的研究,從而提高我國電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前,我國智能電網(wǎng)的發(fā)展有待提高,處于發(fā)展階段,與發(fā)達(dá)國家差距很大。為此,我們要將大功率電力電子技術(shù)運(yùn)用到智能電網(wǎng)中,促進(jìn)智能電表的廣泛應(yīng)用,方便供電企業(yè)通過智能電表了解用戶情況,并為用戶提供人性化服務(wù)。
3、電氣牽引方面的應(yīng)用
電力牽引主要指運(yùn)用電能為軌道提供運(yùn)輸動(dòng)力,依靠電力系統(tǒng)來當(dāng)作電源,同時(shí)也廣泛的應(yīng)用到生活中。以往運(yùn)用燃機(jī)驅(qū)動(dòng),現(xiàn)在將大功率電力電子技術(shù)運(yùn)用到電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,為軌道運(yùn)輸提供了很大的方便。雖然如此,由于供電系統(tǒng)是相對獨(dú)立的,成本花費(fèi)較高,而且在機(jī)車運(yùn)行過程中,產(chǎn)生的信號(hào)波對電力系統(tǒng)有一定的不良影響。為此,我們在運(yùn)用過程中,要注意做好抗干擾措施,避免系統(tǒng)受到破壞。
4、在電氣節(jié)能方面的應(yīng)用
隨著能源的日益緊張,節(jié)能已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的主要趨勢。將大功率電力電子技術(shù)運(yùn)用到節(jié)能中,運(yùn)用同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)、變頻調(diào)速裝置來達(dá)到電氣節(jié)能效果。變頻技術(shù)的發(fā)展越來越迅速,變頻器的應(yīng)用越來越廣泛,將變頻器運(yùn)用到電氣節(jié)能中,不僅能夠降低企業(yè)成本,還能夠有效的發(fā)揮節(jié)能效果。
5、定制電力技術(shù)
定制電力技術(shù)是大功率電力電子技術(shù)與控制技術(shù)的有效結(jié)合,主要是為了確保電能的供電質(zhì)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(zhì)量也提出了更高的要求。為了進(jìn)一步保證供電質(zhì)量,預(yù)防供電問題的發(fā)生,我們就要將大功率電力電子技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)中,也就是指定制電力技術(shù),通過靜止無功發(fā)生器裝置的使用,來調(diào)整電壓的穩(wěn)定性,確保供電質(zhì)量。
二、總結(jié)
綜上所述,相對于發(fā)達(dá)國家來說,我國電力電子技術(shù)水平還有待提高。為此,我們要加強(qiáng)電力電子技術(shù)應(yīng)用的研究,改變電力電子技術(shù)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)分散的現(xiàn)狀。我們要用更多的時(shí)間去完善電子產(chǎn)業(yè),促進(jìn)大功率電力電子技術(shù)在新能源發(fā)電、智能電網(wǎng)、電氣牽引等多個(gè)方面的應(yīng)用,努力創(chuàng)造出功能性更強(qiáng)大的電力裝置。
電力電子技術(shù)11
摘要:電力系統(tǒng)中,電工電子技術(shù)的應(yīng)用能夠有效滿足當(dāng)前用戶對電力供應(yīng)能力的需求。作為一項(xiàng)擁有較高綜合性、技術(shù)性的電子技術(shù),電工電子技術(shù)對于促進(jìn)電力系統(tǒng)能夠長久保持穩(wěn)定性和安全性有著重要作用。本文將分別從電工電子技術(shù)在不同電力環(huán)節(jié)內(nèi)的應(yīng)用入手,具體包括發(fā)電環(huán)節(jié)、輸電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié)以及節(jié)能環(huán)節(jié),就如何充分在該系統(tǒng)中充分發(fā)揮電工電子技術(shù)的優(yōu)勢做簡要探討。
關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用研究
電力系統(tǒng)中有關(guān)電工電子技術(shù)應(yīng)用的層面較為廣泛,如針對發(fā)電環(huán)節(jié)中的靜止勵(lì)磁、發(fā)電頻率以及能源轉(zhuǎn)換的應(yīng)用;輸電環(huán)節(jié)中柔性交流輸電、高壓直流輸電等方面的應(yīng)用;節(jié)能環(huán)節(jié)中對變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī),以及提高有效功率等方面的應(yīng)用。為此,要想有效確保電力系統(tǒng)能夠正常供應(yīng),滿足人們對電力的需求,就需要不斷加強(qiáng)其在上述層面的實(shí)際應(yīng)用。
1發(fā)電環(huán)節(jié)
1.1靜止勵(lì)磁
在電力發(fā)電環(huán)節(jié),對靜止勵(lì)磁實(shí)施有效控制,是電工電子相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)方向。如技術(shù)人員可通過變頻電源對電流頻率實(shí)施適度調(diào)整,確保該發(fā)電系統(tǒng)能夠保持在最大的發(fā)電功率,極大程度地提高了技術(shù)人員對整體系統(tǒng)的調(diào)控管理能力,除此以外,在火力資源進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)中,該技術(shù)也有著一定程度的應(yīng)用。例如:技術(shù)人員可利用變頻調(diào)速裝置,有效處理該發(fā)電系統(tǒng)中效率低、能耗大等遺留性問題,從而為大幅度提高火力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率提供了有利基礎(chǔ)。
1.2發(fā)電頻率
這里以水力發(fā)電系統(tǒng)為例,在水力發(fā)電模式中,影響該體系發(fā)電頻率的因素有很多,例如:地域內(nèi)水流速度或者壓力等,都對水力發(fā)電體系有著根本影響,并且這些因素?zé)o法有效地被人為控制,因此,水力發(fā)電的頻率也無法長期保持穩(wěn)定。但是頻率穩(wěn)定是進(jìn)行電力傳輸?shù)幕疽?受這些因素的影響,水力發(fā)電體系的發(fā)展在很長一段時(shí)間都沒有得到突破。然而通過電工電子技術(shù)對水力發(fā)電過程中發(fā)電頻率的控制,完美解決了發(fā)電頻率無法有效控制的問題。此外,對于其他類型的發(fā)電系統(tǒng),如在太陽能發(fā)電技術(shù)發(fā)展的過程中,電工電子相關(guān)技術(shù)在其高速發(fā)展的過程中,也起到了核心作用。
1.3能源轉(zhuǎn)換
與其他類型的資源相比,太陽能資源具有壓倒性優(yōu)勢,并且隨著社會(huì)上太陽能發(fā)電技術(shù)的不斷完善,其對于緩解社會(huì)能源危機(jī)起到了關(guān)鍵作用。但是,對于該系統(tǒng)發(fā)電功率較大的狀況,如何切實(shí)將其內(nèi)部的大功率資源轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┤藗兪褂玫男」β孰娏Y源,是當(dāng)前太陽能發(fā)電技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容;诖,技術(shù)人員通過電工電子技術(shù)的應(yīng)用,不僅完美處理了太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的難題,同時(shí)有效促進(jìn)了大功率太陽能資源能夠以人們可利用的功率形式進(jìn)行電能輸出,并進(jìn)一步推動(dòng)著太陽能資源向穩(wěn)定、持續(xù)的方向發(fā)展。
2輸電環(huán)節(jié)
2.1柔性交流輸電
雖說柔性交流電技術(shù)起步較晚,但是到目前為止,短短數(shù)10年時(shí)間柔性交流電技術(shù)就已經(jīng)被世界各國廣泛應(yīng)用,并迅速成為當(dāng)前電力輸送環(huán)節(jié)中的中堅(jiān)力量。不過傳統(tǒng)的柔性交流技術(shù)因操作較為復(fù)雜,且應(yīng)用面較為狹窄,因此,不能有效滿足當(dāng)前時(shí)代電力輸送的要求。然而,技術(shù)人員通過在柔性交流輸電環(huán)節(jié)中結(jié)合電動(dòng)電子技術(shù),不僅極大程度地簡化了操作步驟,同時(shí)還有效增強(qiáng)了柔性交流輸電環(huán)節(jié)中,電流輸送的穩(wěn)定性。
2.2高壓直流輸電
晶閘管換流閥是電工電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用標(biāo)志,隨著其在電力輸送環(huán)節(jié)中的深入應(yīng)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(fā)展。晶閘管換流閥的大規(guī)模應(yīng)用,不僅有效取代了輸電環(huán)節(jié)中交直變壓器的應(yīng)用,使得電力輸送成本得到了進(jìn)一步的控制,同時(shí)還有效提高了電流轉(zhuǎn)換設(shè)備在高壓直流輸電環(huán)節(jié)中的移動(dòng)性。
3配電環(huán)節(jié)
配電系統(tǒng)對于保障電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效運(yùn)行有著極為關(guān)鍵的.作用,而為了確保配電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定,需要著重處理配電環(huán)節(jié)中的電能控制問題。在電能生產(chǎn)的過程中,必須在經(jīng)過運(yùn)輸以及配電等步驟之后,才能供用戶使用。在此環(huán)節(jié)中,很多因素都會(huì)導(dǎo)致其電壓、電流等發(fā)生改變,并且在實(shí)際生活中,用電設(shè)施都必須在一定的電壓范圍內(nèi)才能正常工作,如果電力配送無法達(dá)到穩(wěn)定,不僅會(huì)導(dǎo)致電電力資源的浪費(fèi),同時(shí)還會(huì)對用電設(shè)施造成損傷,從而給用戶帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為此,技術(shù)人員憑借電工電子技術(shù)能夠有效地在配送環(huán)節(jié)中對電力的頻率、電壓等進(jìn)行嚴(yán)格控制,且在其處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),能夠及時(shí)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。
4節(jié)能環(huán)節(jié)
4.1變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)
為進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)約電能的效果,還需要不斷加強(qiáng)發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)能效果。工作人員在利用發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電時(shí),無論是哪種發(fā)電系統(tǒng),本身都會(huì)在發(fā)電過程中消耗一部分能量,只不過不同的發(fā)電系統(tǒng)所消耗的能量高低不同。為有效節(jié)省發(fā)電過程中的能源浪費(fèi),一方面,工作人員可通過在發(fā)電過程中,盡量減少其他形式能量的損耗,將系統(tǒng)中更多的能量能夠順利轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軅鬏斀o用戶;另一方面,工作人員可通過盡量減少發(fā)電機(jī)本身所消耗的能量,來達(dá)到節(jié)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(fā)電機(jī)的性能或者有效調(diào)節(jié)發(fā)電系統(tǒng)中變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的工作頻率來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。目前,研究人員已經(jīng)能夠憑借電工電子技術(shù)來有效控制變動(dòng)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的工作效率,同時(shí)這也推動(dòng)著發(fā)電系統(tǒng)中變頻調(diào)速的應(yīng)用不斷走向成熟,從而有效實(shí)現(xiàn)了發(fā)電過程中對能源的節(jié)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(huán)節(jié)中以及各類電器工作的過程中,這樣一來,除了會(huì)造成電能的浪費(fèi)之外,還會(huì)對電能的質(zhì)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(shù)能夠有效補(bǔ)償電能產(chǎn)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(shí)際利用率,并有效確保用戶能夠安全用電。
5結(jié)語
綜上所述,電力系統(tǒng)中,無論是在其發(fā)電環(huán)節(jié),還是配電、輸電等環(huán)節(jié),電工電技術(shù)都起到了不可或缺的重要作用,而為進(jìn)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(fā)展電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)上,有效地將其應(yīng)用到發(fā)電系統(tǒng)中,充分揮發(fā)其技術(shù)優(yōu)勢,推動(dòng)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。
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電力電子技術(shù)12
0引言
《電力電子技術(shù)》是自動(dòng)化及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,它的內(nèi)容繁雜抽象,但是實(shí)用性強(qiáng),技工電氣高職班的學(xué)生要很好地學(xué)習(xí)它還不是件易事,這使得教學(xué)工作進(jìn)行起來比較棘手。經(jīng)過總結(jié)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們摸索出了以項(xiàng)目教學(xué)法為核心,分步驟,對該課程的知識(shí)由淺入深,化繁為簡進(jìn)行教學(xué),取得較為明顯的教學(xué)效果。
1學(xué)情分析
首先,我們應(yīng)對學(xué)習(xí)該課程的對象進(jìn)行分析,結(jié)合學(xué)生接受知識(shí)的特點(diǎn),有的放矢,設(shè)計(jì)出一套適合學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)方法,這為取得良好的教學(xué)效果打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程是面對技工高職電氣相關(guān)專業(yè)學(xué)生所設(shè)的,這樣的班級(jí)在目前的技工教育中,人數(shù)一般為35~45人之間,其中有1/3的學(xué)生學(xué)習(xí)較為積極主動(dòng),1/3的學(xué)生需要在教師和同學(xué)的帶領(lǐng)下被動(dòng)地學(xué)習(xí),還有1/3是無心向?qū)W的“差生”。針對這種情況,我們對全班的學(xué)生進(jìn)行分組,通過以強(qiáng)帶弱,以積極帶被動(dòng)的學(xué)習(xí)形式,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。技工學(xué)校電氣相關(guān)專業(yè)的學(xué)生還是普遍存在動(dòng)手能力強(qiáng),理論分析能力差的情況。針對這樣的學(xué)情,教師在教學(xué)過程中應(yīng)該注意將難懂復(fù)雜的理論知識(shí)融入到一個(gè)個(gè)典型制作電路當(dāng)中去。另外,因?yàn)樗麄兪请姎庀嚓P(guān)專業(yè)的學(xué)生,有一定電工電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),為接受繁雜的電力電子知識(shí)打下一定的基礎(chǔ)。
2制定教學(xué)計(jì)劃
通過學(xué)情分析,我們幾位一起任教該門課程的教師進(jìn)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?yōu)槲覀兩虾眠@門課想出了很多好辦法,他們結(jié)合深厚扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),將整門電力電子課程轉(zhuǎn)化成幾個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)方法是將零散難懂的知識(shí)融入到每個(gè)具有代表性的項(xiàng)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(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí)。這樣一來,一向被公認(rèn)難上的一門課,經(jīng)過我們的努力將其變得更容易教,更容易讓學(xué)生接受和對學(xué)生產(chǎn)生更好教學(xué)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(jié)合重點(diǎn)知識(shí)、查找相關(guān)資料,設(shè)計(jì)出學(xué)生易學(xué)易懂的工作電路,主要用了兩個(gè)電路作為實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。它們分別是調(diào)光燈電路———包含單相整流電路和單結(jié)晶體管觸發(fā)電路兩大部分;555PWM脈寬調(diào)制電路。調(diào)光燈電路。在實(shí)訓(xùn)室中為了方便學(xué)生實(shí)訓(xùn)并安全完成任務(wù),我們將該電路的交流電源220V經(jīng)過變壓器把電壓將為16~18V交流電,同時(shí)所用燈泡也更換為額定電壓為8V的小燈泡。另外,為了適應(yīng)以上改變,電路中的R1和R4兩個(gè)電阻應(yīng)被短接,這樣才能出現(xiàn)既定實(shí)訓(xùn)效果。也就是當(dāng)調(diào)節(jié)電位器Rp時(shí),燈泡的亮度會(huì)隨之改變。555PWM脈寬調(diào)制電路,該電路應(yīng)用555芯片驅(qū)動(dòng)整個(gè)電路,以起到控制直流電機(jī)速度和燈泡亮度的作用。學(xué)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(xiàn)該波形,應(yīng)提醒學(xué)生檢查電路的焊接是否出錯(cuò)。另外,學(xué)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(wù)的實(shí)施通過了解學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),我們編寫了幾個(gè)典型工作頁,以此來引導(dǎo)學(xué)生“在做中學(xué),在學(xué)中做”。第一個(gè)階段的工作頁是以復(fù)習(xí)電工電子知識(shí)為主,新學(xué)的電力電子元件知識(shí)為輔。從而引導(dǎo)學(xué)生回憶、鞏固已學(xué)知識(shí),對比、聯(lián)系地來學(xué)新知識(shí)。第二個(gè)階段的工作頁一共有兩個(gè),是圍繞圖1、2—兩個(gè)典型工作電路,展開一系列知識(shí)點(diǎn)編制的。該工作頁的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)相關(guān)的題目,這些題目主要體現(xiàn)了在學(xué)生制作該電路時(shí)所需要的電力電子技術(shù)方面的理論知識(shí)。通過工作頁可以讓學(xué)生邊做題邊從課本、網(wǎng)絡(luò)中查找需要的知識(shí)。這樣就有效地化被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)查找知識(shí),教師在一旁加以點(diǎn)撥和提醒,協(xié)助學(xué)生完成。教師結(jié)合每次講解的內(nèi)容布置相應(yīng)題目,并作為作業(yè)要求學(xué)生完成。
5項(xiàng)目的實(shí)施
項(xiàng)目的實(shí)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(shí)物圖、焊接電路和調(diào)試電路。
1)查找資料填寫工作頁。學(xué)生根據(jù)教師提供的工作頁,通過上網(wǎng)查找資料或者課本完成相關(guān)題目,為順利完成該項(xiàng)目奠定理論基礎(chǔ)。
2)繪制電路原理圖。學(xué)生根據(jù)教師提供的原理圖,自己動(dòng)手繪制出來,一來鍛煉學(xué)生繪圖的能力,二來加強(qiáng)學(xué)生對原理圖的理解。
3)列出元件清單。學(xué)生根據(jù)原理圖和教師分發(fā)的元件實(shí)物列出元件清單,該清單包括元件的型號(hào)、參數(shù)、圖形符號(hào)、文字符號(hào)等。
4)繪制電路實(shí)物連接圖。學(xué)生以電路原理圖為依據(jù),根據(jù)元件引腳實(shí)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(cuò)亂,要求符合電路布線原則。
5)焊接電路,電路的焊接要求學(xué)生掌握熟練的焊接技術(shù),不能出現(xiàn)虛焊、假焊、空焊和冷焊等。
6)調(diào)試電路。教師要求高職的學(xué)生應(yīng)自己調(diào)試電路板。首先應(yīng)該對照實(shí)物接線圖檢查成品電路板的連接有無錯(cuò)漏,其次利用示波器測試電路板相應(yīng)位置的電路波形以檢測所焊接的電路板是否能出現(xiàn)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(xué)生根據(jù)理論知識(shí)分析成功電路板出現(xiàn)對應(yīng)波形的原理。
6師生小結(jié)
每制作完成一個(gè)典型工作電路后,教師會(huì)根據(jù)學(xué)生在該項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過程中存在的主要問題進(jìn)行小結(jié)和解答。學(xué)生則以小組為單位,上講臺(tái)匯報(bào)他們的學(xué)習(xí)成果以及提出學(xué)習(xí)過程中的疑問。最后教師要求每位學(xué)生應(yīng)自行完成該項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)報(bào)告,以此作為作業(yè)。
7結(jié)語
該門課程的學(xué)習(xí)通過以上兩個(gè)實(shí)訓(xùn)為載體,教師不再是純粹講理論,一味地灌輸知識(shí)。學(xué)生也可以通過完成一個(gè)規(guī)定的項(xiàng)目,具體到制作工作電路板,調(diào)試電路,結(jié)合書本和工作頁驗(yàn)證深?yuàn)W難懂的知識(shí)原理,并且最終通過實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果而獲得學(xué)習(xí)的成就感。這使得《電力電子技術(shù)》課程變成教師愛教,學(xué)生愛學(xué)的一門課。不過教學(xué)過程中仍存在不足,我們會(huì)在接下來的教學(xué)中繼續(xù)努力,爭取將該門課程做成精品課程。
電力電子技術(shù)13
摘要:本文從電力電子技術(shù)這一課程的內(nèi)容出發(fā),結(jié)合教學(xué)要求,分別從理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)角度闡述了關(guān)于教學(xué)方法的一些體會(huì)和感悟。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù)教學(xué)論文
1、引言
電力電子技術(shù)是一門由電子技術(shù)、電力技術(shù)以及控制技術(shù)交叉而來的新興學(xué)科,是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在整個(gè)專業(yè)體系中具有重要的作用。電力電子技術(shù)具體地說就是指利用電力電子元器件來構(gòu)造不同的轉(zhuǎn)換電路從而實(shí)現(xiàn)對電能的一系列變換,是一種利用弱電來控制強(qiáng)電的技術(shù)。同時(shí)電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛,從工業(yè)、交通運(yùn)輸、通信到新能源系統(tǒng)等各方面都有應(yīng)用,甚至已經(jīng)滲透到我們的生活中,比如現(xiàn)在家用電器中很流行的“變頻”技術(shù)就是電力電子技術(shù)的一個(gè)小應(yīng)用。
2、教學(xué)體系結(jié)構(gòu)及要求
電力電子技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容主要分成三部分:元器件、控制電路和控制技術(shù)。我們學(xué)校給這門課一共安排了80學(xué)時(shí),如果這三個(gè)部分都要詳細(xì)介紹的話,時(shí)間上是不夠的,所以主要介紹前面兩塊內(nèi)容。電力電子元器件是本門課程的基礎(chǔ),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(shù)部分主要介紹SPWM脈寬調(diào)制技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)。元器件部分要求學(xué)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(xué)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(jì)算電路的一些參數(shù)來選擇元器件;最后控制技術(shù)部分要求能夠掌握SPWM的原理即可。
3、理論教學(xué)
。1)興趣的培養(yǎng) 電力電子技術(shù)是自動(dòng)化、電氣工程專業(yè)很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,但也的確是一門比較枯燥的學(xué)科,要引起學(xué)生的重視、激發(fā)他們的興趣是比較困難的。所以如何吸引學(xué)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(rèn)為上好第一堂課對該課程后續(xù)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(yīng)用方面的圖片和視頻,讓學(xué)生親身體會(huì)到電力電子技術(shù)就在我們身邊,來培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣[1];同時(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)來慢慢引導(dǎo)他們對本門課程的學(xué)習(xí)。
(2)教學(xué)思路的把握 教學(xué)的順序是先介紹元器件,然后介紹各種轉(zhuǎn)換電路,最后介紹控制技術(shù)。在介紹元器件時(shí),要講清楚半控、全控和不可控指的是對電路“開”與“關(guān)”的控制。在控制電路中元器件是作為開關(guān)使用的,輸出波形的轉(zhuǎn)換也是因?yàn)殡娐贰伴_關(guān)”的切換實(shí)現(xiàn)的[2];在介紹各種轉(zhuǎn)換電路時(shí),首先要介紹各種電路實(shí)現(xiàn)的功能,然后可以讓學(xué)生試著自己分析下如何用電路實(shí)現(xiàn)這些變化,最后提出典型的變換電路進(jìn)行講解。在課堂內(nèi)容上應(yīng)以元器件的工作原理為基礎(chǔ),以整流電路和有源逆變電路的原理、搭載各種不同負(fù)載時(shí)的波形分析為重點(diǎn),特別是在介紹感性負(fù)載和純電阻負(fù)載時(shí)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(shù)在家電行業(yè)應(yīng)用廣泛,所以交流到交流變流中的變頻技術(shù)也可以進(jìn)行詳細(xì)介紹。
。3)教學(xué)方法的改變 近年來,多媒體教學(xué)以絕對的優(yōu)勢替代了傳統(tǒng)板書成為教學(xué)的主要手段。電力電子技術(shù)這門學(xué)科在教學(xué)時(shí)涉及很多復(fù)雜電路、波形的繪制,采用多媒體教學(xué)能提前將這些波形準(zhǔn)備好,節(jié)約了大量教師課上板書的時(shí)間,同時(shí)多媒體教學(xué)還可以采用FLASH動(dòng)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(xué)生理解和記憶。所以多媒體教學(xué)這一手段對于電力電子技術(shù)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(yīng)的圖形。這樣通過計(jì)算機(jī)算出圖形,要比直接把圖形顯示給學(xué)生看更讓他們記憶深刻,也更讓他們信服。
4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)在任何一門課程中都應(yīng)該占有很重要的地位,通過實(shí)驗(yàn)可以加深對已學(xué)知識(shí)的理解,驗(yàn)證理論的正確性同時(shí)也能幫助他們記憶。而電力電子技術(shù)本身就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,新型的電力電子器件、新技術(shù)、新的使用方法,都需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其可用性。電力電子技術(shù)這門課配備的實(shí)驗(yàn)還是比較多的`,比如四種控制電路以及控制技術(shù)都有對應(yīng)的實(shí)驗(yàn),那么在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以從中選擇一些有較高實(shí)驗(yàn)價(jià)值的項(xiàng)目進(jìn)行。例如整流電路是教學(xué)時(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容,那么這一方面的實(shí)驗(yàn)就可以做一些?梢宰寣W(xué)生搭建橋式整流電路,然后搭配純電阻負(fù)載、感性負(fù)載和反電動(dòng)勢負(fù)載,通過觀察波形變化來加強(qiáng)對學(xué)習(xí)知識(shí)的理解和掌握;在講直流斬波電路時(shí),可以讓學(xué)生在六種典型斬波電路中選擇一到兩個(gè)電路進(jìn)行測試,深入理解理論課上學(xué)習(xí)的原理。在實(shí)際的教學(xué)過程中,由于學(xué)校設(shè)備有限不能做到每人一臺(tái)設(shè)備,一般都是幾人一臺(tái),這樣就會(huì)出現(xiàn)有些同學(xué)整個(gè)過程游離在狀態(tài)之外的情況。所以在實(shí)驗(yàn)過程中,可以將一組學(xué)生進(jìn)行任務(wù)的分工,分成設(shè)計(jì)電路的、搭建電路的和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的,這樣每個(gè)人都分配有任務(wù),就不會(huì)出現(xiàn)上述的情況了。
5、小結(jié)
本文從課程體系、教學(xué)要求和實(shí)際教學(xué)三個(gè)方面分別闡述筆者從事該課程教學(xué)的體會(huì)。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(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式把最需要最重要的知識(shí)傳授給學(xué)生。
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電力電子技術(shù)14
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國在電子技術(shù)方面的水平也得到了很大的提升,如今,電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)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(gè)開關(guān),大到國家科研技術(shù)的研究,正是電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用才使電子技術(shù)不斷發(fā)展電力電子技術(shù)的發(fā)展如此之快主要是其應(yīng)用廣,電子技術(shù)的開發(fā)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(xiàn)直接讓人類的生活從原始的昏暗環(huán)境進(jìn)入到現(xiàn)代光明的社會(huì),再到如今生活處處離不開電的支持。電的出現(xiàn)給我們的生活帶來了光明,從此,電被人們進(jìn)行更深入的開發(fā)。
在高中物理當(dāng)中涉及到電力方面的理論知識(shí),主要有電流與電阻,電磁學(xué)及電勢能等內(nèi)容,其中,電磁學(xué)中的重要內(nèi)容電磁感應(yīng)的原理是:變化的磁場能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)有一個(gè)導(dǎo)體放置在變化的磁場當(dāng)中時(shí),該導(dǎo)體就會(huì)自行產(chǎn)生電流,如將導(dǎo)體閉合,即形成一個(gè)閉合的回路。這項(xiàng)理論知識(shí)在生活中的應(yīng)用很常見,如許多發(fā)電機(jī)就是根據(jù)這項(xiàng)原理發(fā)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(nèi)容雖然大部分是純理論,但其在生活中的應(yīng)用只要用心觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)它無處不在。
1大容量電力電子技術(shù)
在電學(xué)當(dāng)中,大容量電力電子技術(shù)的實(shí)質(zhì)是采用一種大功率的半導(dǎo)體材料將電能進(jìn)行變化和傳輸,這是一項(xiàng)新型的電子技術(shù),應(yīng)用于大多數(shù)電力領(lǐng)域內(nèi)。這一項(xiàng)技術(shù)最早是出現(xiàn)在上世紀(jì)60年代的美國,當(dāng)時(shí)認(rèn)為,電力電子是由三個(gè)學(xué)科組合而成的技術(shù),這三個(gè)學(xué)科分別是:電子學(xué),電力學(xué),控制理論。在我國的生活生產(chǎn)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(shù)的`出現(xiàn)能將這種可開發(fā)的電能轉(zhuǎn)換成其他能量,從而達(dá)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(xiàng)原理,將空氣中投射過來的太陽輻射能通過這種轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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(huán)保。除此之外,電力電子技術(shù)在生產(chǎn)中還有很多其他的作用:
。1)將電能使用最佳化,經(jīng)電力電子技術(shù)的處理后,電能使用將更加高效合理,達(dá)到節(jié)能的效果。
(2)發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),電力電子技術(shù)的使用將改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,并且,這項(xiàng)技術(shù)是一種弱電控制強(qiáng)點(diǎn)的媒體,也是一些機(jī)電設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的接口,是將計(jì)算機(jī)與運(yùn)用到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。
(3)電力電子技術(shù)智能化。
我國還處在發(fā)展階段,在各項(xiàng)生產(chǎn)工業(yè)中都要應(yīng)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(huì)降低,而對于整個(gè)人類社會(huì)來說,能源枯竭將是一場巨大的災(zāi)難,因此全球都在提倡節(jié)能環(huán)保,而我國對電能的需求量又大,尤其是許多大型的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)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(shù)則能起到用弱電控制強(qiáng)電的作用,此外,在傳統(tǒng)工業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化,自動(dòng)化及節(jié)能化的效果中起著橋梁的作用,所以這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣,在我國的航空航天,能源,工業(yè)制造,交通等領(lǐng)域都有應(yīng)用。
2電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1電力系統(tǒng)的節(jié)能
物理學(xué)中在講電學(xué)方面的知識(shí)時(shí),物理老師講過,發(fā)電廠生產(chǎn)出來的電電壓很高,不能直接運(yùn)送,因?yàn)楦鶕?jù)公式I=U/R(I是電流,U是電壓,R是電阻)電壓越高,運(yùn)輸過程中損耗的電能就越大,所以廠家在運(yùn)輸之前要將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓,在這個(gè)過程當(dāng)中,電能會(huì)損耗一部分,這部分的損耗產(chǎn)生無功率的浪費(fèi),主要原因是在生產(chǎn)電能源的過程中電能源發(fā)生變化,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組不能完美的配合,從而產(chǎn)生無功功率的浪費(fèi),電力電子技術(shù)是通過控制變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來實(shí)現(xiàn)電能的良好的生產(chǎn)和使用,在我們國家,這項(xiàng)技術(shù)還尚在研究探索階段,但在國外已經(jīng)非常成熟,雖然電力電子技術(shù)能夠通過以上方式對電能進(jìn)行控制,然而在實(shí)際使用過程中也存在一些問題,實(shí)際上,變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的成本很高,并且在運(yùn)轉(zhuǎn)中對電網(wǎng)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(xiàng)技術(shù)還在不斷的研發(fā),畢竟電力電子技術(shù)能夠?qū)ε渌碗姷倪^程進(jìn)行控制,從而保證電能的質(zhì)量及穩(wěn)定。
2.2在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在電力生產(chǎn)的電場中,不僅電能的配送過程中會(huì)產(chǎn)生電能損耗,同樣,在電力的生產(chǎn)中也會(huì)產(chǎn)生損耗,且相對于發(fā)電量,其損耗的電能不在少數(shù),且在高低壓轉(zhuǎn)換的過程當(dāng)中也會(huì)消耗一部分電能,為了滿足電力生產(chǎn)節(jié)能的要求,在高低壓的轉(zhuǎn)換過程當(dāng)中使用一種風(fēng)機(jī)水泵變頻機(jī)來達(dá)到降低損耗的電能,并且提高轉(zhuǎn)換效率的效果。21世紀(jì)太陽能的發(fā)現(xiàn)使它成為新世紀(jì)的新型能源,被大量的進(jìn)行開發(fā)和使用,利用太陽能發(fā)電如今成為全世界奮斗的目標(biāo),在將電能轉(zhuǎn)換過程中電力電子技術(shù)也解決了大功率電流轉(zhuǎn)換器的問題。
大容量的電能是我國很多工廠生產(chǎn)所需的必備能源,電力電子技術(shù)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(xué)中涉及的理論知識(shí)還比較淺顯,大部分還是基礎(chǔ)理論,但了解了最基礎(chǔ)的知識(shí)對于生活中的技術(shù)拓展運(yùn)用才能有一個(gè)大概的概念,生活中的電子產(chǎn)品越來越多,使用的人數(shù)也越來越多,其中應(yīng)用到的電力學(xué)知識(shí)就越廣,作為新時(shí)期的高中生,除了掌握課堂上的理論知識(shí)外,更要留心觀察這些理論知識(shí)在生活中的運(yùn)用。
3結(jié)束語
大容量電力電子技術(shù)的出現(xiàn)確實(shí)對我國的生產(chǎn)和發(fā)展起到很大的促進(jìn)作用,但這項(xiàng)技術(shù)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(xué)這項(xiàng)理論知識(shí)的使用還需要進(jìn)一步的深入和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)了解。
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電力電子技術(shù)15
【摘要】隨著電力行業(yè)不斷發(fā)展,對于大功率電力電子技術(shù)可靠供電系統(tǒng)進(jìn)行研究,是電力行業(yè)發(fā)展中的重要內(nèi)容。電網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)模越來越大,電力用戶的需求逐年增加,提升電力系統(tǒng)的可靠性是電力企業(yè)所面臨的重要任務(wù)。在科技發(fā)展背景下,大量的電力電子裝置被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,為電力系統(tǒng)可靠性提升帶來諸多幫助;诖耍疚木痛蠊β实碾娏﹄娮蛹夹g(shù)進(jìn)行分析,研究該技術(shù)下的可靠供電系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】大功率;電力電子技術(shù);可靠供電系統(tǒng);研究
1前言
大功率電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用,主要涉及到了電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電以及用電等方面。實(shí)現(xiàn)大功率電力電子技術(shù)供電可靠性,在本文中從兩方面進(jìn)行分析,第一,提升大功率電力電子技術(shù)的供電可靠性,可以通過提高工業(yè)敏感負(fù)荷的供電可靠性來實(shí)現(xiàn);第二,將大功率的電子技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中,以提升發(fā)電機(jī)的阻尼轉(zhuǎn)矩,來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)可靠性提升。
2大功率電力系統(tǒng)可靠性供電概述
從敏感負(fù)荷角度對電力系統(tǒng)供電可靠性進(jìn)行分析。實(shí)現(xiàn)供電的可靠性不僅要求電力系統(tǒng)中不能長時(shí)間斷電,還需要對電力供電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量提出更高的要求。對系統(tǒng)中的電壓跌落以及電壓短時(shí)中斷的時(shí)間進(jìn)行限定,在實(shí)際供電中,不同的電壓跌落中,其敏感負(fù)荷所能夠承受的電壓跌落時(shí)間存在著差異性。在一般規(guī)律下,跌落幅度越大,其敏感負(fù)荷所能夠才承受的時(shí)間越短。傳統(tǒng)的供電可靠性統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì),只能以停電時(shí)間超過1分鐘或者5分鐘實(shí)際依據(jù)。在我國,對于自動(dòng)重合閘成功或者備用電源投入成功的現(xiàn)象不能視為用戶停電,而此時(shí)敏感負(fù)荷用戶有可能遭受到一定的電力損失。那么在實(shí)際的電力系統(tǒng)供電中,提升供電的可靠性,需要從電網(wǎng)方面進(jìn)行綜合考慮,以優(yōu)化的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),改善動(dòng)態(tài)帶電壓質(zhì)量[1]。
3大功率電力電子技術(shù)提高供電可靠性的應(yīng)用
3.1轉(zhuǎn)換開關(guān)
轉(zhuǎn)換開關(guān)電源供電中發(fā)揮著重要的作用,在實(shí)際電力系統(tǒng)電源供電中,包含兩路或者多路的電源供電,轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)用其中,能夠?qū)崿F(xiàn)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(jìn)行分析,當(dāng)有一個(gè)電源電路在正常供電時(shí),則另外一個(gè)線路中的電源供電就會(huì)處于備用狀態(tài)。一旦線路中出現(xiàn)線常用電源供電異常的情況時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)開始發(fā)揮作用,自動(dòng)切換到被用電源線路中。以轉(zhuǎn)換開關(guān)的形式,實(shí)現(xiàn)線路正常供電,其開關(guān)投入使用成本較低,應(yīng)用廣泛[2]。
3.2動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器
動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器簡稱DVR,DVR通過線路中的變壓器串聯(lián)在線路電源與敏感負(fù)荷之間。當(dāng)線路正常輸電時(shí),線路中在沒有產(chǎn)生電壓跌落的情況,DVR完全不發(fā)揮作用,其在線路中所輸出的電壓補(bǔ)償為0。當(dāng)線路中出現(xiàn)了較大的電壓跌落時(shí),此時(shí),DVR就會(huì)發(fā)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(bǔ)償值,來實(shí)現(xiàn)線路中的電壓補(bǔ)償。線路中所補(bǔ)償?shù)木路電壓為額定電壓。從DVR的工作原理上進(jìn)行分析,其實(shí)際的作用就是對提供線路中電壓補(bǔ)償,避免線路由于電壓跌落出現(xiàn)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(fā)展,UPS已經(jīng)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(dòng)型。在實(shí)現(xiàn)的UPS中,需要具有儲(chǔ)能單元,其中最為常見的儲(chǔ)能單元為的'電池儲(chǔ)能。在線型的UPS在逆變器支持下實(shí)現(xiàn)負(fù)荷供電,實(shí)際供電與電源無關(guān),因此在電壓質(zhì)量獲得上比較高。
3.4發(fā)電機(jī)勵(lì)磁
大功率的電力電子技術(shù)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁中的應(yīng)用,作用突出。首先需要對發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行分析,發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)端電壓的維持,合理分配多臺(tái)電發(fā)電機(jī)之間的無功功率,繼而提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前,在電力系統(tǒng)中,半導(dǎo)體勵(lì)磁是其最為主要的勵(lì)磁方式,在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行中,可以按照電源的不同,將半導(dǎo)體勵(lì)磁分為他勵(lì)和自勵(lì)。現(xiàn)行在電力企業(yè)中比較實(shí)用的就是基于勵(lì)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(shí)間常數(shù)比較小的一階慣性環(huán)節(jié)。
4微網(wǎng)可靠性供電
4.1交流微網(wǎng)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
典型的交流微網(wǎng)組成有:光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電源、風(fēng)電機(jī)組以及柴油發(fā)電機(jī)組等。在以上的組成部件中,風(fēng)電以及儲(chǔ)能等電源,在電力電子變換器的轉(zhuǎn)換下,實(shí)現(xiàn)了對額定電壓頻率交流電的轉(zhuǎn)換,并在靜態(tài)開關(guān)的轉(zhuǎn)換下連接在微網(wǎng)母線上。交流微網(wǎng)的特點(diǎn)比較突出,主要表現(xiàn)在以下方面。第一,微網(wǎng)的電壓等級(jí)比較低,在實(shí)際線路中與配電網(wǎng)相連,在大功率電力系統(tǒng)的尾端;第二,容量比較小,在10KV等級(jí)的微網(wǎng)容量為數(shù)百千瓦到十兆瓦之間;第三,電流實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng),在微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中為分布式的電源網(wǎng)狀,基于微網(wǎng)這樣的特點(diǎn),其能夠?qū)崿F(xiàn)的功能比較多。一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對大電網(wǎng)的功率輸送,另一方面,也能夠從大功率電網(wǎng)中吸收功率;第四,微網(wǎng)具有多種工作模式,其中比較突出的就是并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種形式。并網(wǎng)工作形式幫助微網(wǎng)能夠在大功率電網(wǎng)中正常運(yùn)行,而離網(wǎng)是指,當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),微網(wǎng)能夠迅速的脫離大功率電網(wǎng),而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行。
4.2微網(wǎng)分布式電源電流保護(hù)
微網(wǎng)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(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及儲(chǔ)能電源等。第二,傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)接口電源。例如柴油發(fā)電機(jī)、燃汽輪機(jī)等。當(dāng)微網(wǎng)分布式電源線路中出現(xiàn)故障時(shí),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?qū)崿F(xiàn)有力的電流保護(hù)。而對于另外一種分布式電源進(jìn)行分析,當(dāng)線路中發(fā)生短路時(shí)能夠利用串聯(lián)等效電抗的形式,實(shí)現(xiàn)較大短路電流的供應(yīng),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(yōu)勢,能夠?qū)崿F(xiàn)電流保護(hù)。
5結(jié)論
隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的供電可靠性逐漸受到社會(huì)所關(guān)注。因此,在本文中對大功率電力電子技術(shù)進(jìn)行分析,研究大功率電力電子技術(shù)提高供電可靠性的應(yīng)用,并對微網(wǎng)可靠性供電進(jìn)行詳細(xì)研究。在電力電力技術(shù)可靠性供電中的應(yīng)用研究中,分別對轉(zhuǎn)換開關(guān)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器、不間斷供電電源以及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁等方面進(jìn)行詳細(xì)研究,針對這些供電系統(tǒng)的作用論述,希望能夠?yàn)殡娏╇娤到y(tǒng)發(fā)展帶來幫助。
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