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电子技术应用论文发表电气自动化电力电子技术

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  随着时代的进步,电气自动化电力电子技术迅猛前进,在此基础上,节能、节材、自动化、智能化、机电一体化也取得了较快的进步,本文是电子技术应用论文发表,讨论电气自动化电力电子技术前景展望。

  【摘 要】了解电气自动化电力电子技术的概念,及其发展,然后分析电气自动化电力电子技术的未来发展前景和方向,为现代电力电子技术的发展和进一步应用和研究提供重要的基础和现实指导意义。

  【关键词】电力电子技术,高频化模块化,数字化绿色化,电子技术应用论文发表

  综合现在的发展研究,未来电气自动化电力电子技术的发展方向有四个:应用技术高频化、硬件结构模块化、控制技术数字化和产品性能绿色化。

  一、电力电子技术

  电力电子技术的处理对象是电力,器件是电力电子,涵盖的内容有三个领域即电力技术(发电机、变压器等各种电力设备和处理电能的电力网络)、电子技术(各种电子器件和处理信息的电子电路)、控制技术(连续系统和离散系统控制理论),各个领域知识并且相互渗透,相互交叉,主要实现对电能的控制和转换的一门技术综合性学科。

  二、电力电子技术的发展

  随着科学技术的创新和进步,传统的以低频技术处理问题为主的电力电子学已经更不上时代的发展要求,现代电力电子技术正在向以高频技术处理问题为主的方向转变发展。五十年代末六十年代初,普通晶体管的发明引起了电子工业革命,电力电子技术的产生标志是电能的变换和控制从旋转的变流机组、静止的离子变流器到以电力半导体器件组成的变流器,随着电力电子的第一个时代出现即整流器时代;七十年代能源危机在世界范围内出现,以节能为优势的交流电机变频调速迅速发展,第二代电力电子器件产生,迎来了逆变器时代;进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,到了八十年代末九十年代初,逐渐出现了集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,主要的代表是功率MOS-FET和IGBT,自此结束了传统的电力电子技术时代,转而进入了现代电力电子时代。

  三、电力电子技术展望

  1.高频化

  电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比是我们经过无数实验总结得出的。也就是说,提高供电频率,用电设备的体积和重量下降,这样就可以节省制作材料,提高电能利用率。举个例子:将频率从50Hz提高到20kHz,即400倍,体积重量下降5%到10%,制作材料节省90%或者90%以上,电能利用率提高30%或者30%以上。技术的进步,使得功率电子器件的工作频率上限日渐提高,电子管高频设备的改造越来越先进,节能、节水、节材使得经济效益上涨,技术的价值含量充分体现。

  2.模块化

  随着设备的频率不断上涨,引线寄生电感和寄生电容的影响力逐渐明显,更大的电压力冲击着器件,主要表现为过电压和过电流毛刺。模块化主要指功率器件模块化和电源单元模块化,其作用是缩小整机体积,方便使用,模块化的另一个十分关键作用是取消传统连线,最小化寄生系数(最小化器件的承受电压力),随之整个系统的可靠性和高效性提高。由于器件容量的有限性和冗余性,在实际的运行过程中,一般采用多个独立的模块单元并联工作,所有模块共同分担负载电流,即使过程中某个模块失效,其它模块仍然能够平均分担负载电流,并不受影响的大功率的开关电源。这样做的好处是一方面功率容量提高,满足器件容量有限性和大电流输出性;另一方面增加冗余电源模块(相对整体功率很小),将系统可靠性极大的提高;另外,提供充足的修复时间,因为单一模块出现故障并不能影响系统的正常工作。

  3.数字化

  先进的控制技术是电气自动化中必不可少的一项关键技术,尤其是对改进变流电路的效率和性能。近几年信息技术的发展日新月异,数字信号、数字电路技术不断的改进,不断的完善,其重要性和优势逐渐显现,就目前的变现来看,优势主要集中在以下几个方面:(1)计算机处理控制简单并且控制精度精确;(2)模拟信号的畸变失真程度降低;(3)杂散信号的干扰作用降低或者抗干扰能力提升;(4)软件包的调试和遥感遥测遥调便于操作执行;(5)易于植入自诊断、容错等技术。

  4.绿色化

  绿色化是我们当今时展的一个主题,不论什么行业,什么技术都倡导绿色化,具体现代电气自动化电力电子技术的绿色化包括两方面的含义:一是最大程度节电,因为节电就使得发电量减小,发电量减小,发电造成的污染随之下降,环境的污染性大大降低,绿色化得以实现;二是电力电子产品(如电源)对电网的无污染或者少污染,实现绿色化。在实际的安装运行过程中,电网污染由许多功率电子设备运行产生,常见的如:将高次谐波电流源源不断的注入电网,以便降低总功率因数;毛刺尖峰不断的出现在电网电压耦合处,甚至有些出现缺角和畸变等。

  四、结束语

  现代的许多高新技术都离不开电网的基本参数(如:功率、电流、电压、频率和相位等)的转换与控制,而本文研究的电气自动化电力电子技术正好可以对这些参数进行精确控制和高效的处理,为许多高新技术的出现奠定了有力的技术基础,尤其是大功率电能的频率转换问题,给多项高新技术的发展带来了曙光和前景及其技术支持。作为一项高新技术的电气自动化电力电子技术,不仅本身的优势很大,而且可以联系其他多项高新技术,为其革新做好准备。电气自动化电力电子技术及自动化产业的不断前进和发展,给大量节约电能和大量减低材料消耗创造了有利条件,提高了生产效率,实现经济效益的最大化,并且提供强有力的重要手段,给现代生产和现代生活带来深远的影响。

  参考文献:

  [1]刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界,2011,09:19+25.

  《电子显微学报》主要刊登电子显微学和其他新兴显微学[透射电子显微镜、扫描电子显微镜、微束分析仪器、扫描探针显微镜(含扫描隧道显微镜,原子力显微镜等)、激光共聚焦显微镜等的理论研究、仪器研制生产以及在材料科学、生命科学、纳米科技、医学、金属学、地学、化学化工、环境科学、半导体材料等领域中的应用研究成果方面的学术论文;仪器相关的理论、技术和实验方法的发展与改进;电子显微镜及其它仪器的使用、改进与维修经验的交流等。及时反映我国显微学领域的最新科研成果。面向的读者是从事上述领域的科学工作者,工程技术人员与大专院校师生等。获奖情况:曾获《中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)》;《中国科学引文数据库(核心库)》来源期刊;中国自然科学核心期刊(无线电电子学、电信技术类)》等证书。

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