电力电子技术,是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件(如晶闸管等)对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术,包括电力电子器件、电力电子装置、电力电子系统三个部分。电力电子技术的应用,始于第二次世界大战后。先是电气传动装置问世,即通过电动机把电能转换成机械能。后来,电力电子技术逐渐渗透到电机工业的各个领域和环节,并随着现代控制理论、计算机技术和微电子技术的发展,逐步形成了集多种高新技术于一体的全新学科技术——现代电力电子技术。
电力电子技术的核心,是电力电子器件。从1957年美国GE公司制造出世界上第一只晶闸管,实现弱电控制强电开始,国际上电力电子器件,经历了从小功率到大功率、超大功率,从半控到全控、场控,从模拟控制到数字控制,从工频到高频、超高频的发展过程。其产品广泛应用于直流输电、电动机变频调速、牵引传动、照明电源等直流变流、交流变频系统中。随着电力电子器件,特别是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、集成门极换向晶闸管(IGCT)等可关断器件的发展,采用传统直流电动机调速的轧钢机、矿井提升机等传动技术,陆续被交流电动机变频传动取代,交流变频调速广泛应用于风机、水泵的节能传动,取得了显著的节能效果。(www.daowen.com)
中国电力电子技术的发展起步并不晚,迄今已有50年历史,虽然总体上与国际先进水平还有差距,但也初步形成了晶闸管类器件、装置、系统与应用的产业链。西安电力电子技术研究所已能生产5英寸、6英寸大功率晶闸管,用其组装的5英寸、±500千伏/300万千瓦高压直流输电晶闸管换流阀已成功投入运行,应用于±800千伏直流输电工程的6英寸晶闸管换流阀也已生产并投运,具有国际先进水平。跟随国际IGBT、IGCT等新型电力电子器件的迅速发展,我国已研制出具有自主知识产权的1200伏~1700伏/200安~600安的IGBT模块和4500伏/4000安的IGCT、3兆瓦大功率风力发电变流器、1.5万千瓦磁悬浮列车牵引IGCT变频器,具有较高水平。但电力电子高端技术,仍然被少数国际大公司垄断,大功率、高电压IGBT、IGCT等电力电子器件基本依赖进口。中国电力电子技术与国际先进水平相比,总体上落后10~15年。
以计算机技术和电力电子技术为代表的信息化高新技术,若能在电机工业得到广泛应用,将大大提高电工产品的市场竞争力,不断创造新的经济增长点。我国正在通过信息化建设,尽力突破电力电子器件的核心技术,大力提升电力电子产业水平,以使其尽快在电机工业领域中发挥作用。
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