第一篇 電力電子技術

電力電子技術是20世紀后半葉誕生和發展的一門嶄新的技術。隨著21世紀電力電子技術的迅猛發展，電力電子技術與運動控制、計算機技術已經成為當今科學技術的兩大支柱。電力電子技術的應用范圍十分廣泛。它不僅廣泛應用于工礦企業，也廣泛應用于交通運輸、電力系統、通信系統、計算機系統、新能源系統等，在照明、空調等家用電器及其他領域中也有著廣泛的應用。

電力電子技術是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科，它是大功率的電子技術，是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術，即應用于電力拖動、電力電源之電力領域的電子技術。電力電子技術變換的“電力”可大到數百兆瓦甚至吉瓦，也可小到數瓦甚至毫瓦。與電子技術不同，電力電子技術變換的電能是作為能源而不是作為信息傳輸的載體。電力電子技術是電氣工程學科中最為活躍的一個分支。

電力電子技術在電氣工程中的應用：高壓直流輸電、靜止無功補償、電力機車牽引、交直流電力傳動、電解、電鍍、電加熱、高性能交直流電源。

電力電子技術的作用如下。

（1）優化電能使用。通過電力電子技術對電能的處理，使電能的使用達到合理、高效和節約，實現了電能使用最佳化。例如，在節電方面，針對風機水泵、電力牽引、軋機冶煉、輕工造紙、工業窯爐、感應加熱、電焊、化工、電解等14個方面的調查，潛在節電總量相當于1990年全國發電量的16%，所以，推廣應用電力電子技術是節能的一項戰略措施，一般節能效果可達10%～40%，我國已將許多裝置列入節能的推廣應用項目。

（2）改造傳統產業和發展機電一體化等新興產業。據發達國家預測，今后將有95%的電能要經電力電子技術處理后再使用，即工業和民用的各種機電設備中，有95%與電力電子產業有關，特別是，電力電子技術是弱電控制強電的媒體，是機電設備與計算機之間的重要接口，它為傳統產業和新興產業采用微電子技術創造了條件，成為發揮計算機作用的保證和基礎。

（3）電力電子技術高頻化和變頻技術的發展，將使機電設備突破工頻傳統，向高頻化方向發展。實現最佳工作效率，將使機電設備的體積減小幾倍、幾十倍，響應速度達到高速化，并能適應任何基準信號，實現無噪聲且具有全新的功能和用途。

（4）電力電子智能化的進展，在一定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術與電力電子技術一體化，其發展有可能引起電子技術的重大改革。有人甚至提出，電子學的下一項革命將發生在以工業設備和電網為對象的電子技術應用領域，電力電子技術將把人們帶到第二次電子革命的邊緣。