电力电子技术在现代应用领域的实际应用

电力电子技术的应用大致可以归为两大类，电力电子变换电源和电力电子补偿控制器。电力电子技术不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。以下分几个主要的应用领域加以叙述。

1）一般工业

工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，为其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电动机的调速性能可与直流电动机相媲美，交流调速技术逐渐大量应用并占据了主导地位。大至数千千瓦的各种轧钢机，小到几百瓦的数控机床的伺服电动机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能目的。还有些并不特别要求调速的电动机，为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。由于电动机的应用十分广泛，其所消耗的电力甚至达到了发电厂所发电力的60%以上，以至于有人认为，电力传动是电力电子技术的“主战场”。

电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。

电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

2）交通运输

电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电动机传动外，车辆中的各种辅助电源也离不开电力电子技术。

电动汽车的电动机依靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。

3）电力系统

电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。在发电、输电、用电和储能方面都有大量的应用。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化是不可想象的。

各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中风力发电、太阳能光伏发电的发展最为迅速，燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受到环境的制约，发出的电能质量较差，常需要储能装置缓冲，为了改善电能质量，就需要电力电子技术。当这些新能源需要和电力系统联网时，更离不开电力电子技术。

直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置，而轻型直流输电则主要采用全控型的IGBT。近年来发展起来的柔性交流输电系统（FACTS）也是依靠电力电子装置才能得以实现。(www.xing528.com)

无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）都是重要的无功补偿装置。近年来出现的采用全控型器件的静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可以防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。

在变电所中，给操作系统提供可靠的交直流操作电源、给蓄电池充电等都需要电力电子装置。

4）电子装置用电源

各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在都采用全控型器件的高频开关电源。

5）家用电器

照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源，通常采用电力电子装置的光源被称为“节能灯”，它正在逐步取代传统的白炽灯和荧光灯。

变频空调、变频冰箱和变频洗衣机是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备的电源部分也都需要电力电子技术。

以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在，电力电子技术的应用越来越广，在1 kW以下，甚至几十瓦以下的功率范围内，也有电力电子技术的应用，其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势，值得引起人们的重视。

总之，电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。

电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源以及变频交流电源，因此也可以说，电力电子技术研究的就是电源技术。

电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面，在使用十分庞大的照明电源方面，电力电子技术的节能效果十分显著。因此，它也被称为是节能技术。