电力电子技术

时间:2024-07-23 11:22:01 电子技术/半导体/集成电路 我要投稿

[推荐]电力电子技术15篇

电力电子技术1

  电力电子技术是从上世纪开始发展起来的,也称为功率电子技术,它具有的特点是:小体积、小重量、大容量、低损耗、较长的使用寿命,而且方便维护、有优异的控制性能。电力电子技术的应用范围特别广,涉及通信、电器等多个领域,应用在电路系统是其中一个重要方面,因此,研究电力电子技术在电路系统中的应用尤为重要。

  1电力电子技术介绍

  电力电子技术是一个由多种技术支撑的平台,不仅包括功率半导体器件和现代控制技术,还包括计算机技术和电路技术。在近五十年来发展迅速,应用的范围也从传统产业设备以及电能质量控制逐渐发展到新能源开发,而且在民用产品方面也有较广泛的应用。在电力电子技术众多的应用方面中,应用于电路系统,尤其是直流输电的大功率电力电子技术是其中的重要方面。自本文分别介绍了将此技术应用在电路系统中的发电、输电、配电和节能这四个环节。

  2电力电子技术在电路系统中的应用

  自柔性交流输电概念出现后,越来越多的学者开始关注电力电子技术,并积极联合多种技术,开发出许多相关的支持和应用设备。下面对电力电子技术的多个电路系统应用方面进行详细介绍。

  2.1将电力电子技术应用在发电环节

  在发电环节,可以将电力电子技术应用在发电环境中的发电环节,涉及到的设备包括发电机组的大多数设备。在这种情况下,电力电子技术能够实现设备运行特性改善的目的。第一种情况是用于静止励磁,尤其是对于大型发电机,采用晶闸管整流方式,利用静止励磁的自并励方式,具有明显优势,能够获得极高的可靠性,而且结构相对简单,造价也不高,所以其应用技术已经获得了国内外相关专家学者的青睐。在这一项应用中,将中间的惯性环节也就是励磁机部分省去了,所以它的调节速度更快。调节速度的加快对于更好的控制规律的应用更为有益,从而控制效果的进一步优化就能随之实现。第二种情况是应用于水力和风力发电中。对于水力发电而言,水头压力和流量是决定其变速恒频励磁的关键因素,一旦水头出现较大的变化幅度,机组将会随着水头的变化出现最佳转速的改变。对于风力发电而言,有效功率的大小正比于风速的三次方,而且风车会随着风速的改变出现捕捉最大风能的功能的转变。在上述情况中,为了实现有效功率的最大化,需要实现机组运行的速度的变化,可以通过将转子励磁电流进行调整实现。也就是叠加转子转速,以保持输出频率也就是定子频率的不变,在这项应用中,涉及的关键技术是变频电源。第三种是应用在变频调速中。在发电厂中,风机水泵的耗电量是非常巨大的,根据统计,火电设备的总耗能的65%都是风机水泵贡献的,而其中的8%又是变频调速消耗的,也就是说风机水泵变频调速的运行效率是比较低的。如果要实现节能的目的,不管是在高压还是低压变频器中,将变频调速技术应用于风机水泵是最佳的解决思路。

  2.2将电力电子技术应用在输电环节

  在输电环节,尤其是高压输电过程中,电力电子技术应用素有“硅片引起的第二次革命”的称号,它的应用实现了电力网运行稳定性的大幅度提高。在直流输电技术中,直流和轻型直流输电具有容量大、性能稳定、易于灵活控制的特点,所以高压直流输电在长距离输电以及在海底电缆输电中拥有无法取代的优势。晶闸管换流器于上世纪七十年代第一次出现,代表着直流输电正式进入电力电子技术应用时代,从此以后,晶闸管换流阀开始广泛应用于直流输电工程。在1980年到1990年,柔性交流输电技术开始出现,这项输电技术是以电力电子技术为基础,借助现代控制技术,实现灵活调节交流输电系统的电压、阻抗和相位的技术,能够充分保证电力系统的稳定性。

  2.3电力电子技术应用在配电环节

  存在于配电环节的主要问题是电能质量的保证和供电可靠性的`保证。其中对于电能质量问题来说,既要满足控制电压、频率和谐波的要求,又要满足不对称度的要求,同时还要防止出现瞬态波动和干扰。应用电力电子技术,结合现代控制技术,应用于电路系统中的配电环节,是近些年来发展起来的新型电能质量控制技术。市场对于这项技术的需求比较大,而且由于其开发简单、成本低廉,所以这项技术的应用前景非常好。

  2.4电力电子技术应用在节能环节

  电动机运用变负荷方式进行节电只是节能的一个方面,而电动机变负荷调速技术是节能研究的另一个方面,只有二者的有力结合才能实现真正的节能。交流调速是目前广泛用于冶金和矿山等部门的一项技术。风机、泵类是首先采用调速控制的变负荷机械,此技术用于替代风板或节流阀,在对风流量和水流量进行控制时的效果非常明显。变负荷的风机、水泵,国外普遍选择交流调速方式,但在我国这项技术还处于应用推广阶段。变频调速的具有调速范围广,效率和精度高,可以连续无级调速。这种技术具有损耗小,节电效率客观的优点,但同时也存在成本高,易产生高次谐波,从而对电网造成污染的问题。对于无功损耗的问题,功率因数的提高对于电气设备节能尤为重要。感性负载一般是指交流异步电动机、变压器等,在运行这些设备时,会同时消耗有功功率和无功功率,所以为了实现电能质量的优化,要同时保证无功与有功电源的优化。一旦电力网或电气设备出现无功容量不够的情况时,为使得设备功率因数提高,需要加设无功补偿设备。

  3结束语

  电力电子技术仍然处于快速发展阶段,这个过程中又不断的有新结构器件、新材料出现,而且不断进步的计算机技术也为现代控制技术的广泛应用提供可能。在相关辅助技术的发展支持下,电力电子技术在电路系统中的应用也越来越广泛。

  参考文献

  [1]李中国.电力电子技术在绿色照明电路中的应用[J].山东工业技术,20xx(11):177.

  [2]梁博,张培训.基于电力电子电路智能故障诊断技术研究[J].山东工业技术,20xx(14):134.

电力电子技术2

  摘要:本文从电力电子技术这一课程的内容出发,结合教学要求,分别从理论教学和实验教学两个角度阐述了关于教学方法的一些体会和感悟。

  关键词:电子技术教学论文

  1、引言

  电力电子技术是一门由电子技术、电力技术以及控制技术交叉而来的新兴学科,是自动化专业、电气工程等专业的专业基础课程,在整个专业体系中具有重要的作用。电力电子技术具体地说就是指利用电力电子元器件来构造不同的转换电路从而实现对电能的一系列变换,是一种利用弱电来控制强电的技术。同时电力电子技术的应用范围十分广泛,从工业、交通运输、通信到新能源系统等各方面都有应用,甚至已经渗透到我们的生活中,比如现在家用电器中很流行的“变频”技术就是电力电子技术的一个小应用。

  2、教学体系结构及要求

  电力电子技术的教学内容主要分成三部分:元器件、控制电路和控制技术。我们学校给这门课一共安排了80学时,如果这三个部分都要详细介绍的话,时间上是不够的,所以主要介绍前面两块内容。电力电子元器件是本门课程的基础,包括半控元件、全控元件和不可控元件。控制电路主要包括四大基本电路:整流电路、逆变电路、直流到直流变流电路以及交流到交流的变流电路。控制技术部分主要介绍SPWM脉宽调制技术和软开关技术。元器件部分要求学生首先要能分清楚各种元器件所属的类别,其次要求能理解各自的工作原理,最后要求能够按照电路要求自主选择元件;控制电路部分要求学生能够理解电路的工作过程,能够分析并画出电路的输出波形图,能计算电路的一些参数来选择元器件;最后控制技术部分要求能够掌握SPWM的原理即可。

  3、理论教学

  (1)兴趣的培养 电力电子技术是自动化、电气工程专业很重要的专业基础课程,但也的确是一门比较枯燥的学科,要引起学生的重视、激发他们的兴趣是比较困难的。所以如何吸引学生的注意力,让他们从心理上重视这门课就尤为重要。笔者认为上好第一堂课对该课程后续的展开有很重要的作用。在第一堂课上要多多的展示一些电力电子应用方面的图片和视频,让学生亲身体会到电力电子技术就在我们身边,来培养他们的学习兴趣[1];同时可以给他们展示一下对口的公司在招聘信息上对该课程的要求来引起他们的重视。然后后期可以通过实验教学来慢慢引导他们对本门课程的学习。

  (2)教学思路的把握 教学的顺序是先介绍元器件,然后介绍各种转换电路,最后介绍控制技术。在介绍元器件时,要讲清楚半控、全控和不可控指的是对电路“开”与“关”的控制。在控制电路中元器件是作为开关使用的,输出波形的转换也是因为电路“开关”的切换实现的[2];在介绍各种转换电路时,首先要介绍各种电路实现的功能,然后可以让学生试着自己分析下如何用电路实现这些变化,最后提出典型的变换电路进行讲解。在课堂内容上应以元器件的工作原理为基础,以整流电路和有源逆变电路的原理、搭载各种不同负载时的波形分析为重点,特别是在介绍感性负载和纯电阻负载时波形的变化是很重要的`。无源逆变和直流到直流变流电路可以简单介绍一下。由于目前变频技术在家电行业应用广泛,所以交流到交流变流中的变频技术也可以进行详细介绍。

  (3)教学方法的改变 近年来,多媒体教学以绝对的优势替代了传统板书成为教学的主要手段。电力电子技术这门学科在教学时涉及很多复杂电路、波形的绘制,采用多媒体教学能提前将这些波形准备好,节约了大量教师课上板书的时间,同时多媒体教学还可以采用FLASH动画来吸引眼球,能更直观的仿真出电路通断的过程,更好的帮助学生理解和记忆。所以多媒体教学这一手段对于电力电子技术这门课程是非常重要的。此外,我们还可以利用Matlab中的simulink自带的工具包搭建各种电路来仿真,通过软件仿真出对应的图形。这样通过计算机算出图形,要比直接把图形显示给学生看更让他们记忆深刻,也更让他们信服。

  4、实验教学

  实验教学在任何一门课程中都应该占有很重要的地位,通过实验可以加深对已学知识的理解,验证理论的正确性同时也能帮助他们记忆。而电力电子技术本身就是一门实践性很强的课程,新型的电力电子器件、新技术、新的使用方法,都需要通过实验来验证其可用性。电力电子技术这门课配备的实验还是比较多的,比如四种控制电路以及控制技术都有对应的实验,那么在实验教学中可以从中选择一些有较高实验价值的项目进行。例如整流电路是教学时的重点内容,那么这一方面的实验就可以做一些。可以让学生搭建桥式整流电路,然后搭配纯电阻负载、感性负载和反电动势负载,通过观察波形变化来加强对学习知识的理解和掌握;在讲直流斩波电路时,可以让学生在六种典型斩波电路中选择一到两个电路进行测试,深入理解理论课上学习的原理。在实际的教学过程中,由于学校设备有限不能做到每人一台设备,一般都是几人一台,这样就会出现有些同学整个过程游离在状态之外的情况。所以在实验过程中,可以将一组学生进行任务的分工,分成设计电路的、搭建电路的和验证实验结果的,这样每个人都分配有任务,就不会出现上述的情况了。

  5、小结

  本文从课程体系、教学要求和实际教学三个方面分别阐述笔者从事该课程教学的体会。对一门课程的处理方式,不同的教师有不同的方式,但都希望能以较为恰当的教学方式把最需要最重要的知识传授给学生。

  参考文献:

  [1]刘广忱.电力电子技术教学探讨[J]。内蒙古科技与经济,20xx(12)。

  [2]张波,丁金林.电力电子技术的教学体会与思考[J]。科技信息,20xx(19)。

  [3]夏美娟,李为相.电力电子教学改革实践与体会[J]。科技信息,20xx(31

电力电子技术3

  摘要:随着科学技术的不断发展,我国电力领域也是取得了不小的成就。为了更好的实现现代化电力发展目标,将电子技术与电力事业相融合,形成新颖的电力电子技术,以高新技术知识为基础,为我国电力事业提供方便、快捷的生产途径。也为人们的生产生活提供源源不断的能源需求,因此本文也会针对电力电子技术的发展及应用进行详细的讨论,充分体现电力电子技术在社会发展中的重要性。

  【关键词】电力电子技术;发展应用

  电力电子技术是一种科学性和实用性较高的新型电力技术,已经成为当今技术发展的主流,对我国的经济建设发展有着很重要的影响。其使用速度也是在逐年上涨。主要用在电能的获取、传输、交换和利用等环节,有效的提高了用电效率,提升供电质量,同时也为能源的节省创造了有利条件,为环境保护提供了可靠的保障。本文通过阐述电力电子技术的发展及应用,充分体现电力电子技术对于国民经济水平提高的重要性。

  1电力电子技术的发展

  1.1电力电子技术的晶闸管时代

  电力电子技术的晶闸管时代起源于20世纪60年代末期,主要是为各工业领域提供大功率的用电能源。通过大功率硅整流器传送,将交流电转化成直流形式的电消费,应用在有色金属、化工原料、电气机车、地铁电车、轧钢、造纸等大型工业领域中。这种大功率硅整流器的研发在当时的社会发展中占有着很重要的地位,曾掀起了各地建立硅整流器厂的热潮,因此被人们称作电力电子技术的晶闸管时代。

  1.2电力电子技术的逆变时代

  电力电子技术的逆变时代始发于20世纪70年代初期,以自关断器件为基础,创新出交流电机,也被称作是逆变时代。其优点是交流电机中的变频调速可以自动的调节电流量的使用频率差异,将多余电能储存起来,有效的降低了电能源的浪费。因此在当时交流电机的发展也是十分迅猛,尤其是其构建组成的元件,如:晶闸管、巨型功率晶体管及门极可关断晶闸管,更是发挥了其节电的优势。尽管电力电子技术在那个年代已经实现了整流和逆变的功效,可所产生的工作频率较低,仅适用于中低频范围内,根本无法满足日后的工业发展需求。

  1.3现代电力电子时代

  进入90年代初期,我国研制出了功率半导体复合器件,集结了多种电力技术的优势,如:高频、高压、大电流等功效。可以将以低频技术处理问题为主的传统电力电子学有效的转化成以高频技术处理问题为主的电力电子学,充分体现了电力电子技术的现代化发展。同时各种应用在新型器件上的集成电路技术也在以大批量的走势向复合化、模块化的方向发展,经过这样一系列的转变,可以使器件体积变小、结构紧凑,并结合了其他器件的优势,完全符合新时代的电力电子技术标准。另外在器件性能上也发生了很大的转变,不仅提高了器件的容量,也提高了其工作效率。此外随着科学技术的不断进步,电力电子技术逐渐向人工智能技术的方向靠拢,各种新型的器件控制方法也在大范围内广泛应用,尤其是智能学科中的神经网络系统,利用强大的混合人工技术,对半导体复合器件采取相应的控制技术和评估技术,使其更好的应用在各工业生产中,对故障监测和故障耐力起到很大的功效。

  2电力电子技术的具体应用

  2.1电力电子技术在再生能源中的应用

  随着科学技术的快速腾飞,我国可再生能源在电力事业的发展中占有着重要的作用,其发电形式也是多种多样,如:风力发电、太阳能发电、水力发电及生物质能发电等形式。其中风力发电是再生能源中最为关键的组成部分,具有发电施工的周期较短、投资灵活、占地面积小、无污染等特点,为电力发展带来巨大的经济效益和社会效益。随着电力电子技术和变频调控技术的发展,其在风力发电中的应用也是越来越广泛。可以大大的提高电能源生产量,还可以有效的控制风电机组,并在电能转换和改善电能质量上都有着显著地成果。是再生能源中不可或缺的重要组成部分。

  2.2电力电子技术在电力节能中的应用

  进入新时期以来,电力在现代工业中的应用范围越来越广泛,主要是因为电力具有清洁、无污染、稳定性及实用性较高的特点。现如今电力供给已经全面的深入到工业的各个领域中,对其发展和经济效益都有着很大的促进作用。然而在实际的运用中,我国工业用电还是存在很多不合理的现象,如:用电效率低、大量浪费等。因此为了缓解这些用电难题,将电力电子技术应用在电机和电机控制方面,则大大提高了供电效率,并且每年可为我国节省总电量的百分之十八的电能,由此可见电力电子技术对于能源节省的重要性,可以充分保证我国能源供给情况,实现电力事业的可持续发展目标。

  2.3电力电子技术在电动汽车及工业机器人控制系统中的应用

  随着时代的`进步和发展,我国在电动汽车和工业控制系统技术改造中也发生了翻天覆地的变化,利用电力电子技术手段实现了电动汽车的信息化发展,将其与汽车驱动装置有效的融合,形成车速性能高、噪音低、无污染、能源效率高的现代化灵敏电动车型,符合当代绿色交通运输。工业机器人的产生代表着我国工业向信息化、科技化的方向发展,不仅提高了生产效率也为生产技术工人减轻了工作负担,极大的改善了传统工业产品的质量。再其控制系统中加入了电力电子技术可以有效的提升机器人的灵敏度,让其进行更为精细的生产加工程序,同时通过调速变频装置,还可以控制机器人的工作速度,避免其在工作和休息时耗费能源差异过大,引起不必要的能源浪费情况。由此可见,电力电子技术无论是应用在电动汽车方面还是应用在工业机器人控制系统上都有着很重要的作用。

  3结束语

  综上所述,电力电子技术作为一种时代进步的科技产物,有着十分显著的实用性和安全性。被越来越广泛的应用在各生产领域中,几乎所有的电子产品都离不开电力电子技术的渗入,不仅提高了生产效率,增大生产效益,也为我国能源的节省做出了巨大的贡献,是能源发展中不可缺失的组成部分,随着我国国民经济水平的不断提高,电力电子技术也会不断的进步和完善,为我国节省更多的能源,更好的为国家经济建设贡献力量。

  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,20xx(09):15-16.

  [2]朱磊,侯振义,张开.电力电子技术的发展及应用[J].电源世界,20xx(02):33-35.

  [3]刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用[J].北京工业职业技术学院学报,20xx(01).29-30.

电力电子技术4

  教学是一项具有针对性的教育活动,只有对教学对象的情况有及时、全面、深入的了解,才能开展卓有成效的教学活动。目前的90后大学生兴趣广泛,在各种活动中表现很大的积极性,但即使是同一专业同一年级的学生,由于生活环境,家庭因素的影响,他们在基础知识、接受能力、思维能力、动手能力、分析判断和总结归纳能力上有较大差别。如何在课堂教学中充分调动学生的积极性,变被动学为主动学,提高教学质量,是每一名教学工作者需探索的重大课题。

  电力电子技术作为一门新兴的集电子技术、控制技术和电力技术为一体的交叉学科,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,已被广泛地应用于高品质交流电源、直流电源、电力系统、变频调速、新能源发生及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术,电力电子技术在电气领域占有重要的地位。本课程作为电力工程及其自动化专业的专业必修课,与其他本科课程相比,电力电子知识点更加分散,各种器件特点、符号、物理参数等容易混淆,且电路波形绘制和分析对于学生来说理解和记忆难度较大。课程目标偏重基本原理和方法。因此,为最大程度地实现教与学的有机结合,课程大纲和课堂讲授应紧密结合学生所需,且对于教学内容和教学模式的改革也势在必行。

  “导讲促学”教学改革的基本思路

  通过多年的教学研究与实践探索,在专业课程教学中提出“导讲促学”教学模式与实施方法,即通过引导学生以讲授课程核心知识点为目标,促进其学习的主动性与自主性,从而提高学习兴趣、探索精神与学习效果。“导讲”是一种形式,“促学”是核心目的,通过拓展教学内容,丰富教学形式,开展学生上台讲课、研讨或研究性实验,改革教学考核方法,将理论教学与实践环节相结合,促进学生自主学习,全面提高学生分析解决问题能力,实现教学相长。

  “导讲”要求学生能讲述课程的主要知识点,通过这一要求促进学生认真听课,提高课堂教学效果;促进学生课后复习和预习,加深对知识点的理解、掌握和融会贯通;学习教员的讲课方法,提高学生的语言表达能力和综合素质。通过学生讲述,教员可准确把握学生对知识点的学习、理解和掌握情况,有的.放矢地进行点评和辅导答疑,改进教学方法,增强教学互动,增进师生友谊,提高教学效果。

  “导讲促学”教学改革实践

  本教学方法与模式在“电力电子技术”系列课程教学中得到了应用并取得了很好的效果。“电力电子技术”课程的授课对象是电力工程及其自动化专业本科学生,普遍基础知识较为扎实,接受能力较强,有较强的求知欲。由于毕业后面临岗位应聘和工作竞争,都希望通过课程学习,打牢基础,提高实际工作能力,增强自身的发展潜力。本课程要求学生对电路、电机和电子技术较为熟悉。通常在开课之初,需要告知学生复习电路、电机、电子技术等课程知识。

  以“电力电子技术”第二次课课堂教学内容设计为例,在课堂上讲课的大体思路是:首先通过学员讲课回顾上节课电力二极管知识,了解学员掌握程度,针对存在问题进行点评,加深学员理解。从电力二极管存在问题出发引出对器件可控性的要求,进而引出本次课内容。以问题为牵引,启发和引导学员思考解决此问题的方法:由总体思路开始,不断深入和细化问题,使其能用已学习过的理论知识去分析并得到解决此问题的方法。最后从知识掌握、能力提高、素质培养等方面进行小结,布置作业与思考题;并指导学员课后复习和拓展学习,针对本讲内容进行讲课式准备,促进学员课后自主学习、练习,努力培养学员综合素质与能力。

  实施成效

  采用“导讲促学”教学模式,引导、启发学生把课堂所学知识以及进行思考、相互讨论、查找资料等所获得的知识、成果与体会讲出来,让学生在展示自己学习进步和研讨成果的过程中获得成就感,促进和激发学生的学习兴趣与潜能,培养学生的创新能力,实现以教员为主导、学生为主体、教学相长的教学目的。

  该方法还在电力工程及其自动化专业“电力系统”“自动控制系统”“继电保护”等专业课教学中得到了进一步的推广应用,也都取得了较好的成效,该班学生在学院举办的电工电子创新竞赛中取得较好名次,并且与往年相比,专业课的成绩有明显提高。

电力电子技术5

  本文介绍了MATLAB在电力电子技术教学中的应用,并给出了三相电压型SPWM逆变电路仿真实例。引入MATLAB仿真技术作为课堂教学的辅助手段,对电力电子电路进行交互式动态波形分析、谐波分析及电量计算,结果直观、形象,有助于学生理解抽象的理论知识,提高学生学习的兴趣和主动性,改善教学效果,提高教学质量。

  电力电子技术课程主要研究各种电力半导体器件及其组成的各种变流装置的工作原理及应用,主要涉及整流、逆变、直流斩波、交-交变换等电能变换及PWM控制和软开关技术等内容。在该课程的教学中,需要对相关电路进行波形分析及电量计算,不仅需要画出大量的电压、电流信号波形图,而且需要作相关电量的数学公式推导及谐波分析。在传统教学中主要采用PPT动画及课堂板书等教学方式,存在着波形绘制工作量大、所画波形不规范、电路的工作过程及波形的动态变化表现不足、交互性差、理论分析及公式推导繁琐抽象等问题,使得授课课时紧张,课堂教学信息量不够大,授课方式单调枯燥,学生容易产生疲倦感,难于达到理想的教学效果。在课堂教学中引入MATLAB计算机仿真技术作为传统课堂教学手段的补充,有助于克服传统课堂教学的缺点,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。本文以三相电压型SPWM逆变电路为例,介绍了MATLAB/SIMULINK在电力电子技术教学中的应用,建立了相应的仿真电路模型并给出了相关的仿真波形。

  一、MATLAB/SIMULINK介绍

  MATLAB是由美国mathworks公司发布的商业数学软件,它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能集成在一个视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。利用其中的SIMULINK软件包提供的图形化交互环境,可快速建立电力电子电路的仿真模型,利用MATLAB提供的各种数学计算及功能分析工具,可方便地对电路进行波形分析及数值计算,并可调用丰富的测量仪器工具对相应电压、电流进行波形观测及数值读取。

  在建立电力电子电路仿真模型时主要用到了SIMULINK软件包中的以下模块库:电力系统模型库(SimPower Systems)中的电源模块库(Electrical Sources)、电器元件模块库(Elements)、电力电子元件模块库(Power Electronics)、测量仪器模块库(Measurements)、其他电器模块库(Extra library)等子模块库,以及Simulink模型库中的仪器仪表库(Sinks)、连接模块库(Connectors)等子模块库。建立电路仿真模型时,不用书写任何代码,只要使用鼠标调出相应的元器件功能模型并将它们连接起来,设置好各元器件的模型参数,即可对电路进行动态仿真。

  二、基于MATLAB的三相电压型SPWM逆变电路仿真

  三相电压型SPWM逆变电路结构广泛用于通用变频器中,其作用是通过控制开关功率器件的通断将直流电逆变为SPWM交流电。该部分教学内容是电力电子技术课程的重要知识点。在教学中不仅要分析电路的工作原理,而且还涉及电压和电流的波形分析和数值计算。尤其在作输出电压的谐波分析时,需要推导繁杂的公式,教学内容复杂、抽象、枯燥且不易理解。利用MATLAB/SIMULINK建立三相电压型SPWM逆变电路仿真模型,可借助MATLAB强大的波形分析及数值计算功能对SPWM逆变电路进行动态分析,作为传统课堂教学的辅助手段,提高教学效率和教学质量。

  (一)建立仿真模型

  打开MATLAB/SIMULINK仿真平台,从电力系统SimPower Systems模型库中选取直流电源模块、多功能桥(Universal Bridge)模块、PWM脉冲发生器(PWM Generator)模块及三相RLC串联负载模块,将以上电路元器件模块按三相电压型SPWM逆变的原理连接起来组成仿真电路。从测量仪器(Measurements)模块库中调用多路测量仪(Multimeter),配合仪器仪表(Sinks)库中的Scope示波器,可同时观察多个节点及支路的电压电流波形。从其他电气模块库(Extra Library)中调用傅里叶分析(Fourier)模块以便对输出电压信号ua进行谐波分析,调用有效值测量(RMS)模块对输出电压ua进行有效值计算,并用数字显示器Display将分析计算结果显示出来。最终建立的三相电压型SPWM逆变电路仿真模型示于图1中。

  (二)设置模块参数

  双击仿真电路中的.相应模块,对逆变电路元器件进行参数设置。

  1.直流电压源Us:电压为100V,测量项Measurements选择Voltage,以便电压数据可通过多路测量仪Multimeter观察。

  2.逆变桥(Universal Bridge)模块:桥臂数选3,吸收电阻Rs=1e5(Ohms),吸收电容Cs=inf(F),功率器件选择:IGBT/Diodes,导通电阻Ron=1e-3(Ohms)。

  3.三相RLC串联负载模块:电阻R=1(Ohms),电感L=0.001(H),测量项Measurements选择Branch voltages and currents,以便数据可通过多路测量仪Multimeter观察。

  4.PWM脉冲发生器(PWM Generator)模块:采用内部产生正弦调制波方式,发生器模式选择6 pulses,载波频率为3000Hz,调制度为0.7,输出电压频率为50Hz,输出电压相角为0o。

  5.傅里叶分析(Fourier)模块:基波频率设置为50Hz,利用Fourier模块分析基波的幅值magnitude-1及基波的相位angle-1。利用Fourier1模块分析3次谐波的幅值magnitude-3及相位angle-3。分析结果用数字显示器显示。

  6.有效值测量(RMS)模块:基波频率设置为50Hz,分析结果用数字显示器显示。

  三、电路仿真及结果分析

  第一,选择菜单simulation/parameters对仿真参数进行设置:仿真开始时间设为0,终止时间设为0.045,选用变步长ode23t算法,计算精度为0.001。

  第二,选择菜单simulation/start开始仿真。通过示波器Scope可观察到三相输出SPWM电压ua、ub、uc波形及三相输出电流ia、ib、ic的波形。仿真结果示于图2中。

  三相输出SPWM电压及三相输出电流波形

  在图2中示出了三相输出SPWM电压ua、ub、uc的波形及三相输出电流ia、ib及ic的波形,仿真结果与理论分析结果基本一致。在程序的运行过程中,学生可观察到仿真波形的动态产生过程,通过观察波形,加深学生对三相对称电压及电流的幅值及其相位关系的理解。利用MATLAB提供的工具,可定向放大局部波形,加强学生对SPWM波的多电平波形的感性认识,三相输出SPWM电压、电流局部放大波形示于图3中。

  三相输出SPWM电压、电流局部放大波形

  利用傅里叶分析(Fourier)模块对SPWM电压ua作基波和3次谐波的幅值及相角计算,结果示于图4,图4中还示出了ua的RMS有效值计算结果,仿真结果与理论计算结果基本一致。改变设置参数,可观察到其他任意次谐波的幅值和相位的计算结果。

  通过该例可以看出,在课堂教学中,利用MATLAB/SIMULINK对电路进行动态交互式分析,分析结果直观、形象,通过改变模块参数可轻易实现对不同电量的分析和波形观察,有助于理解教学中抽象的理论知识,可作为教学的辅助手段,引起学生的学习兴趣,提高课程教学质量。

  四、结论

  本文以三相电压型SPWM逆变电路为例,介绍了将MATLAB/SIMULINK计算机仿真技术应用到电力电子技术教学中,作为课堂教学的辅助手段,对电力电子电路进行交互式动态波形分析、谐波分析及电量计算,分析结果直观、形象,并可通过改变模块参数轻易实现对不同电量的分析和波形观察,有助于学生理解抽象的理论分析,提高学生学习的兴趣和主动性,改善教学效果,提高教学质量。

电力电子技术6

  本学期实时测量技术实验以电子设计大赛的形式,老师命题,学生可以选择老师的题目也可以自己命题,并且组队操作其他的事情(包括设计总体方案、硬件电路、软件设计、焊接、调试等工作)。趣味性强,同时也可以学到很多东西。

  我们认为,在这学期的实验中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独 立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面 对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。

  之所以使用avr单片机作为我们的执行核心,不仅是因为老师说avr现在是社会上应用比较多的单片机,也因为想通过使用avr锻炼自己的.c 语言编程能力,养成良好的c语言编程风格。不管怎样,这些都是一种锻炼,一种知识的积累,能力的提高。完全可以把这个当作基础东西,只有掌握了这些最基础 的,才可以更进一步,取得更好的成绩。很少有人会一步登天吧。永不言弃才是最重要的。

  而且,这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。

  与队友的合作更是一件快乐的事情,只有彼此都付出,彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。而团队合作也是当今社会最提倡的。曾经听过,mba之所以最近不受欢迎就是因为欠缺团队合作的精神和技巧。

  电压电流测量装置虽然结束了,也留下了很多遗憾,因为由于时间的紧缺和许多课业的繁忙,并没有做到最好,但是,最起码我们没有放弃,它是我们的骄傲!

  相信 以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永远不会结束,相反,我们会更加努力,努力的去弥补自己的缺点,发展自己的优点, 去充实自己,只有在了解了自己的长短之后,我们会更加珍惜拥有的,更加努力的去完善它,增进它。只有不断的测试自己,挑战自己,才能拥有更多的成功和快 乐!

  to us, happiness equals success! 快乐至上,享受过程,而不是结果!

  认真对待每一个实验,珍惜每一分一秒,学到最多的知识和方法,锻炼自己的能力,这个是我们在实时测量技术试验上学到的最 重要的东西,也是以后都将受益匪浅的!

电力电子技术7

  新能源发电出现至今,电力电子技术的飞速发展让其占据非常有利的位置,成为了一项关键技术。这项关键技术与新能源发电息息相关,直接制约着人们开发利用新的发电技术,并且还关系到新世纪人们与日增长的物质文化需要和社会的向前发展。所以说:在电力系统中,电力电子技术占据着决定性作用,该技术的不断创新和发展非常重要。关于该项技术,我国是世界上起步相对比较早的国家,目前在这个技术上,做的比较完善和专业,尤其是在通信网络方面形成较大的规模。比如说电信网络被我们所熟知的各项业务都是这个技术的应用体现,电力系统的不断发展,使得电力电子技术已经成为必不可少的因素,占据至关重要的位置。

  1该技术应用在电网中的现状

  作为一项新兴的电工技术,电力电子将强弱两种电技术结合在一起成为新技术的一种,不仅在应用上占据一定的份额,并且在国民经济上发挥着自身巨大的作用。除此之外,还会对输电系统的前景造成巨大的影响,使得其出现革命性的变革,推动其不断向前发展。现有的电力电子技术在生活中应用十分广泛,涉及到如下方面:生产电能的过程中会用到它、输配送电能的过程中会用到它、存储电能的'时候会用到它、还有其他的领域也需要他。这项技术基本上应用在了电力系统全部的环节中。

  (1)生产电能的过程中会用到它。在这个方面的应用主要是发电系统,通过提高类似于发电机这类发电设备的工作效率来控制和调节设备功率。我们显而易见的就是大型发电机的应用上了,其控制方向是静止励磁控制。

  (2)输配送电能的过程中会用到它。在这个方面的应用换言之就是输电系统。这个过程中,我们会引进一个新的技术称之为交流输电,它是将现代出现的叫做控制技术的一种技术和电力电子技术紧密的结合在一起形成的。这一项柔性交流输电技术通过控制技术,针对电力系统,然后不间断的调节系统的各项指标(包括参数、功率和电压等等)。这样的处理尽可能的减少了输配送电能的过程中将会存在的能源损耗问题,也会提高其过程的稳定性。关于这个输配送电的过程,目前技术上比较关心的是高压直流电的输送。距离的远近也是一个重要因素,我们知道的是关于高压直流,其距离越远的输送越发能处理输送过程产生的诸多问题。在其他方面的参数控制相同的情景之下,高压直流的输电远距离会相对交流有很大幅度的损耗减小。因为如果电流保持稳定不变,那便不会出现电抗压降,这样会减少输电整体的压降。那么我们可以以低成本投入的线路获得我们意想不到的线路高稳定性,甚至可以保证基本上不会出现由于稳定性不够而产生各种各样的线路问题。

  2相关器件的发展过程的描述

  上个世纪的50年代后期,世界上出现了晶闸管,这是世界上出现的第一只,这个晶闸管的出现意味着电力电子技术发生了来势汹汹让人触不及防的一次大变革,它标志着人们不再在电气传动领域一如既往的坚持过去的运作方式,这样的格局已经进步了,发生了翻天覆地的变化。电能的转换已经发生了革新,已经不会再沿用过去古老的办法,而选择采取最新出现的技术,电力电子技术中的各种器件出现和构成,这一领域将我们带入了变流器的时代。走到这个时期,电力电子技术就算是历经千辛万苦才迎来了春天,但始终没有阻挡它进入这一个新的时代。据此经过40多年的发展之后,我们到了新的世纪,我们口中的电力电子技术已经变得非常的成熟,它的每一个方面都取得了非常惊人的成绩。这40多年的经过,是世界上各个技术人员最为紧张,竞争最为残酷的一段时期。传统的电网模式所采取的信息传递方式为点对点,即信息的交互和传递仅能在有限的局部范围进行,因此较为保守和安全。电力电子技术的兴起掀起了智能化电力系统的诞生。智能化电力系统所具有的性能包括实现信息的共享化,有利于各级对变电站的运行进行相关管理。在纵向发展的角度,由二极管带头的第一代器件最后发展至第二第三代,最终将各个电子元件结合在一起,形成了集成电路,也作为最新出现的第三代电力器件在世界上立足。我们如果想要在生活必不可少的网络上,得到系统最为贴心的服务,便不得不将电力电子技术应用起来,这是一项高科技技术。我们实事求是的说一句:电子系统出现如今的盛事,变得如此的现代化,是离不开电力电子技术的,没有这项技术,我们现在享受的网络系统根本就无法如此现代化。

  3结语

  总而言之,我们人类在不断地向前发展过程中,认知这这个世界,对于世界客观事物的理解也随着这个过程不断的进步和延伸出不同的认识。各个行业的技术都与日俱新,不停的进行着技术革命,不断的向前推动。制造各项技术所需的原材料也不甘示弱,不断展现出新的面貌,研发出更加优质的材料。电力电子器件在所有的技术中,被归类为电力系统的一项优秀技术,它表现出了自身独有的特性,随着社会各个方面的进步和发展,表现出自己的完善机制。世界上不断地涌现出改革创新后的电力电子技术,我们都是有目共睹的。我们可以大胆的猜想,电力电子技术时代会延续很久,这个时代不会一时半会儿被替代,而这项技术会延伸到更多的方面去。有着灿烂的前景。

电力电子技术8

  【摘要】随着电力行业不断发展,对于大功率电力电子技术可靠供电系统进行研究,是电力行业发展中的重要内容。电网的运行规模越来越大,电力用户的需求逐年增加,提升电力系统的可靠性是电力企业所面临的重要任务。在科技发展背景下,大量的电力电子装置被应用到电力系统中,为电力系统可靠性提升带来诸多帮助。基于此,本文就大功率的电力电子技术进行分析,研究该技术下的可靠供电系统。

  【关键词】大功率;电力电子技术;可靠供电系统;研究

  1前言

  大功率电力电子技术在电力系统中发挥着重要的作用,主要涉及到了电力系统的发电、输电、配电以及用电等方面。实现大功率电力电子技术供电可靠性,在本文中从两方面进行分析,第一,提升大功率电力电子技术的供电可靠性,可以通过提高工业敏感负荷的供电可靠性来实现;第二,将大功率的电子技术应用于发电机励磁系统中,以提升发电机的阻尼转矩,来实现系统的动态可靠性提升。

  2大功率电力系统可靠性供电概述

  从敏感负荷角度对电力系统供电可靠性进行分析。实现供电的可靠性不仅要求电力系统中不能长时间断电,还需要对电力供电系统的动态电压质量提出更高的要求。对系统中的电压跌落以及电压短时中断的时间进行限定,在实际供电中,不同的电压跌落中,其敏感负荷所能够承受的电压跌落时间存在着差异性。在一般规律下,跌落幅度越大,其敏感负荷所能够才承受的时间越短。传统的供电可靠性统计统计,只能以停电时间超过1分钟或者5分钟实际依据。在我国,对于自动重合闸成功或者备用电源投入成功的现象不能视为用户停电,而此时敏感负荷用户有可能遭受到一定的.电力损失。那么在实际的电力系统供电中,提升供电的可靠性,需要从电网方面进行综合考虑,以优化的配电网结构,改善动态带电压质量[1]。

  3大功率电力电子技术提高供电可靠性的应用

  3.1转换开关

  转换开关电源供电中发挥着重要的作用,在实际电力系统电源供电中,包含两路或者多路的电源供电,转换开关应用其中,能够实现多路电源之间的相互切换。在本文中以两路电源供电为例进行分析,当有一个电源电路在正常供电时,则另外一个线路中的电源供电就会处于备用状态。一旦线路中出现线常用电源供电异常的情况时,转换开关开始发挥作用,自动切换到被用电源线路中。以转换开关的形式,实现线路正常供电,其开关投入使用成本较低,应用广泛[2]。

  3.2动态电压恢复器

  动态电压恢复器简称DVR,DVR通过线路中的变压器串联在线路电源与敏感负荷之间。当线路正常输电时,线路中在没有产生电压跌落的情况,DVR完全不发挥作用,其在线路中所输出的电压补偿为0。当线路中出现了较大的电压跌落时,此时,DVR就会发挥其真正的作用,DVR通过自身输出与跌落电压值相同的电压补偿值,来实现线路中的电压补偿。线路中所补偿的线路电压为额定电压。从DVR的工作原理上进行分析,其实际的作用就是对提供线路中电压补偿,避免线路由于电压跌落出现故障[3]。

  3.3不间断供电电源

  不间断的供电电源,简称为UPS。目前,随着科技不断发展,UPS已经逐渐趋向于市场化,其主要有三种类型:在线型、离线型以及在线互动型。在实现的UPS中,需要具有储能单元,其中最为常见的储能单元为的电池储能。在线型的UPS在逆变器支持下实现负荷供电,实际供电与电源无关,因此在电压质量获得上比较高。

  3.4发电机励磁

  大功率的电力电子技术在发电机励磁中的应用,作用突出。首先需要对发电机的励磁系统进行分析,发电机的励磁系统能够实现机端电压的维持,合理分配多台电发电机之间的无功功率,继而提升电力系统的稳定性。目前,在电力系统中,半导体励磁是其最为主要的励磁方式,在实际电力系统运行中,可以按照电源的不同,将半导体励磁分为他励和自励。现行在电力企业中比较实用的就是基于励磁电力电子装置的三相晶闸管全桥整流器,在该整流器中采用时间常数比较小的一阶惯性环节。

  4微网可靠性供电

  4.1交流微网结构与特点

  典型的交流微网组成有:光伏发电、储能电源、风电机组以及柴油发电机组等。在以上的组成部件中,风电以及储能等电源,在电力电子变换器的转换下,实现了对额定电压频率交流电的转换,并在静态开关的转换下连接在微网母线上。交流微网的特点比较突出,主要表现在以下方面。第一,微网的电压等级比较低,在实际线路中与配电网相连,在大功率电力系统的尾端;第二,容量比较小,在10KV等级的微网容量为数百千瓦到十兆瓦之间;第三,电流实现双向流动,在微网结构中为分布式的电源网状,基于微网这样的特点,其能够实现的功能比较多。一方面能够实现对大电网的功率输送,另一方面,也能够从大功率电网中吸收功率;第四,微网具有多种工作模式,其中比较突出的就是并网和离网两种形式。并网工作形式帮助微网能够在大功率电网中正常运行,而离网是指,当大电网出现故障时,微网能够迅速的脱离大功率电网,而实现独立运行。

  4.2微网分布式电源电流保护

  微网分布式电源主要包含两大类的电源,第一,逆变器接口电源。例如光伏发电、风力发电以及储能电源等。第二,传统发电机接口电源。例如柴油发电机、燃汽轮机等。当微网分布式电源线路中出现故障时,以上两种电源类型所能够提供的短路电流存在着较大的差异。对于逆变器接口电源来说,电源线路在线路中容易受到电力电子器件等耐流能力的影响与限制,其电源所能够提供的短路电流值不超过线路中额定电流的1.5倍。在这样的线路背景下,该种电源类型不能够实现有力的电流保护。而对于另外一种分布式电源进行分析,当线路中发生短路时能够利用串联等效电抗的形式,实现较大短路电流的供应,因此该种电源类型与逆变器接口分布式电源相比,具有明显的优势,能够实现电流保护。

  5结论

  随着电力系统不断发展,电力系统的供电可靠性逐渐受到社会所关注。因此,在本文中对大功率电力电子技术进行分析,研究大功率电力电子技术提高供电可靠性的应用,并对微网可靠性供电进行详细研究。在电力电力技术可靠性供电中的应用研究中,分别对转换开关、动态电压恢复器、不间断供电电源以及发电机励磁等方面进行详细研究,针对这些供电系统的作用论述,希望能够为电力供电系统发展带来帮助。

  参考文献:

  [1]贺超.具有高可靠性的数字化大功率电力电子集成模块研究与应用[D].杭州:浙江大学,20xx.

  [2]周明磊.电力机车牵引电机在全速度范围的控制策略研究[D].北京:北京交通大学,20xx.

  [3]郑晟.中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术研究[D].杭州:浙江大学,20xx.

电力电子技术9

  1 电力电子技术的概述及发展

  1.1 电子电力技术概述

  电子电力技术有三个领域,分别为电子、电力与控制,它是利用电子技术控制电能变化。技术特点是强电力被弱电子控制。该技术目前被广泛应用于各大领域,对于国防与能源、工业和农业甚至交通方面都有极大的贡献,在电气工程中对于电子电力技术的应用也在不断深入,对于提高发电机和电动机对于电能的利用、生产及转换等方面电能效率发挥着巨大的作用,还可以提高生产率、节约能源。电力系统的稳定与安全是工作中重点关注因素,电子电力技术可以对稳定性和安全性进行增强,使理想中灵活可控的电力系统工作模式成为现实。

  1.2 电子电力技术发展

  电子电力技术的发展包括器件制造的发展与应用电路对于电子电路的发展,这两个方面共同构成了电子电力技术的发展轨迹。电子电力技术由最初的半控型部件逐渐发展为全控型,随着不断进步最终发展到复合型,在这一过程中,电子电力技术的驱动与控制、防护电路与功率部件完成了一体化,形成先进的功率集成化电力,尽管目前技术水平还无法使功率达到最高,但是电子电力技术仍有超大的发展空间,科技的进步指日可待。

  2 电力电子技术的应用意义

  2.1 适合系统操作

  电子电力技术的操作与传统电气技术相比,有更加方便的优势,传统操作空间相对狭窄造成操作十分困难,对于工作进程起到了阻碍,影响工作效率,电子电力技术的出现使工作人员的效率得到了显著提高,简单的操作方式与开阔的空间减小了工作压力的同时也避免了过多的操作失误,电气的运行故障也不再频繁出现。

  2.2 性能较好

  因其极具科学性的技术构造使电子电力技术的'性能十分稳定与良好,它的优越性造就了业界良好口碑,在电气工程乃至社会各领域都得到广泛应用于认可,为适应社会的发展使电气工程的进步得到推动,电子电力科技在其中的应用的必不可少的。

  3 电子电力技术在电气工程中的应用

  3.1 静止无功补偿装置

  这个装置可以通过无功补偿冲击性负荷达到稳定电网的效果,因功率加大使多数电网变化频繁,此项装置对电能质量提供了保证,晶匣管控制电抗器、静止同步补偿器、晶匣管投切电容器与可控串联补偿装置共同构成了静止无功补偿装置。其中晶匣管由一个电抗器与两个反向并联晶匣管串联组成,电抗器电流的大小可以通过晶匣管而得到控制,晶匣管能够改变触发延迟角进而控制电流。这样就可以连续调节电抗器的基波无功功率,晶匣管可以通过控制支路使三相交流调压电流得到控制与联接。晶匣管投切电容器结构为单相,电网投入到电容器时会出现冲击电流,小电感可以抑制冲击电流,无机磨损、平滑投切、响应快速与高效的综合补偿等都是晶匣管投切容器的优点。静止同步补偿器能够实现动态无功补偿,装置为它的电力半导体的桥式变流器。其优点为调节速度快,运行范围广等。其中的PWM技术与多重化对含量低的电流谐波进行补偿。工作原理是并联自换相桥式电流与电网的方式吸收或发出无功电流通过输出电压调节实现动态无功补偿。可控串联补偿装置,由晶匣管控制电控器,电控器与电容器的联接方式为并联,晶匣管改变电抗器的电流是通过调节导通角实现的,使补偿装置基频等效电抗变化,可控串联补偿装置能够对参数进行补偿,还能够改善系统阻尼的状况,可以通过对环境进行控制的方式,有效抑制低频振荡,提高系统的暂态与静态的稳定性[2]。

  3.2 有源电力滤波器

  其原理是检测补偿对象,获得等分量谐波电流,通过产生一个与谐波相等但极性相反的电流分量对谐波电流进行抵消,使电网电流无谐波电流只剩基波电流,理论基础为瞬时无功功率这一理论,有源电力滤波器的优点是多样化的补偿功能和非常快的动态响应速度,这种优点使电网阻抗影响减小,因此研究谐波电流抑制发现前景十分可观。有源电力滤波由两部分构成,为别为指令电流运算电路和补偿电流发生电路,其中指令电流运算电路可以检测补偿电流,从检测结果中得到无功电流与电网中谐波电流的等分量,检测结果还可以在发生电路中通过电流产生实际的补偿[3]。

  3.3 高压直流输电技术

  高压直流输电技术,它的功能主要是通过在换流器的工作下使输出的交流电变成转化后的直流电,并且将直流电输送给受电端,受电端将直流电逆变,结果形成交流电以供用户接受使用,高压直流输电的优点是线路造价低于输送功率大,并且很容易控制,对于距离长,容量大的高压电能够发挥其优势,而且成本与损耗都较小,稳定性却很强。

  4 结束语

  要深入的了解电子电力技术才能确保其在电气工程中的应用效果,目前电子电力技术的应用领域还仅在机电能力与电力系统两大方面,还需对其进行不断探索,使电子电力技术在电气工程中发挥更多优势,得到更多的应用为社会的发展做出贡献。

电力电子技术10

  摘要 :本文介绍电力电子技术实验教学内容,阐述实验教学过程中遇到的问题,分析该类问题出现的原因并提出解决方案。改进电力电子技术实验的教学方法,主要目标是为进一步巩固学生所学的理论知识,使不同基础的学生都能掌握实验技能,激发学生的学习兴趣。

  关键词:电子技术论文

  摘要:本文介绍电力电子技术实验教学内容,阐述实验教学过程中遇到的问题,分析该类问题出现的原因并提出解决方案。改进电力电子技术实验的教学方法,主要目标是为进一步巩固学生所学的理论知识,使不同基础的学生都能掌握实验技能,激发学生的学习兴趣,培养踏实严谨的学习方式。

  关键词:电力电子技术;实验教学过程;问题和解决方案

  一、引言

  电力电子技术是一门进行电能变换的技术,在工业中有着广泛的应用,如高压直流输电,变频器,不间断电源等。因此,在各高等院校中开设电力电子技术课程有助于工科专业学生今后在电气实践领域中的发展。但近年,许多学生出现理论与实践脱节,难以实现学以致用等问题。为解决这类问题,除了理论课程外,我院开设电力电子实验课程,希望通过实验教学将抽象的理论知识应用于实验中,进一步提高学生在工科实践方面的能力。但由于实验教学的时间有限,如何利用有限的时间最大程度地提高课堂教学效率,成为在教学过程中的一个关键点。本文将从三个部分探究电力电子实验教学的方案改进。第一部分分析现有实验教学的情况。第二部分分析现有教学过程中所存在的问题,主要从教材性质,学生特点等方面引出。第三部分针对所遇问题,对于如何进行教学方案改进进行探究,并依据具体实例对方案进行分析。期望通过实验教学方式方法的改进,提高学生在工学实践方面的综合能力,为今后的发展打下良好的基础。

  二、基本思路

  (一)实验教学平台我院电力电子技术实验教学采用THPDC-1型电力电子及电气传动实训装置。通过使用该实训装置,可完成三相桥式整流电路、逆变电路、直流电机调速等环节的实验,提高学生对课堂讲授知识的`理解程度。

  (二)实验环节电力电子技术实验课程设置五项具体实验内容,共18个学时,如表1所示,该五项实验可划分为两个模块。第一模块为验证性质实验,主要包括生成锯齿波电路及使用晶闸管的桥式整流电路实验,使学生在实验过程中生成相应的电压波形,通过将示波器测量出的实际波形与书中绘制的波形进行对比,不仅限于学习书中较为抽象的波形图分析。第二模块则实现电机速度方面的调控,主要包括:单闭环直流调速,双闭环直流调速及使用变频器对电机进行调速实验,将电力电子技术课程与电机拖动课程相结合,实现多门课程知识交叉学习巩固,使学生的知识面不仅限于一门课程,从而实现了培养过程中的全面发展。表1电力电子技术实验项目及学时分配

  (三)基本教学方式

  1.讲练结合。实验过程中教师向学生讲解实验所需掌握的理论知识,示范实验操作。学生根据教师所提出的实验要求,进行线路连接,进一步加深学生对于课堂中所讲授知识的理解程度。

  2.独立操作。为了培养学生独立的动手能力,实验时每位学生操作一台电力电子实训装置,独立完成教师所提出的实验要求。独立操作使每位学生的能力都得到锻炼与提高,防止出现在实验过程中过度依赖他人的情况。

  3.设置提问环节。教师讲解电力电子实验项目的原理并示范接线控制操作后,对相应原理进行提问,并将学生的回答情况计入实验评分中,使学生不仅掌握如何接线,更要求能够理解接线的原理。

  三、所存问题

  电力电子实验的基础思路为教学的一个大致框架,在实际教学环节中,虽有基本框架支撑,但仍显现出几点待解决的问题,如教材准备,学生基础等方面。(一)教材匹配度不高理论教学教材对于实验模块介绍不够充分,不能较好地适应实验教学需求。在转速单闭环直流调速系统实验教学过程中,用到THPDC-1型实训装置的三相全控整流,PI调节器,直流电动机等模块。而使用的理论教材仅对三相全控整流部分作详细介绍,当教师提出关于给定电压模块在单闭环直流调速系统中的作用等类似问题,有部分同学一知半解,不能较好地阐述原理。(二)学生基础不同学生理论基础参差不齐,对于实验操作流程掌握程度不同。电力电子技术实验开设于电气自动化专业的第六学期,优势是学生对于电气专业的知识有较多了解,对基础较好的同学无需过多地对某一原理进行详细解释,但三年的学习拉开了差距,造成不同学生对实验原理理解掌握速度不同。如在进行单闭环调速系统实验时,对于比例调节器,比例积分调节器的对比过程中,部分基础扎实的同学能够回答出其功能特性,但基础相对薄弱的同学理解实验就存在一定难度。(三)难以提升创新能力电力电子实验内容主要为验证性实验,如在三相桥式全控整流电路实验中,学生在理解理论教材知识的基础上,进行线路连接,并不存在进行创新的过程。而当代大学生思维活跃,更倾向于尝试未知结果的试验。此类模式不利于学生学习本课程兴趣及创新能力的提高。

  四、改进方案

  (一)根据实验要求,编写实验教学手册课堂所使用教材更偏重于整流、逆变等理论知识介绍,如波形绘制,计算电压平均值及有效值等。为将理论知识结合实践,编写电力电子技术实验指导手册,图文结合讲解实验环节,同时手册后附有需学生课后完成的实验报告,巩固课堂知识,加深对实验过程的理解。(二)分组实验,以强带弱为了使每位学生动手能力都能得到锻炼和提高,电力电子技术五次实验过程中规定一人独立使用一台THPDC-1型实训装置。但由于学生在电路实践方面的基础不同,对于实验操作的理解程度不一,故每8位同学为一组,每组选出一位基础扎实,对实验原理理解程度较好的组长,在实验过程中当教师无法兼顾每位提出问题的学生时,小组组长对本组学生提出的问题进行解答。以分组的方式,让基础较好的学生帮助基础相对薄弱的学生提高实践操作能力,最终达到提高电力电子实验教学效率的目标。(三)提交电力电子兴趣制作电力电子技术知识点综合性强,较抽象,而实验教学环节主要目标是验证书中已有的结论,使得部分学生在进行实验时仅仅照搬连线,这不利于兴趣以及创新能力的提高。故为了提高学生对于课程的兴趣,发现所学知识能够学以致用,额外设置了兴趣制作的提交环节。学生可根据交流调压电路知识点,设计、制作调光灯、调速电机等产品,并书写使用说明书。

  五、总结与展望

  电力电子技术是电气自动化专业的核心课程,而实验课程则是将理论付诸实践。为了使学生能熟练掌握实验的方式方法,必须根据学生特点进行教学方案的改进,提高实验教学的效率与效果。本文从实验教学手册、提问复习、分组教学等方面探讨了如何改进教学方案,但在今后的教学过程中仍需不断思考不断探究,以期获得更良好的教学效果。

电力电子技术11

  高中学生已经具备了一定的物理、化学、数学等方面的知识,思维也更有逻辑性,所以在电子控制技术课的教学中操作不仅仅是一个重点,另外,引导他们探究问题、解决问题,培养他们的技术素养也是一个重要的方面。“导究―操作―反馈”模式不仅能培养他们的实践操作技能,同时也培养了他们探究问题、解决问题的能力。导究是指导学生研究问题,找到问题,学会解决的方法,操作是在实践中解决问题,反馈是对出现的问题及时纠正和指导。教师在其中指导学生,起到枢纽的作用,让学生成为研究实践中的主体。

  下面谈谈自己在电子控制技术教学中的一些方法。

  一、引导学生探究学习,培养学习兴趣

  电子控制技术课注重学生动手能力的培养,但是光动手不动脑,动手的水平也得不到提高,因此,在教学过程中要充分调动他们的积极性,在教学中我以“教学片,电子小制作,电子元器件的认识”引入新的知识,例如:引导学生在试验箱上进行《电子控制报警器模型》实验和《光控路灯模型》实验中引导学生从外形上认识常见的干簧管、光敏电阻等。使学生产生兴趣。深深地体会到电子控制技术课,乐在其中。使学生产生自觉动手制作的欲望,使学生获得自主探究学习的机会。通过实验使学生了解电子元器件在电子控制中的作用。激发学生进行科学研究的兴趣,在教学中可以引导他们充分运用所学知识和技能发挥他们的主观能动性,主动地去进行学习,研究,从而更好的掌握所学的知识。

  二、多媒体手段辅助教学,优化课堂教学效果,实物演示,提高学生操作技能

  结合不同的教学内容,采用多媒体手段教学,一目了然。既活跃课堂气氛,又可以缩短教学时间,加大了课堂容量。更多的是分散了教学难点,把纷繁的知识变的有序。例如:在讲授“焊接技术”这一节知识时,仅用语言表述很难讲清楚,需要演示实验、示范操作、动手实践才能达到的目标。我借助“焊接技术”录像及示范操作使学生先学会线路板的识别,电子元器件的安装方法及锡焊接、点锡焊接法。这样把教学内容更具体,更形象地传授给学生。因此,多媒体对课堂教学过程的优化,起着至关重要的作用。它具有丰富的表现力,有利于知识的同化。使学生更加充分,更容易理解焊接技术的要领,很快掌握焊接方法。指导学生练习焊接方法,让学生直观感受,保证了学生获得知识的可靠性和完整性。使学生真正参与到教与学的过程中去,成为教学的主体。

  知道了如何进行操作并不代表学会了操作,实践操作是培养学生实际操作能力的一个过程,要让学生感觉真实的实践过程。教师的演示是向学生讲解操作的细节部分,操作中的经验以及容易出错的地方,相当于慢动作演示。例如对电子控制技术试验箱的正确使用的教学,在演示中一定要用正确的手势和方法,因为演示的目的是要学生进行模仿,任何一个错误的动作都会给学生带来不良的后果。在操作中一定要把握、组织好操作的步骤,把握好学习的气氛,因为学生经过学习后都有一种想要动手的冲动,这时候一定要把握好学生的状态,在教师讲解演示操作时要提醒学生注意观察,调动起学生的积极性,使学生顺利完成多种电子实验。操作开始后还要到学生当中指导纠正错误。操作中提醒学生一定要注意安全问题,及时纠正危险的`错误操作,让学生养成良好的操作习惯,不违规操作。

  学生操作中要使学生运用所学的知识技能和操作方法去体会实践的过程,体会其中的乐趣,在实践的过程中逐步将所学的知识技能转化为自己的能力,培养了他们的动手能力和技术素养。

  三、分组学习,加强学生间的相互交流

  电子控制技术是一门实践性很强的学科,在教学中我们不仅向学生传授知识,更突出了对学生实践能力、创新能力的培养,鼓励学生设计一些电子小制作,培养学生的技术素养,使学生的学习更加生动活泼,鼓励学生进行实践的学习,探索的学习、合作的学习。教学应该是形式多样的,除课堂讲授外我们还分组讨论,分组检测,实验,进行操作实践等。我在教学中,针对教学内容让学生2~3人一小组,进行检测,实验,制作电子作品。这样既加强了学生之间的相互配合,相互交流同时还培养了团结协作的精神,促进创新思维。这样各组同学在思想和技能上的交流,有利于学生共同进步,提高了教学质量。

  四、当堂讲评,及时反馈

  课堂评价是教学中不可忽视的非常有意义的工作。及时分析、总结学习过程的得与失,可以培养学生严谨的学习态度,不断提高教学的质量,使学生自身素质不断提升。例如:实验结束后我们对好的电子作品进行展示,对有创新的电路分析,加深学生对电子控制的理解和掌握。反馈可以对学生学习的知识和技能进行检验,及时纠正,同时也可以进行归纳总结。在教学中我们对学生在电子控制技术试验箱上所进行的实验,做到及时掌握学生的学习情况,针对出现的情况及时调整,最后进行归纳总结,完成整个教学过程。

电力电子技术12

  【摘要】电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。文章介绍了电力电子技术在电力系统各个环节中的应用及在电力系统中的应用前景。

  【关键词】电力电子技术;电力系统;应用;直流输电

  【中图分类号】tm744【文献标识码】a【文章编号】1007-7723(20xx)08-0170-02

  电力电子技术是电工技术中的新技术,是电力与电子技术(强电和弱电技术)的融合,已在国民经济中发挥着巨大作用,对未来输电系统性能将产生巨大影响。目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面,包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。

  一、发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

  (二)大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

  (二)水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速亦随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

  (三)发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并有完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

  (四)太阳能发电控制系统。开发利用无穷尽的洁净新能源———太阳能,是调整未来能源结构的一项重要战略措施。大功率太阳能发电,无论是独立系统还是并网系统,通常需要将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电,所以具有最大功率跟踪功能的逆变器成为系统的核心。日本实施的阳光计划以3~4kw的户用并网发电系统为主,我国实施的送电到乡工程则以10~15kw的独立系统居多,而大型系统有在美国加州的`西门子太阳能发电厂(7.2mw)等。

  二、输电环节(一)柔性交流输电技术(facts)

  柔性的交流输电技术是上世纪八十年代后期出现的新技术,近年来在世界上发展迅速。柔性交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合,以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速柔性连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了柔性交流输电这项新技术的发展和应用。到目前,facts控制器已有数十种,按其安装位置可分为发电型、输电型和供电型3大类,但共同的功能都是通过快速、精确、有效地控制电力系统中一个或几个变量(如电压、功率、阻抗、短路电流、励磁电流等),从而增强交流输电或电网的运行性能。已应用的facts控制器有静止无功补偿器(svc)、静止调相机(statcon)、静止快速励磁器(pss)、串联补偿器(sssc)等。近年来,柔性交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。国内也对facts进行了深入的研究和开发,每年都有数篇论文发表,但是具有自主知识产权的facts设备只有清华大学和河南省电力公司联合开发的±20mvar新型静止无功发生器(asvg)

  (二)高压直流输电技术(hvdc)

  1970年世界上第一项晶闸管换流阀试验工程在瑞典建成,取代了原有的汞弧阀换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。新一代hvdc技术采用gto、igbt等可关断器件,以及脉宽调制(pwm)等技术。省去了换流变压器,整个换流站可以搬迁,可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,由于采用了可关断的电力电子器件,可避免换相失败,对受端系统的容量没有要求,故可用于向孤立小系统(海上石油平台、海岛)供电,今后还可用于城市配电系统,并用于接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。目前,全球已建成的直流输电工程超过60项,其中具有代表性的工程有:

  1.天生桥—广州直流输电工程(20xx年)±500kv,1800mw,980km

  2.三峡—常州直流输电工程(20xx年)±500kv,3000mw,890km

  3.三峡—广州直流输电工程(20xx年)±500kv,3000mw,962km

  近年来,直流输电技术又有新的发展,轻型直流输电采用igbt等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。同时大幅度简化设备,降低造价。世界上第一个采用igbt构成电压源换流器的轻型直流输电工业性试验工程于1997年投入运行。

  (三)静止无功补偿器(svc)

  svc是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关,实现快速、频繁地以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。svc可以有不同的回路结构,按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器(tsc)、晶闸管投切电抗器(tsr)或晶闸管控制电抗器(tcr)。我国输电系统五个500kv变电站用的svc容量在105~170mvar,均为进口设备,型式为tcr加tsc或机械投切电容器组。国内工业应用的tcr装置大约有20套,容量在10~55mvar,其中一小半为国产设备。低压380v供电系统有各类tsc型国产无功补偿设备在运行,但至今仍没有一套国产的svc在我国的输变电系统运行。

电力电子技术13

  姓名: XX 学号: XX 班级:XX

  实验二三相半波可控整流电路的研究

  一.实验目的

  了解三相半波可控整流电路的工作原理,研究可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作。

  二.实验线路及原理

  三相半波可控整流电路用三只晶闸管,与单相电路比较,输出电压脉动小,输出功率大,三相负载平衡。不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过,变压器利用率低。 实验线路见图1-5。

  三.实验内容

  1.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。

  2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。

  四.实验设备及仪表

  1.教学实验台主控制屏 2.NMCL—33组件 3.NMEL—03组件 4.二踪示波器 5.万用表

  五.注意事项

  1.整流电路与三相电源连接时,一定要注意相序。

  2.整流电路的负载电阻不宜过小,应使Id不超过0.8A,同时负载电阻不宜过大,保证Id超过0.1A,避免晶闸管时断时续。

  3.正确使用示波器,避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上,造成短路事故。

  六.实验方法

  按图接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。

  (1)用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的双脉冲

  (2)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲600,则相序正确,否则,应调整输入电源。

  (3)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V—2V的.脉冲。 2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作 (a)合上主电源,接上电阻性负载:

  改变控制电压Uct,观察在不同触发移相角α时,可控整流电路的输出电压Ud=f(t)与输出电流波形id=f(t),并记录相应的Ud、Id、Uct值。

  (b)记录α=90°时的Ud=f(t)及id =f(t)的波形图。(见下) Ud=f(t)

  电阻负载

  id= f(t):(与Ud= f(t)相同,只是小R倍)

  (c)求取三相半波可控整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f(α)。

  (d)求取三相半波可控整流电路的负载特性Ud=f(Id)

  3.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作 接入NMCL—331的电抗器L=700mH,,可把原负载电阻RD调小,监视电流,不宜超过0.8A(若超过0.8A,可用导线把负载电阻短路),操作方法同上。 (a) 观察不同移相角α时的输出Ud=f(t)、id=f(t),并记录相应的Ud、Id值,记录α=90°

  时的Ud=f(t)、id=f(t),Uvt=f(t)波形图。

  Ud= f(t)

电力电子技术14

  大学生专业认识实习是大学学习阶段在完成一定的课程后所要进行的最重要的一段实践环节。实习是每一个合格的大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中增强专业意识和实践意识,鉴于此,学校根据教学计划于9月11日——9月17日安排我们电信04专业的同学对网通机房、校锅炉房、校配电房、电视塔、网通公司进行了认识实习。在实习期间,我们得到了学校和实习单位的大力支持,更有相关专家的悉心指导,通过实习让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,增长了见识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。同时,通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决企业问题的能力,并为毕业以后的工作做准备.一个周的实习让自己增长了不少知识。

  现对实习报告整理如下:

  9月11日上午:实习动员

  负责老师着重向我们介绍了这次专业实习的目的、内容、方式、时间安排以及一些实习要求等。

  专业实习目的

  专业实习是本科教学计划中非常重要的实践教学环节,其目的是使学生了解和掌握生产知识,印证、巩固和丰富已学过的专业基础课内容。使学生了解电子产品的现代化生产方式和先进的工艺过程,对工业生产有一个感性认识,并得到电子产品工艺、组装和调试方面的训练,掌握一定的生产技能。在实践中提高分析问题和解决问题的能力,为后续专业课程的学习打下基础。培养学生理论联系实际,热爱专业、奋发向上、致力于祖国现代化建设的思想。

  专业实习内容

  为了达到上述实习目的,实习主要内容应包括:

  1.了解实习单位的生产过程和生产组织管理情况。

  2.分析和掌握某一通信业务的工作原理、发展和未来的前景。

  3.掌握使用电气设备进行各分机和整机调试的技术和方法。

  4.学会所用电气设备、电信业务的操作方法和基本工作原理。

  专业实习方式

  1.组织参观

  组织学生到通信公司或有关车间进行专业性的参观,以了解电信业的现代业务和未来的发展方向,重点了解实习单位的工作过程和生产组织管理情况和先进通信方式、先进装配和调试技术。

  2.听取报告

  在生产实习开始时,由实习单位指派人员向学生介绍单位情况及进行安全保密教育。为了保证和提高实习质量,在实习期间还可请实习单位有关人员作技术报告,介绍:

  ①各个主要设备的作用、工作方式、工作原理;

  ②各设备间的相互联系以及一些主意事项;

  ③目前所用设备所存在的问题和一些简单的应急方案;

  ④目前电信技术的发展,以及未来的方向;

  ⑤工作组织及管理方面的经验及问题。

  3.车间实习

  四、实习体会:

  通过这次的实习,我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解,对实际操作有了更多的了解,增强了专业知识的感性面及认识面,对所学的专业有了新的认识。从这次实习中,我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的,并且需要进一步的再学习。俗话说,千里之行始于足下,这些最基本的技能是不能在书本上彻底理解的。短短的实习,让我大开眼界,也学会了不少东西,也让我对自己今后要从事的行业有所思考。短短三天仿佛思想又得到了一次升华,心中又多了一份人生感悟。这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,畅徉于实践当中接触实际的工作,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。>电子专业认识实习总结与体会

  实习目的

  认识实习是电子信息专业十分重要的必修实践环节。通过认识实习增强学生对电子技术专业的感性认识,了解电子信息技术在不同行业的应用;引导学生理论联系实际,形成学以致用的工程观念;树立正确的劳动观念,培养学生的社会责任感,明确专业思想,理解电子信息工程专业的重要性,了解在社会中的应用情况及技术需求,其地位、作用及技术发展趋势,为进一步学习专业课打下基础。

  通过在北京电子控股有限责任公司的实习,电工技能、信号发射、网络主控中心的监控、电信机房的网络控制和传输的各个模块知识有了一定的初步了解。逐渐在脑中形成概念,将学到的知识能在现实中进行连接,达到实践运用的目的。

  实习内容

  这次实习主要是通过对北京电子控股有限责任公司参观认识学习,了解了以下四个方面的知识:

  1、维修电工技能培训

  2、电视台信号发射接收装置

  3、电信机房的网络控制和传输设备

  4、网络主控中心的监控设备

  并请该公司相关人员做了技术报告,进一步介绍以上各个方面的具体知识。自己作好记录,以便回顾,记忆与掌握。

  实习内容及过程分析

  1、在《维修电工技能培训》的视频中,学习到以下关于电工技能的基本知识:

  (1)三相异步电动机的拆装和维修:在使用过程中要学会三相异步电动机的拆卸和装配,了解电动机的结构以及检验方法;学会结合所学知识以及各种常见方法对各型交直流电动机进行故障排除,通过问、听、摸、闻检查来判断是外部故障还是电机故障找到具体问题并解决。

  (2)常用低压电器检修:生活生产中常见的低压电器有转换开关、空气开关、接触器、热继电器、时间继电器、速度继电器、行程开关等。低压电器的原理主要由主电路和控制电路组成。控制线路主要有点动控制线路、单向启动控制电路、正反转启动控制电路、星-△降压启动控制线路、绕线式电动机启动控制线路、机械制动控制线路、自动往返控制线路、双速电机自动加速控制线路、直流电动机启动调速控制线路九种。

  (3)常用机床电气线路的安装与维修:CW6163型车床维修与安装、M7120型平面磨床电气线路的安装与维修、Z35摇臂钻床电气线路的安装与维修、X62W万能铣床电气线路的故障排除、在模拟板上安装T68卧式镗床电气线路图。

  (4)发电与配电的基本过程:本部分主要介绍了火力发电厂、水力发电厂的生产过程以及电力线路和变电所的种类和设备。同时还介绍了常用电工工具的使用方法、导线的'连接和绝缘恢复、墙孔的錾打和木楔的安装以及常用电工仪表的使用方法。

  (5)室内线路与接地装置安装:本部分主要介绍了瓷夹板接线、瓷瓶配线、槽板配线、塑料互套线配线、线管配线、几种常用灯具开关和插座安装、进户装置及配电板得安装、接地装置的安装、接地装置的安装、接地电阻的测量等内容。

  (6)电子技术基本操作:本部分主要介绍晶体管的简易测试、安装12V5A稳压电源的整流电路、安装和调试12V5A稳压电源、单结晶体管触发电路图的安装、单向可控整流装置的安装。

  2、参观电视台信号发射接收装置

  在参观学习过程中,我们看到了发射接收设备、调频广播的发射接收设备以及微波信号的发射接收设备。对于电视信号的发射接收设备,主稳压器用的是微机控制广电专用稳压SBW(S)-GD,发射装备用的是10KW全固态电视发射机,每个10KW由几个插件组成,有的是由几个功放为1200W的插件组成的,有的则由几个功放为1500W的插件组成。每个插件下面有电压显示装置,利用各控制面板显示的发射机主要部件的工作状态和参数(包括电压、电流、温度)判断原因,排除故障。需要注意的是发射机的激励器有两个,一个正在使用,另一个则是备用。全固态发射机有稳定、可靠、高效率、低成本的优点,其最明显的特点是实行模块化设计,在并联放大状态下,采用多个晶体管功放模块合成放大工作状态,其功率采用分散合成式,这样不至于因某个晶体管功放模块发生故障而造成

  停播。在维修机器时功放模块可任意拔插,不会造成节目中断,从而保证了安全播出。目前,新一代全固态电视发射机都精心设计了防止过载、过电流、过温度电路,采取了雷电保护措施。另外发射机的故障取样点比较明显,警告设施比较齐全,机器一旦出现异态,值班人员可在很短时间内判断出故障点。

  调频广播采用的是380V电源供电,立体声调制器由激励器、总控制器、放大器和电源组成。两路音频信号进入立体声调制器和立体声编码器,产生立体声复合信号,经编码后的立体声复合信号送入调频激励器进行调制发射。

  微波传输,每50公里一站,采用点对点通讯方式。一个卫星有38个转发器,地面通过天线来接收信号,再通过天线向下一站微波基站发射信号,就这样在相邻站点间不断地进行着收发工作,从而完成信号的传输。所用天线有双偶式、蝙蝠式、泵吸式三种。

  3、参观电信机房的网络控制和传输设备

  电信机房主要由互联网、传输装置、电源配电柜、网关、控制设备、测试系统等组成。互联网设备由汇接局中心柜、资源柜、业务处理柜和汇接局用户柜组成,均采用华为的C&C08系列接口柜;传输系统主要负责北京地区的三大干线的中转传输,设施采用华为公司的BWS1600G系列传输装置;电源配电柜采用标准48V直流供电;控制设备机架采用三星公司生产的SBSC-500系列。交换机的设备侧是AD电话线,每根线就是一个用户,每个用户都有各自的编号,便于工作人员进行检查和维修,如果有用户需要入网,则直接将线路连接到网络设备上。

  4、参观网络总控中心的监控设备

  其中心的网康科技5120设备,由核心层、汇聚层(采用了华为8512万兆链路设备)、接入层组成。该设备是一种模块化的服务集群,主要用以安全监控和网络上传下载流量监控。同时还介绍了视频会议、VNP设备、光线分配器、核心交换机8512万兆模块、双电源双引擎、7506E-S设备、H3C汇聚层设备、 E152交换器、海力普柜式七氟丙烷灭火装置、动力配电柜、UPS不间断电源、智能家居设备以及身份认证设备等。所有这些设备由核心机房的主计算机通过控制界面进行分类控制,使各项系统安全有序地运行。

  实习总结

  通过这次在北京电子控股有限责任公司的实习,总的感受是使我对电子信息工程专业有了更加深入的认识和理解。在参观学习的过程中,我接触到了以前在学校中所见不到的先进的设备和模拟仿真系统,使我发现自己所修的专业竟然在实际生活生产中有着如此重要的作用。

  在对专业知识的学习方面,这次实习让我更加深刻地体会到理论知识与现实应用之间还存在着巨大的衔接问题。我们要想将所学知识真正应用到实际生活生产中,就必须广泛参与社会实践,多参观,多学习,多动手,多总结。以谦虚谨慎,不骄不躁,求真务实的学习作风规范自己的学习态度,扎扎实实,不可沽名钓誉,求真务实,不可弄虚作假。从而对系统流程、制造过程有了解,加深对电子信息工程系统应用的理性认识,增强我们理论联系实际的能力。以切身的努力和奋斗加深对本专业的进一步学习和研究。

电力电子技术15

  摘要:电力系统中,电工电子技术的应用能够有效满足当前用户对电力供应能力的需求。作为一项拥有较高综合性、技术性的电子技术,电工电子技术对于促进电力系统能够长久保持稳定性和安全性有着重要作用。本文将分别从电工电子技术在不同电力环节内的应用入手,具体包括发电环节、输电环节、配电环节以及节能环节,就如何充分在该系统中充分发挥电工电子技术的优势做简要探讨。

  关键词:电工电子技术;电力系统;应用研究

  电力系统中有关电工电子技术应用的层面较为广泛,如针对发电环节中的静止励磁、发电频率以及能源转换的应用;输电环节中柔性交流输电、高压直流输电等方面的应用;节能环节中对变动负荷电动机,以及提高有效功率等方面的应用。为此,要想有效确保电力系统能够正常供应,满足人们对电力的需求,就需要不断加强其在上述层面的实际应用。

  1发电环节

  1.1静止励磁

  在电力发电环节,对静止励磁实施有效控制,是电工电子相关技术应用的重点方向。如技术人员可通过变频电源对电流频率实施适度调整,确保该发电系统能够保持在最大的发电功率,极大程度地提高了技术人员对整体系统的调控管理能力,除此以外,在火力资源进行发电的系统中,该技术也有着一定程度的应用。例如:技术人员可利用变频调速装置,有效处理该发电系统中效率低、能耗大等遗留性问题,从而为大幅度提高火力发电系统的发电效率提供了有利基础。

  1.2发电频率

  这里以水力发电系统为例,在水力发电模式中,影响该体系发电频率的因素有很多,例如:地域内水流速度或者压力等,都对水力发电体系有着根本影响,并且这些因素无法有效地被人为控制,因此,水力发电的频率也无法长期保持稳定。但是频率稳定是进行电力传输的基本要求,受这些因素的影响,水力发电体系的发展在很长一段时间都没有得到突破。然而通过电工电子技术对水力发电过程中发电频率的控制,完美解决了发电频率无法有效控制的问题。此外,对于其他类型的发电系统,如在太阳能发电技术发展的过程中,电工电子相关技术在其高速发展的过程中,也起到了核心作用。

  1.3能源转换

  与其他类型的资源相比,太阳能资源具有压倒性优势,并且随着社会上太阳能发电技术的不断完善,其对于缓解社会能源危机起到了关键作用。但是,对于该系统发电功率较大的状况,如何切实将其内部的大功率资源转变为可供人们使用的小功率电力资源,是当前太阳能发电技术研究的重点内容。基于此,技术人员通过电工电子技术的应用,不仅完美处理了太阳能发电系统中的难题,同时有效促进了大功率太阳能资源能够以人们可利用的功率形式进行电能输出,并进一步推动着太阳能资源向稳定、持续的方向发展。

  2输电环节

  2.1柔性交流输电

  虽说柔性交流电技术起步较晚,但是到目前为止,短短数10年时间柔性交流电技术就已经被世界各国广泛应用,并迅速成为当前电力输送环节中的中坚力量。不过传统的柔性交流技术因操作较为复杂,且应用面较为狭窄,因此,不能有效满足当前时代电力输送的要求。然而,技术人员通过在柔性交流输电环节中结合电动电子技术,不仅极大程度地简化了操作步骤,同时还有效增强了柔性交流输电环节中,电流输送的稳定性。

  2.2高压直流输电

  晶闸管换流阀是电工电子技术在输电环节中的应用标志,随着其在电力输送环节中的深入应用,电力输送体系也不断地朝着高效率、高水平、易操作的方向发展。晶闸管换流阀的大规模应用,不仅有效取代了输电环节中交直变压器的应用,使得电力输送成本得到了进一步的控制,同时还有效提高了电流转换设备在高压直流输电环节中的移动性。

  3配电环节

  配电系统对于保障电力系统能够稳定、高效运行有着极为关键的作用,而为了确保配电系统的安全和稳定,需要着重处理配电环节中的电能控制问题。在电能生产的过程中,必须在经过运输以及配电等步骤之后,才能供用户使用。在此环节中,很多因素都会导致其电压、电流等发生改变,并且在实际生活中,用电设施都必须在一定的电压范围内才能正常工作,如果电力配送无法达到稳定,不仅会导致电电力资源的浪费,同时还会对用电设施造成损伤,从而给用户带来不必要的经济损失。为此,技术人员凭借电工电子技术能够有效地在配送环节中对电力的频率、电压等进行严格控制,且在其处于不稳定状态时,能够及时进行自我调节。

  4节能环节

  4.1变动负荷电动机

  为进一步加强节约电能的效果,还需要不断加强发电系统的节能效果。工作人员在利用发电系统进行发电时,无论是哪种发电系统,本身都会在发电过程中消耗一部分能量,只不过不同的`发电系统所消耗的能量高低不同。为有效节省发电过程中的能源浪费,一方面,工作人员可通过在发电过程中,尽量减少其他形式能量的损耗,将系统中更多的能量能够顺利转变为电能传输给用户;另一方面,工作人员可通过尽量减少发电机本身所消耗的能量,来达到节省电能的目的。总体来讲,无论是哪一方面,都需要不断地提升发电机的性能或者有效调节发电系统中变动负荷电动机的工作频率来实现节能的目的。目前,研究人员已经能够凭借电工电子技术来有效控制变动负荷电动机的工作效率,同时这也推动着发电系统中变频调速的应用不断走向成熟,从而有效实现了发电过程中对能源的节省。

  4.2提高有效功率,降低能源损耗

  在电能使用阶段,由配电厂所配送的电能除被用户使用之外,还有一部分电能则损耗在配送环节中以及各类电器工作的过程中,这样一来,除了会造成电能的浪费之外,还会对电能的质量造成一定程度的影响,为有效提高电能的利用率,降低无谓的电能消耗,就需要研究人员不断提高其有效功率。电工电子技术能够有效补偿电能产生以及输送过程中的无效功率,从而有效降低电能损耗,大幅度提高电能的实际利用率,并有效确保用户能够安全用电。

  5结语

  综上所述,电力系统中,无论是在其发电环节,还是配电、输电等环节,电工电技术都起到了不可或缺的重要作用,而为进一步提高电能的利用率,减少电能损耗,让广大用户安全用电、放心用电,还需要研究人员不断发展电工电子技术的基础上,有效地将其应用到发电系统中,充分挥发其技术优势,推动电力系统的不断发展。

  参考文献

  [1]刘江.电子装置在电力系统中的应用研究[J].中国高新技术企业,20xx(3):41-42.

  [2]周威.我国电力电子技术应用系统的发展现状[J].电子技术与软件工程,20xx(5):246.

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