第一篇 电力电子技术

电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术。随着21世纪电力电子技术的迅猛发展，电力电子技术与运动控制、计算机技术已经成为当今科学技术的两大支柱。电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅广泛应用于工矿企业，也广泛应用于交通运输、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。

电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科，它是大功率的电子技术，是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力拖动、电力电源之电力领域的电子技术。电力电子技术变换的“电力”可大到数百兆瓦甚至吉瓦，也可小到数瓦甚至毫瓦。与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传输的载体。电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。

电力电子技术在电气工程中的应用：高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、电镀、电加热、高性能交直流电源。

电力电子技术的作用如下。

（1）优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。例如，在节电方面，针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查，潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%，所以，推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施，一般节能效果可达10%～40%，我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

（2）改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有95%与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。

（3）电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪声且具有全新的功能和用途。

（4）电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。有人甚至提出，电子学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域，电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。