電子控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

張偉

摘? 要：科學(xué)合理的因用電力電子技術(shù)，不僅可保障相關(guān)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)可提升設(shè)備運(yùn)行效率，幫助企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，需深入研究電子控制中電力電子技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義以及范圍，以切實(shí)提升電力電子技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電子控制;電力電子技術(shù);應(yīng)用質(zhì)量

引言

電力電子技術(shù)是一門(mén)具備較強(qiáng)應(yīng)用性以及實(shí)踐性的學(xué)科，主要是對(duì)控制電路、電子元件等研究，其在電子控制領(lǐng)域占據(jù)著尤為重要的地位。近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，電子控制以及電力電子技術(shù)相關(guān)間關(guān)系日益密切，除了滿足電能優(yōu)化目標(biāo)外，還可提升其控制穩(wěn)定性，推進(jìn)電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)改革發(fā)展?；诖?，對(duì)電子控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義中重大。

一、電子控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.符合能源節(jié)約要求

電力電子技術(shù)與國(guó)家發(fā)展密切相關(guān)，已成為工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的一項(xiàng)核心技術(shù)。當(dāng)前，節(jié)約能源已成為世代主題，也是工業(yè)發(fā)展過(guò)程中必須嚴(yán)格遵循的一項(xiàng)重要原則。在電子控制過(guò)程中，節(jié)約能源尤為重要，可節(jié)約成本，提升能源利用效率。而在電子控制中應(yīng)用電力電子技術(shù)能夠滿足節(jié)約能源這一要求，將能源高效率的轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)。

2. 滿足人們需求

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們生活水平日漸提升，人們對(duì)生活質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。當(dāng)前，電力電子技術(shù)已成為人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中不可或缺的一個(gè)組成部分，而電子控制也與人們生活密不可分。在電子控制中電力電子技術(shù)應(yīng)用可滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨?，提升生活質(zhì)量。各種佳用電器已經(jīng)i電子設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中均需要電力電子技術(shù)。

3. 提升工業(yè)生產(chǎn)效率

作為一種媒介技術(shù)，電力電子技術(shù)可實(shí)現(xiàn)通過(guò)弱電控制強(qiáng)電，將其應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)意義重大。過(guò)去，傳統(tǒng)工業(yè)需要依賴于勞動(dòng)力以完成絕大多數(shù)工作，其在具體開(kāi)展過(guò)程中受勞動(dòng)力的影響極大。僅僅依靠人力已完成勞動(dòng)環(huán)境不佳、勞動(dòng)強(qiáng)度大的工作難度較高。而在電子控制中應(yīng)用電力電子技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率的有效提升，幫助工人減輕工作負(fù)擔(dān)。隨著社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展，人們已開(kāi)始通過(guò)電子控制系統(tǒng)利用電能以完成各項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，可實(shí)現(xiàn)人力資源的大量節(jié)約，勞動(dòng)生產(chǎn)率的顯著提升，降低工業(yè)事故發(fā)生概率。與此同時(shí)，人們可通過(guò)電子控制系統(tǒng)對(duì)工程內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)有效調(diào)整，在智能化生產(chǎn)之上提升工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在高壓輸電系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用電力電子器件已被人們稱之為硅片所帶來(lái)的第二次革命，可對(duì)電力網(wǎng)的運(yùn)行程度有效改善，確保其更為穩(wěn)定。

二、電子控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1. 在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

（1）直流輸電和輕型直流輸電技術(shù)

直流輸電穩(wěn)定性較強(qiáng)，可靈活控制及調(diào)節(jié)，同時(shí)可提升輸電容量。自190年世界上首項(xiàng)晶閘管換流器出現(xiàn)后，在新建的直流輸電工程中均采用晶閘管作為換流閥，這已成為在直流輸電中應(yīng)用電力電子技術(shù)的里程碑。

（2）配電環(huán)節(jié)

如何提升供電可靠性、供電安全性、電能質(zhì)量是配電系統(tǒng)內(nèi)迫切需要解決的幾個(gè)問(wèn)題，在控制電能質(zhì)量時(shí)需要滿足電壓、頻率不對(duì)稱、抑制瞬間干擾及波動(dòng)等各項(xiàng)要求，在這基礎(chǔ)之上用戶電力技術(shù)得以發(fā)展、柔性交流輸電技術(shù)得以延伸，這是配電系統(tǒng)中現(xiàn)代控制技術(shù)以及電力電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看，市場(chǎng)對(duì)此需求日漸提升，這一技術(shù)在市場(chǎng)上得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)隨著市場(chǎng)的發(fā)展電力電子器件價(jià)格逐漸降低，基于此可以預(yù)見(jiàn)到在未來(lái)柔性交流輸電技術(shù)將得到快速的發(fā)展以及延伸。

（3）柔性交流輸電技術(shù)

在20世紀(jì)80年代后期柔性交流輸電技術(shù)得以問(wèn)世，這一輸電技術(shù)是在電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代控制技術(shù)基礎(chǔ)之上而形成的一項(xiàng)技術(shù)，可對(duì)交流輸電系統(tǒng)、電壓有效組抗，還可對(duì)交流輸電功率有效控制，使電力系統(tǒng)穩(wěn)定性得以提升。

2. 應(yīng)用在發(fā)電環(huán)節(jié)

（1）變頻和調(diào)速發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵

在使用高壓變頻器或者低壓變頻器時(shí)，可采用風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速及變頻，從而降低電量損耗。具體而言，當(dāng)前全球低壓變頻技術(shù)已達(dá)到了一定的水平，其國(guó)內(nèi)外身纏廠家較多，但是其系列產(chǎn)品仍然存在著部分缺陷，并不完成。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外高壓大容量變頻器在設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)方面廣泛性不足，缺乏足夠的企業(yè)，因而需要企業(yè)以及院校相互配合，加大開(kāi)發(fā)力度，使逐漸增長(zhǎng)的需求得到滿足。

（2）大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制

靜止勵(lì)磁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、成本低廉，采取的是晶閘管整流自并勵(lì)方式，已經(jīng)被有效應(yīng)用于世界各個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)。為實(shí)現(xiàn)快速性調(diào)節(jié)，可將勵(lì)磁機(jī)這一中間慣性環(huán)節(jié)省區(qū)，這樣可對(duì)控制規(guī)律的方法有效改善，提升其使用效果。

（3）風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁

風(fēng)速的三次方越大，風(fēng)力發(fā)呆呢有效功率則越高，在風(fēng)速的變化作用下風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能轉(zhuǎn)速也將變化?；诖?，對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率有效調(diào)整并疊加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速后，可確保定子頻率恒定，即輸出頻率恒定，從而獲取最大有效功率，這一技術(shù)的核心便是變頻電源。

3. 應(yīng)用在節(jié)能環(huán)節(jié)

（1） 減少無(wú)功耗損，提高功率因數(shù)

在電力系統(tǒng)內(nèi)，必須保證無(wú)功平衡，以避免系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備遭到破壞，功率因數(shù)降低，情況嚴(yán)重時(shí)還容易引發(fā)大面積停電問(wèn)題，為防止此類事故的發(fā)生，在電氣設(shè)備或者電力網(wǎng)存在無(wú)功容量不足問(wèn)題時(shí)，必須要將設(shè)備功率提升同時(shí)增裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

（2）變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行

當(dāng)前，較多國(guó)外變負(fù)荷風(fēng)機(jī)以及水泵均采取交流調(diào)速，但是在我國(guó)仍然需要進(jìn)一步的推廣以及應(yīng)用。在變負(fù)荷機(jī)械內(nèi)，風(fēng)機(jī)以及泵類等均采取節(jié)流閥控制水流量以及風(fēng)流量，或者利用調(diào)速控制以代替擋風(fēng)板，這樣不僅具備較高的效率以及精準(zhǔn)度，同時(shí)可節(jié)約降低30%的節(jié)電率，但是這一技術(shù)也可能會(huì)造成高次諧波以污染電網(wǎng)，存在較高的成本要求。

三、結(jié)語(yǔ)

在電子控制中應(yīng)用電力電子技術(shù)是當(dāng)前電力電子行業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，同時(shí)也是提升電子控制質(zhì)量的一項(xiàng)重要途徑。在電子控制中應(yīng)用電力電子技術(shù)可有效提升生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，基于此我們需對(duì)電力電子技術(shù)主動(dòng)應(yīng)用，同時(shí)將其與電子控制有效結(jié)合，在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范玫瑰， 杜靜. 無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中電力電子技術(shù)的應(yīng)用[J]. 企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)， 2019， 38（7）： 68-70.