電力電子裝置
[拼音]:dianli dianzi zhuangzhi
[外文]:power electronic equipment
由基本電力電子電路組成的裝置。又稱變流裝置。用于大功率電能的變換和控制。
發(fā)展簡況
20世紀60年代以前,實現(xiàn)大功率電能變換和控制的裝置主要采用電動機-發(fā)電機組或由氣體閘流管、汞弧整流器和引燃管組成的變流裝置。60年代由于晶閘管的出現(xiàn)和實用化,大功率半導(dǎo)體器件組成的新一代變流裝置因具有更好的技術(shù)經(jīng)濟性能而逐步取代了傳統(tǒng)的變流裝置,并使電力電子技術(shù)在更大的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。80年代由于門極可關(guān)斷晶閘管 (GTO)和雙極型功率晶體管(GTR)等自關(guān)斷器件的實用化,出現(xiàn)了由上述自關(guān)斷器件組成的更新一代的變流裝置。由于自關(guān)斷器件控制靈活,頻帶較寬,由它們構(gòu)成的變流電路結(jié)構(gòu)更為簡單、工作頻率更高,因而新一代的變流裝置更易于實現(xiàn)小型輕量化、高效率和高性能(低噪聲、高穩(wěn)定度和快速響應(yīng)),從而正在逐步取代由普通晶閘管組成的變流裝置。80年代國外幾種主要電力電子裝置的容量分布如圖。其中圖a是電源換流式裝置情況,圖b是負載換流式裝置情況,圖c是自換流式裝置情況。
微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,為變流裝置提供了更為完善的控制手段。目前變流裝置正沿著集成化和微機化的方向發(fā)展,將具有更為可靠和完善的性能。
分類
變流裝置的種類繁多,可從不同角度分類。
(1)按變換功能可分為整流器、逆變器、直流變流器、交流變流器。
(2)按用途可分為電源和開關(guān)。
(3)按應(yīng)用領(lǐng)域可分為電機調(diào)速裝置、直流輸電裝置、感應(yīng)加熱裝置、無功補償裝置、電鍍電解裝置、家用電器變流裝置。
(4)按組成器件可分為全控型變流裝置和半控型變流裝置。其中,電源和開關(guān)均有交、直流之分。
直流電源可由整流器或直流變流器組成,用于直流電動機調(diào)速、充電(見充電電源)、電鍍(見電鍍電源)和科學儀器(見直流穩(wěn)壓電源)等方面的電源。
交流電源可由變頻器組成(見變頻電路)。當電源輸出頻率和電壓可在大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)時稱為變頻變壓電源(VVVF),用于交流籠式異步電動機調(diào)速;當電源輸出頻率和電壓需嚴格維持恒定時稱為恒頻恒壓電源(CVCF),用以構(gòu)成交流不停電電源;當電源輸出電壓可維持恒定時則稱為交流穩(wěn)壓電源;當電源輸出頻率可提高到8千赫時稱為中頻感應(yīng)加熱電源,用于感應(yīng)加熱和淬火;當電源頻率高于8千赫時則稱為高頻加熱電源,用于淬火和焊接等領(lǐng)域。
利用半導(dǎo)體器件的快速開關(guān)性能,可構(gòu)成靜止式無觸點大功率開關(guān),用以控制工業(yè)電能的通斷,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電磁式有觸點大功率開關(guān)(見交流靜止開關(guān))。
當裝置開關(guān)器件由具有自關(guān)斷能力的全控型器件組成時,稱為全控型變流裝置;由無關(guān)斷能力的半控型器件組成時,則稱為半控型變流裝置。根據(jù)換流電壓來源的不同,半控型變流裝置又可分為電源換流式裝置、負載換流式裝置和自換流式裝置。
公共技術(shù)
盡管電力電子裝置的功能、用途各有不同,但它們都是采用電力電子器件進行大功率電能變換的裝置,因而在電力電子裝置的研究、設(shè)計、制造、調(diào)試等過程中遇到的許多基本技術(shù)問題也是共同的。這些問題是:
(1)電力電子器件的聯(lián)接技術(shù)(見電力電子器件的串并聯(lián)聯(lián)接);
(2)電力電子器件的冷卻技術(shù)(見電力電子器件的冷卻方式);
(3)電力電子裝置的保護技術(shù)(見電力電子裝置的保護方式);
(4)電力電子裝置的抗干擾技術(shù)。
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標簽:電力電子裝置
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文章名稱:《電力電子裝置》
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