时间：2023-09-19 18:49:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电力与电子技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)010-042-02
1、引言
电力电子技术是一个新兴的领域，它将电子技术应用到电力领域，将强电和弱电结合控制。从电力电子技术问世至今，在各行各业都有广泛的应用，尤其在工业上发挥着重要的作用。在工业方面，电力电子技术主要应用在电力牵引、电机驱动和先进装备制造业等。在电力电子技术的基础上实现的大功率变流器及其控制系统，大功率高精度可程控交、直流电源系统，高精度数控机床的驱动和控制系统，这些技术不但提高了工业制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗，实现绿色工业。
2、电力电子技术的发展历史
从1958年美国通用公司研制出世界第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制就开始了从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由功率半导体器件构成的变流器时代。虽然早在20世纪初就已经出现在了可以控制电流的真空管和水银整流器，但电力电子技术真正得到飞速发展并被广泛应用，还是在硅整流器件诞生之后。硅整流器件包括从半控型晶闸管(SCR)到全控型的门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOS．FET)・随着硅整流器件的发展，电力电子器件的控制能力和开关速度得到了提高，而电力电子技术的发展也相应先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。
3、电力电子节能技术的典型应用
3.1变频调速系统 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流／过压／过载保护等功能。变频器的功能很多，比如其优化电机运行，全世界中用电量有60％左右是通过电动机来消耗的，因此变频器在提高电动机的电能利用率上有很大的作用。根据全球著名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力，相应减少9700万吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。 在一般的工业领域，通常场合下的电机调速均采用电力电子技术与电力传动技术，目前该技术已经比较成熟。在异步电动机运行时，需要同步进行调压和调频使电机在获得良好的运行性能，同时保持控制的灵活性。目前主要通过交-直-交变频调速系统来实现这一目标。包括可控整流调压、方波(六脉波)逆变调频和不控整流器整流、脉宽调制逆变器同时调压调频两种主要结构形式。但一些高压大功率应用(电力牵引，中高压高性能电机驱动等)场合，依然是这一领域的技术制高点，仍在进行不断的研究。 据最新资料统计。在美国大约有8％的发电量消耗与照明负载有关，约50％－60％的发电量用于电动机的驱动。近年来，由于美国应用高度发展的电力电子变频技术对白炽灯和各种电机进行改造，使电能节约15％－25％左右，在日本，由于广泛使用变频技术，使得目前单位国民总值平均能耗居世界最低的情况下，又再把全国发电量的10％节约下来。
3.2高频开关电源技术 电气产品的体积、重量与供电频率的平方根成反比，所以当我们把频率从50Hz提升到200Hz时，用电设备的体积重量大体下降至原来的5％-10％，基于这个原理，对传统行业的电镀、电加工、充电等各种电源进行改造，不仅其主要材料可以节约90％或者更高，还可节电30％或者更多。 目前，高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流，传统的相控式稳压电源已逐步被高频开关电源所取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT在高频下工作，其开关频率一般在50Hz-100Hz之间，以实现高效率的小型化。
3.3新型静止无功发生器(ASVG) 变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此无功电源与有功电源一样，是保证电能不可缺少的部分。随着电力电子技术的进一步发展，逐步出现在了应用变流技术进行动态无功补偿的静止补偿器。它是通过将自换相桥梁式电路直接并联到电网上或者通过电抗器并联到电网上。ASVG根据直流侧采用电容和电感两种不同的储能元件，可以分为电压型和电流型两种，图1所示的原理图为电压型补偿器，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则为电流型的ASVG。交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收换相时产生的过电压。当逆变器脉冲宽度恒定时，调节逆变器输出电压及系统电压之间的夹角，就可以调节无功功率及逆变器直流侧电容电压Uc，同时调节夹角和逆变器脉宽，既可以保持Uc恒定的情况下，发出或吸改所需的无功功率。
4、我国电力电子技术应用于工业节能情况
我国电力电子行业起步较早，1957年美国发明了晶闸管，1962年我国就研制出自己的晶闸管，电力电子节能技术遍布工业制造、交通运输、电力系统、电子装置等各个领域，包括一大批轧机、无轨电车、电焊机、电镀和电解电源以及风机和水泵等机电设备，由于采用现代电力电子技术进行改造，其效率大大提高。电力电子技术已经渗透到日常生活的各个角落：上班乘坐的交流调速地铁；上下楼用的交流调速电梯；室内用的变频调速空调；照明用的高频振荡荧光灯；计算机用的开关电源和UPS．家用电炊具中的电磁炉等。这些新型设备大大提高了效率，降低了能耗。
5、结论
通过以上分析，可以看出电力电子技术能够实现工业上高效节能的目的，具有非常高的实用性，应用范围也相当广泛，在工业中很多领域已经开始发挥出重要的节能作用。随着电力电子技术的发展，其必将为绿色工业提供更好的指导和更强的动力，为节能减排创造更广阔的发展空间，从而造福全人类。
注释：
①唐政．浅谈电力电子技术发展与应用[J]中国科技博览,2010,30： 635．
②李泽元．21世纪的电力电子技术[J]电信技术．1999,11：1．3．
③林辉．异步电动机的软起动技术[J]I电机技术．2010,3：32-34．
④刘冬岩，韩直．电力电子技术与节能[J]．中国能源，1997,10： 43-44．
关键词：新时代；电力电子技术；改革；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.146
0 引言
电力电子技术主要指的是通过使用相应的开关件来实现对电能进行有效变换与控制的技术，其出现于上个世纪的末期，出现后便得到了较快的发展，现阶段已然成为集电力、控制以及电子三个方面新型技术。对于电气专业的学生来讲，该门课程一方面是重要的基础性课程，另一方面也具有很强的应用性与综合性的技术。所以，对于学习电气、自动控制等专业的学生来讲，学习好该门课程对于他们今后的学习与工作有着很好的促进作用。二十一世纪的到来使得科技有了飞速的发展，社会上对于学生也出现了全新的要求。针对新时代科学技术发展的特征，高校应当对学习的课程进行改革，这样才能够更好的帮助学生去适应社会。而就《电子电子技术》课程来讲，需要在教学理念、教学方法、教学手段等方面进行改革，增加该门课程的实验，构建出更加完善的学习体系来。
1 对课程内容进行优化调整
进入到新时代之后，电力电子科技出现了飞速的发展，一些崭新的控制技术与器件相继问世，而在教学过程中所使用的课本则过于陈旧，课本上的知识具有较大的滞后性，与现阶段世界技术间存在着一定的差距，不利于学生更好的了解当今该门课程的前沿技术。所以，就需要对该门课程的内容进行改革。
第一，传统的电力电子技术中主要是以晶闸管为主，通过使用晶闸管来完成整流器、交流高压等工作，不过该器件在处理相关直流的一些变换装置时则很难达到要求。在这之后，便出现了以IGBT为主的新器件，新器件的出现便成为了电力电子技术的核心。所以，在讲授课程的时候不需要再将传统的晶闸管组成的电路进行讲解，而是将全新的器件所构成的电路进行讲解，这样一来，不仅能够降低学习的难度，而且开拓了学生的视野。
第二点，新科技的发展促进了电力电子器件的前进，特别是功率MOSFET与IGBT的出现，已经基本了取代了传统的晶闸管。而这两种器件快速发展的重要原因：首先，新器件在开关频率上有了很大的提升；其次，这两种新器件都属于电压型控制 ，能够十分方便的与数字电路相连接。因此，在教学的过程中，需要对教学的内容进行优化调整，将课程的重点放在全新的器件上来，慢慢的淡化现阶段已经不再使用的器件与控制方法。
2 以全新的方法促进学生学习能力的提升
首先，对于《电力电子技术》课程来讲，需要在讲授课程的基础上加强课程内容与实际工程的结合。所以教师在讲授课程时，需要对传统的方法进行改革，将实际生活中的例子拿到课堂上来，以实际的操作向学生进行展示，通过这一方法的进行能够很好的促进学生进行求知的欲望，让他们在学习的过程中就能够了解该门课程在学习与工作间的联系。
其次，将学生作为学习的主角来对待，促进学生积极性的培养。传统的教学工作主要体现了教师的位置，在课堂上教师的位置占据着主导地位，而学生则仅是被动的接受。在新时代，《电力电子技术》课程的讲授应当近一步的弱化教师在课堂上所占据的位置，将学生作为课堂的主角，根据教学的基本内容对教学方法进行深入的改革，引导学生自主完成电路图与波形图的制作。比如可以拿教室中电扇的调速作为例子，引导学生根据这一实际情况完成调整功能实现的思考，让学生能够自主的完成相关电路与波形图的制作，并抽出课堂的时间让大学进行讨论。通过这种方法的进行能够充分的调动起学生的积极性，让每一位同学都参与到课堂中来。
最后，可以使用丰富的教学工具来完成教学工作。新时代为各个方面都带来了巨大的变化，对于教学工作来讲，已经从传统的使用黑板发展到现阶段可以使用白板、多媒体等来实现。在使用现代化的教学方法后，可以通过PPT、FLASH以及视频向学生展示电力电子器件。当然，也不能一味的只使用多媒体进行教学工作，在使用多媒体进行教学工作的过程中要重点观察学生的学习态度，如果在使用多媒体的时候学生的学习态度不高的话，使用多媒体进行教学常常会出现事倍功半的效果，不利于教学工作的顺利开展。
3 以实践的训练达到促进学生实践能力提升的目的
《电力电子技术》作为重要的专业基础课，实践训练占据着很重要的地位。实践训练的开展能够促进学生动手能力的提升，让每一位学生能够将课堂上学习到的知识与实践相结合。所以，针对新时代的新特点，教师应当对实践训练内容进行改进，加强学生的实践动手能力。
首先，无论是理论学习还是实验，基础性的知识都十分重要。所以在进行实训的时候，首先应当带领学生完成基础性的实验，根据实训指导书的要求带领学生一步步的完成基础实验，在这一过程中，一方面能够促进学生对理论知识的理解，另一方面也能够让学生进一步的了解实验设备与实验方法的使用。其次，应当在基础实验的基础上开设综合性与创新性较强的实验。传统教学过程中在做实验时基本上都是让学生进行验证性实验，学生仅需要按照要求一步步的做下去就可以了。而在新时代背景下，应当培养学生的创新性，提升学生的主动性，在完成基础实验的基础上鼓励学生自己完成实验的设定，这样能够更好的促进学生能力的提升。最后，应当紧跟当前世界先进技术，在课堂上，向学生介绍现阶段世界上电力电子技术的发展情况，让他们能够了解到当今该项技术的发展情况，拉近学生与世界先进技术的距离。
4 总结
新时代的到来对学生也提出了新的要求，为了能够培养新时代的学生，针对《电力电子技术》课程的特点进行改革能够很好的促进该门课程的有效发展。
参考文献：
[1]李月朗.电力电子技术在智能电网中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（16），
[2]张红娟，路秀芬，孟海涛.“电力电子技术”课程工程实践的教学改革[J].电气电子教学学报，2016（03）.
[3]王利婷.智能电网中电力电子技术的应用探讨[J].电子制作，2016（14）.
高校电类专业中，电力电子技术是自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程等多个专业的重要技术基础课程。该门课程涉及电力电子器件、电力电子主电路及控制电路，集电力技术、电子技术和自动控制技术为一体，具有非常广泛的应用前景[1-2]。
电力电子技术课程具有很强的综合性和实践性，因此在教学过程中十分重视对各种电力电子电路的工作原理及电压、电流的波形分析，这样能够更加深入的理解电力电子器件的开关特性[3-4]。由于电力电子技术课程中将包含整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路和交流-交流变流电路，同时又有各种不同负载分析，如电阻性负载、阻感性负载及反电动势负载等，在此基础上又包含相应的参数计算，如直流电压、电流平均值、交流电压、电流有效值等[5-6]，因此在该门课程的教学及学习过程中主要存在如下几点问题：
（1）教学过程中由于课时的限制，教师不能在黑板上手工绘制和讲解全部电路波形，而是大量采用幻灯片方式教学，造成学生不易理解。
（2）学习过程中由于各种变换电路知识点较多，因此会让学生感觉到电路非常繁琐，分析非常抽象，并从思想上认为课程不好学。
（3）实验学时不足，使学生对电力电子器件性能及电力电子电路的应用不能有更为深入的认识。
以上问题均反映出教学手段及教学设计上存在不足，因此本文提出以仿真教学模式为主，同时配合传统黑板手工波形绘制与计算分析为辅的复合型教学模式，不仅可以大大提高教学效率、教学效果，同时可以帮助学生提高学习兴趣、增强自主学习能力，使得更为深入理解电力电子技术课程的学习内容。该种教学模式的深入开展，对电力电子技术课程设计、相关毕业设计以及开放性实验和创新实验是非常有益的。
一、电力电子技术仿真教学改革
电力电子技术课程内容量大、知识点多、既有理论分析又有实际电路应用。以我校自动化专业为例，采用王兆安老师主编的《电力电子技术》第五版教材，课程内容将涉及电力电子器件、电力电子电路（AC-DC整流电路、DC-AC逆变电路、DC-DC直流-直流变流电路、AC-AC交流-交流变流电路）及电路控制技术（PWM、软开关），课时安排为56学时，其中8学时为实验教学。在48学时的理论教学内容中，除绪论、习题课和总复习占4学时外，电力电子器件占4学时，电力电子电路占34学时，PWM控制与软开关技术占6学时。由上可见，电力电子电路占理论教学学时的70%，但是该部分的实际教学内容非常多，以整流电路部分为例，将主要涉及到两大类（单相整流、三相整流）、四小类（单相半波整流、单相桥式整流、三相半波整流、三相桥式整流）、三种负载（电阻性、阻感性、反电动势）及多种电路变换形式（如带续流二极管），其中每种电路还要分析不同触发角（如30度、60度、90度、120度等）控制下的电路工作原理、电压和电流波形图（如负载直流电压、负载直流电流、晶闸管承受电压、晶闸管流过电流、交流电流等）、电量参数计算（如直流平均值、交流有效值）。如此复杂的电路教学过程，若仅靠传统黑板板书及幻灯片教学模式进行讲解，将不能在有限的课时时间内，既完成教学内容，又让学生深入理解各种电路的工作过程，其结果是学生没能抓住电力电子电路学习的根本，不具有分析和设计电力电子电路的能力。
电力电子技术的仿真教学改革就是要改变上述由于教学内容多、课程内容复杂、课时分配少而带来的教学和学习问题，其改革的内容就是在有效的教学时间内，通过仿真软件搭建电力电子电路并进行仿真波形分析与工作原理讲解的教学模式，该模式不仅能把教学基本内容讲授清楚，同时能大大提高学生对课程教学重点与教学难点的理解和把握，达到事半功倍的效果。
仿真教学改革中采用MATLAB仿真软件，其中的电力系统模型库包含电源模块库、电器元件模块库、电机模块库、电力电子元件模块库、连接件模块库、测量仪器模块库和其他电气模块库。通过使用Simulink模块库组成电力电子控制电路，使用电力系统模块库组成电力电子主电路和驱动电路，可以较为容易的分析和设计更为复杂的电力电子电路，可以深入的研究和观察电力电子电路的动态响应和稳态响应。
二、仿真教学过程实例分析
由于电力电子技术课程中的各种电路形式复杂多样，因此以三相桥式全控整流电路为例，来说明电力电子技术的仿真教学过程。三相桥式全控整流电路在工业生产中具有重要位置，大量用于电解、电镀、直流电机传动、励磁等场合，因此该电路是电力电子技术课程的重点内容。
三相桥式全控整流电路为如上所述教材的3.2.2节内容，主要包括电路原理图、电阻性负载、阻感性负载工作情况三部分内容。该节课程的知识目标定位于掌握三相桥式全控整流电路的组成、特点及应用，理解三相桥式全控整流电路的工作原理；能力目标定位于能够根据电路图搭建相应电路并进行测量，同时能够根据任务要求开展相关实验。该节课程的仿真教学过程中首先让学生掌握电路结构，然后针对不同负载情况下，让学生理解工作原理并学会波形分析及参数定量计算，最后结合“自动控制原理”及“电机学”课程相关内容，给出仿真实验任务，目的让学生逐步进入状态，逐步掌握学习这门课的方法，下面给出仿真教学中需要注意的教学重点，其它教学部分可参考相应教材，这里不再赘述。
1.三相桥式全控整流电路结构
该部分首先介绍三相桥式全控整流电路是目前应用最广泛的整流电路，它区别于单相整流与三相半波整流，具有功率大、直流脉动小等优点，同时采用幻灯片播放实际应用案例的形式，来增强学生对该部分内容的感性认识，并提高学生的学习兴趣。其次，介绍该电路中包含六个晶闸管元件，是目前学习中器件最多的电路，需要学生们认真理解六个晶闸管器件的触发工作过程。再次，采用MATLAB仿真软件搭建三相桥式全控整流电路原理图，如图1所示。
搭建的过程中，一定要强调以下几点：①晶闸管器件编号务必为共阴极组内VT1、VT3、VT5，共阳极组内VT4、VT6、VT2；②晶闸管门极触发脉冲顺序务必为VT1-VT6；③晶闸管触发脉冲相位间隔60度。
2.带电阻性负载情况分析
前面讲解完三相桥式全控整流电路搭建后，真正进入到电路工作原理、波形分析及定量计算部分。进一步完善上面仿真电路原理图，将负载选择为电阻性负载，并增加若干示波器观察点，其中三相电源设置为幅值100V、频率50Hz，电阻负载2Ω，仿真参数设置为仿真起始时间0.0s，结束时间0.1s，算法选择ode23tb。
带电阻性负载情况下的教学重点为：①不同触发角下的波形分析；②负载电流的连续与断续分析；③晶闸管的单触发脉冲与双触发脉冲形式。其中难点内容为连续与断续状态下的脉冲形式。
首先通过仿真详细讲解30度触发角时的波形情况，要求学生在给定电源条件下能够正确理解触发脉冲、直流负载电压、直流负载电流、晶闸管承受电压和交流电源电流的波形，具体如图2所示。讲授过程中需要注意：①触发角的触发时刻，由于三相整流电路的自然换相点对应A相电压波形的30度位置，因此30度触发角情况下的晶闸管VT1触发时刻为60度位置，换算成时间为0.0033s；②将整个电源周期分成6段，每段先确定6个晶闸管的导通与关断状态，再分析其他电量；③特别注意强调线电压波形及波形画法。
然后，利用仿真教学的优势进一步讲解如上教学重点要求，如图3所示为60度和90度触发角下的晶闸管触发脉冲情况和直流输出电压波形情况。图中可以清楚的看到60度触发角为负载电压和电流连续与断续的临界点，90度触发角时清楚的看到负载电流为断续状态，同时各个触发脉冲为保证电流断续下正常工作而变成双触发脉冲形式。
为了让学生能够更深入的理解电阻性负载时的工作情况，在仿真教学过程中，可以采取更小的脉冲角度间隔对多个触发角进行多次仿真，这样更能深入理解随着触发角的增加，直流负载电压不断降低的过程。
3.带阻感性负载情况分析
当三相桥式全控整流电路带阻感性负载工作时，其特点就是能保证负载电流续流而不出现断续的状态，因此该部分的教学重点为：①让学生能够清楚的理解整个移相范围内负载电流总是连续的工作状态；②由于电感的作用，负载电压会出现负的部分；③大电感状态下，负载电流近似为一条直线。图4为触发角为90度时三相桥式全控整流电路的波形情况，与图3中触发角为90度情况进行对比，可以清楚的看出阻感性负载时的直流负载电压波形既有正向波形，又有负向波形，负载电流波形始终处于连续状态，同时还可以通过仿真教学清楚的展示电感为5mH和200mH时的直流电流波形，其中5mH时电流波形脉动较大，而200mH时电流波形脉动较小，近似为一条直线，这也充分说明当电感值为200mH时，感抗相对于阻抗来说充分大。
4.仿真实验任务：直流电机闭环调速系统
完成如上规定的仿真教学任务后，可以给学生布置相应的仿真实验任务，结合直流电机原理和闭环控制原理，安排直流电机闭环调速系统的仿真实验，可以安排在实验课中完成或课后自行完成。仿真实验任务如下：
（1）仿真参数设置：仿真起始时间0.0s，结束时间5s，算法选择ode23tb。
（2）系统要求跟踪恒值速度给定500r/min。
（3）转速调节器设定为比例控制，要求分析不同负载转矩、不同转速比例调节下的电机电压、电流和转速波形。
这里给出用于教学参考的系统仿真结构图及电机电压和电流波形，如图5和图6所示。由于直流电机为阻感性负载，因此通过仿真实验可以更深入的认识阻感性负载下的三相桥式全控整流电路的工作过程，直流负载电压即电机供电电压有正负波形，直流负载电流即电机电枢电流为连续状态且近似为一条直线，转速波形由学生在仿真实验中自行观察。
关键词:电力电子技术;铁路机车;牵引动力
1绪论
为了满足社会发展的需要，铁路行业正朝着速度更快、稳定性更高、成本更低廉的方向发展。尤其是电力电子技术在铁路机车当中的应用，优化了机车设备的结构和性能，提高了铁路运输的效率。因此，研究分析电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展具有重要的现实意义。
2铁路机车牵引技术的发展
机械设备的发展，带动了铁路机车设备的发展。在铁路机车设备的最初时期，很多机车设备的主要动力来源于蒸汽，而蒸汽式机车也是铁路系统的第一代机车，标志着人类社会的道路运输正式进入到了全新的发展时期。蒸汽类型的机车因其动力较弱，操作繁琐等问题，难以满通运输发展的需要，同时由于其主要以煤炭作为主要燃料，不仅消耗大量的能源，而且还排放大量的二氧化硫，对周围的环境造成了严重的污染。于是，在科学技术的发展推动下，电力类型的机车设备越来越多的应用到铁路运输当中，提高了机车设备操作效率的同时，也使得机车设备的牵引动力更为强大。近年来，晶闸管整流器类型的机车设备越来越多，推动了铁路机车电子化的发展。该类型的机车设备不仅具有电力类型机车设备的良好性能，而且还能够高效率的控制电能，实现了机车设备的高效率运行。例如当前我国自主研发的韶山系列电力机车等，就是在牵引动力方面引入了电力电子技术。此外，我国还自主开发了斩薄调压技术，实现了不使用开关的情况下，通过脉冲技术的应用，将触网电压直接牵引到发动机上，为铁路机车的电动机，在一定范围内提供了持续不断的稳定电压。
3电力电子技术概述
3．1电力电子技术
相比较传统的电子技术，电力电子技术利用了如GTO、晶闸管等电力电子元器件，对电能实现了优化控制。该项技术既可以将电力的功率调高到兆瓦的水平，也可以将其调低到1瓦以下。在铁路机车设备中引入该项技术，实现了机车电能的精准控制，使得机车可以按照人们的设计要求进行运行，不仅提高了铁路行业电能的利用效率，而且还提高了电力类机车的运行效率。
3．2电力电子技术的应用优势
在铁路机车牵引动力中，应用电力电子技术，不仅可以有效的提高机车本身的运行速率，而且还具有以下优势:(1)电力电子技术可以对当前铁路机车的交流电机进行优化，在满足铁路机车基本性能要求的基础上，缩小了电机设备的体积，解决了传统铁路机车设备安装与运行时间长等问题。此外，电力电子技术还可以有效的优化铁路与轮轨之间的摩擦力，提高了机车设备的牵引功率。(2)电力电技术可以为铁路机车的运行提供持续稳定的动力，相比较传统的电力技术，铁路机车的运行稳定性和安全性大幅度得到了提高。(3)解决了铁路机车存在的电刷与转向器磨损问题，有效的控制了电动机无换向器的控制，确保了铁路机车运行过程中的稳定性。
4电力电子技术在铁路机车牵引动力方面的应用
近年来，传统的交流电控制牵引力模式，已经难以满足铁路机车设备实际运行的要求，很多地区都积极引入了新技术和新材料，以期满足当前社会发展的需要，实现铁路系统的可持续发展。尤其是多频率的交流电牵引驱动的应用，正式标志着电力电子技术实现了铁路机车牵引动力的优化升级，其具体表现在以下几个方面:(1)通过四象限变流器的有效利用，降低了铁路机车运行过程中，电网中存在的电流谐波分类，提高了电力供应的质量，确保了铁路机车运行过程中不会受到交流电动力产生的信号干扰，进一步提高了铁路系统运行的稳定性。(2)利用交流传动电力电子技术，改善了供电电网的电工功率，使其接近于1功率，有效的降低了电网当中的电能损耗。此外，它还可以通过再生制动的方式，对电网实时反馈电能的相关信息，提高了电能质量的同时，也达到了节能减排的目的。(3)利用电力电子技术，可以优化铁路机车牵引与制动之间的关系，例如，利用设置在铁路机车上的位置转换开关，可以实现了在主电路上对牵引、制动的自动转换，有效的避免了人工操作所可能存在的错误，提高了转换的效率，使得整个操作过程更加的简便和可靠。
关键词：电力电子技术；一体化教学模式；教学方法
随着改革开放的不断加大，当今社会的电气设备正朝着自动化、现代化的方向飞速发展。没有先进的电力电子技术就没有现代化的电气设备，有了现代化的电气设备就可以提高人民生活水平质量。
一、一体化教学模式的介绍
一体化的教学模式不只是简单到车间进行操作，而是为了完成工作任务而进行的有意识的行为。一体化教学模式是将班级人数分成几个小组，小组通过主动讨论和合作式学习，按照获取信息―制订计划―实施计划―评价反馈的工作过程完成学习任务，通过工作任务的完成逐渐培养学生的综合职业能力。
第一步：获取信息。获取信息就是打破了以往的先进理论教学而后进行实践教学的教学模式，先让学生参加实践。这里的实践就是让学生亲自到实习场地去参观，以增加感性认识，获取任务信息，同时还能激发学生对学习本课程的积极性。
第二步：制订计划。制订计划就是根据工作任务，列出要完成工作任务的具体操作步骤。在这个过程中学生要利用现代化的教学设备，利用电脑查找相关信息和资料，列出完成任务用到的各种元件及工具；通过小组讨论的方式，制订出完成工作任务的最佳方案。
第三步：实施计划。学生根据制订的计划按部就班地实施工作任务。在这个过程中，学生可以通过角色扮演的形式，有的学生负责整个工作过程的调度工作，有的查资料，有的在组装焊接，最后有专门负责检查验收等等。
第四步：评价反馈。学生在完成工作任务之后，一定要给出一个公平合理的评价。一体化教学的评价是由：自我评价、小组评价和教师评价三个环节组成的。这样就能让学生更多地参与进来，充分发挥学生的主动性，也让评价更加公平合理。
二、传统教学方法存在的弊端
传统教学方法是先讲理论部分，再到车间进行实训操作。因此学生在学习过程中缺乏学习主动性，再加上学生的基础比较薄弱，可能会存在以下问题：
1.电力电子技术专业理论知识逻辑性比较强，学生理解能力比较差。
2.在分析波形图时，学生分析问题的能力比较差，对所学内容不能完全掌握。
3.学习内容往往脱离生活实际，学生的学习兴趣不高。
根据上面存在的问题，我们在教学过程中采用了一体化教学方法，利用一体化教学方法的主导思想，提倡学生“学中做、做中学”的教学理念，以解决教学过程中存在的缺陷。
三、采用现代化的教学方法和教学手段
教师在教学中应注重因材施教，分层次教学。根据电力电子技术课程的特点，在讲授电力电子技术电路图和波形图时，可以借助多媒体进行讲解。尤其是在分析比较复杂的波形图时，应用多媒体讲解可以将输入波形和输出波形用不同的颜色区分开来，用动画的方式将波形图演示出来，这样有助于学生的理解。通过这种方式还可以培养学生的思维能力，有助于学生理解和掌握教学内容。
四、加大工作任务的学习，不断提高学生解决问题的能力
典型的工作任务是从实际生活中提取出来的。通过对工作任务的学习，可以对电力电子元器件的结构、工作原理、使用场合、使用方法及安装注意事项有非常清楚的认知。通过对工作任务的分析，制订出相应的工作计划，可以将工作任务中涉及的知识点和技能点全部进行练习。只有将这些内容全都掌握了，才能完成工作任务。通过对工作任务的完成，学生锻炼了理论联系实际以及动手操作的能力。在完成典型工作任务的过程中，可以激发学生的学习兴趣。从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发，可以充分发挥学生学习的自觉能动性。这样可以让学生在兴趣盎然的操作中理解和运用知识，从感受中获得正确的认知，增强学生的动手操作能力，同时也提高了学生解决问题的能力。
当今社会科学技术发展迅速，电力电子技术内容也在不断地更新，时代的变革使高等职业教育的教学方法也在不断进行改革，以寻找新的教学途径来提高教育质量。在新课程改革的背景下，一线教师在教学中应跟上时代的步伐，大力提倡一体化教学新模式，不断改进教学方法和教育手段。在教学过程中为学生树立“做中学、学中做”的教育理念，做到以老师为主导、学生为主体的教育观念。一体化教学模式是以完成典型工作任务为中心，让典型工作任务始终贯穿在整个教学过程中。通过分小组教学，同学们针对工作任务提出了自己的看法，最后确定出最佳解决方案，这样既加强了学生的语言能力，同时还提高了他们团队合作的意识，培养了学生的分析问题和解决问题的综合能力。
参考文献：
[1]李木杰.技工院校一体化课程体系构建与实施[M].中国劳动社会保障出版社，2012.
[关键词]项目引领 教学模式 职业能力 创新能力
[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）22-0087-02
一、引言
传统的以教师为主体、以课堂教学为核心的“填鸭式”教学模式在教学方法上主要以课堂讲授为主，教学内容主要以电力电子器件及其应用电路的分析处理为主，内容深奥难懂，学生接受性较差；开设的少量验证实验与工业生产的实际需求相差较远，与“以就业为导向，以能力为本位”的高职教育宗旨相距甚远。
根据高职教育的宗旨，以学生的认知规律和岗位需求出发，在电力电子技术课程中引入具体实践项目，使学生在动手操作相关实训项目的过程中，了解基本原理等理论知识，做到真正的“教学做一体化”。
二、项目引领教学法的内涵
项目引领教学法，是指师生通过共同实施一个完整的、具体的、具有实际应用价值的产品为任务的教学活动，是一种以学生为主体、教师辅助指导的学习过程。项目引领教学法以学生职业技能培养的基本规律为依据，以职业能力培养为重点，根据职业岗位所需的知识、技能、素质要求，实现学生职业能力的提升和职业素养的养成。将“项目引领”式教学方法引入课程教学，打造“感知、学习、应用、总结、提高”五位循环的教学模式，注重理论实践相融合，锻炼学生善于发现问题、自我分析问题、解决问题的能力，从而提高学生的职业能力。
三、项目引领教学法实施的原则
（一）项目的真实性
选择的项目的来源必须是企业实际生产过程或在实际生活中应用的具体项目，应用性要强，这样才能够锻炼学生的感官能力。
（二）项目的融合性
选择的项目要能够将理论知识和实践技能有效地融合在一起，能把即将要学的知识和已学的知识融合起来，使学生在学习了新知识的同时又复习了旧知识，锻炼学生的综合运用知识的能力。
（三）项目的趣味性
“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣”，选择的项目要能够激发学生的好奇心，诱导学生学习的情绪，营造一个良好的学习氛围。若设计的项目不能激发学生的求知欲，不能有效调动学生学习的积极性，教学实施的效果将很难得到保证。
（四）项目目标的确定性
教师布置任务时首先要确定总体目标，然后把总体目标细分成多个具体的小目标，并把每一部分内容转化为容易掌握的“小任务”，通过这些“小任务”的完成来达到总的学习目标。
四、项目引领教学法在电力电子技术课程中的应用
电力电子技术是高职电气自动化技术专业的一门核心专业课，在课程体系中起着承上启下的作用。根据调研结果，以及毕业生的反馈信息，立足于满足企业岗位需求，融入职业资格标准，以职业能力为主线，系统设计课程结构和教学内容。课程以功率器件的选择、使用，主电路的安装、调试，基本信号电路的分析与检测等方面能力培养为目标，将电力电子技术的教学内容划分为五个项目模块：调光灯、三相可控整流电源、开关电源、中频感应加热电源、变频器等。根据实际需要将每个项目模块细分为几个小模块。按照由易到难，学生的认知规律来安排实践项目。以“调光灯制作”为例，在项目实施过程中融合晶闸管和单结晶体管、单相整流电路、单结晶体管触发电路的学习，具体的教学实施过程如图1所示。
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图1 以“调光灯制作”为例的项目引领教学设计
（一）确定项目任务
学生通过对电路分析基础、电子产品设计与制作、专业基本技能训练等先导课程的学习，能够对电阻、电容、二极管、三极管等常用器件进行有效识别，并能够熟练操作万用表进行元器件参数、性能检测。明确本项目任务：普通台灯无法根据需求进行灯光调节，根据所学的晶闸管和单结晶体管的特点及相关整流电路知识，制作一个灯光可调的电路，不能使用可调电阻完成任务。
（二）制定项目计划
按照5人/组的方式对全班同学进行分组，并选出组长作为项目经理。根据项目任务，小组内部分工进行项目相关信息的收集、分析和整理，并且每名成员制定一份项目设计方案和计划，包括：工作步骤、检验计划和实施计划等。然后小组内讨论每名小组成员的见解和工作计划，最终确定最优解决方案和计划。各小组陈述各自的设计方案和计划及运用到的相关知识点，教师对各小组方案的优缺点作适时引导。在轻松愉快的气氛下，在兴趣的驱动下让学生慢慢理解所用到的知识。在这个过程中增强了学生参与的主动性，激发了学生的学习兴趣，学生通过主动探识、自主学习，在强化实践锻炼的过程中掌握所学的知识点，从而达到高职院校的课程教学目标。
（三）实施项目计划
学生根据方案中的主要元器件，运用所掌握的知识选择晶闸管的型号及其他所用器件的型号。教师有意识地将各种类型的电力电子器件混合在一起，让学生根据需要挑选，从而检验学生对电力电子器件的熟识程度。然后按照设计方案和电路图将各个元器件焊接在一起，并进行调试，在此过程中学生会遇到各种各样的问题，如元件管脚位置焊错、元件极性焊反、引脚虚焊、线路短接等，在学生无法有效解决的时候，教师要及时地对学生遇到的各种难题进行引导，增强他们的信心。调光灯制作好后，让学生利用示波器观察触发电路的波形、整流电路的电压输出波形，分析电路的工作原理，掌握此类电路分析的方法。在项目计划实施过程中，教师要能够针对不同层次的学生，给予不同深度的启发性指导，使学生在发现问题、汲取知识、运用知识技能的同时，还能锻炼学生的思维，培养学生的创新能力。
（四）项目检查
在项目实施过程中，小组内要进行自查，同时教师要进行协查，防止实施过程偏离任务。电路制作完成后，对项目结果要按照任务目标进行小组内检查和小组间互查，并判断达到的效果如何，此过程锻炼学生的责任心、质量意识及评估方法。同时，教师除对工作计划以内的内容进行检查外，还应对项目质量保证情况进行检查。
（五）项目评价
包括小组自我评价、小组间互相评价、教师最终评价等三部分。首先每个小组组长按照项目自评表对本小组的工作进行自我评价，包括项目的准备、项目实施过程中出现的问题、问题的解决、项目的效果、小组的收获等各方面进行总结；然后小组间的互评，包括项目的方案、达到的结果、元器件的布局等方面；最后由教师对每个小组的情况进行点评，指出优点和需要提升的地方，根据成绩评定方案（满分100分，小组自评占30%，小组互评占30%，教师评价占40%）给出最终成绩。
五、结束语
在电力电子技术课程教学中实施项目引领教学法，将需要掌握的知识和技能要求转换成与实践相对应的项目，培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力，充分展示了职业教育“以能力为本”的价值取向，突出了应用性、行业性、职业性的特点，遵循了行业发展方向和企业岗位需要，为培养面向生产、建设、服务和管理一线的高素质技能型人才奠定了基础，符合目前国家倡导的高等职业教育的发展模式。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 夏志华.项目驱动式教学法在电力电子技术课程中的应用[J].保定职业技术学院，2010，（2）.
[2] 夏志华，彭咏龙.项目驱动式教学法在电力电子技术课程中的应用[J].职业时空，2009，（10）.
关键词：电力电子技术；应用；新型科学技术
电力电子技术是一门新型的应用于电力行业的电子技术，就是应用电子器件对电能转换进行控制。以下简述现代电力电子在工业领域、交通运输领域及生活领域中的应用。
一、电力电子技术在工业领域中的应用
在工业领域中，电子电力技术应用产品主要为交直流两用电动机。如：数控机床的备用电机、轧钢机床及矿山牵引、大型鼓风机等都应用的是电子交直流两用技术；在冶金工业中的加热感应电源、淬火电源等也大量应用电力电子技术；在水利电厂蓄能水库中，大型机组的调速系统也应用到了现代电力电子技术，改变其直流与交流用电，当其负荷减少时，把下游的水抽取到水库的蓄水池中，增加能量，调节供电系统产生电能。
二、电力电子技术在交通运输领域中的应用
交通行业的进步离不开电力电子技术的应用，机车中的交流机车及直流机车就分别应用了电力电子技术中的变频系统及整流系统。同时，车辆中各个辅助电源也与电力电子技术相关联。尤其是交通运输中最为方便的飞机、轮船中，其需要多种类别的电源进行供电，就更与电力电子技术密不可分。火车作为人们出行比较常用的交通工具，应用电子电力技术中脉冲宽度调制逆变牵引系统代替了传统的直流系统，从而使性能得到提升。由此可见，电力电子技术已在交通运输领域中得到了很好的应用，为人们的生活及出行提供了方便。
三、电力电子技术在生活领域中的应用
现代电力电子技术广泛应用于人们的生活中，以全控型新器件和不同种类的脉冲宽度调试电路为主要代表，在家用电器、交流电器、调控系统中都得到了应用。人们逐渐体会到了电力电子技术为我们带来的方便。电视、洗衣机、电冰箱、微波炉、电脑、热水器等生活电子产品都是根据电力电子技术的发展衍生的。例如：日常家居应用的高频荧光灯就是电力电子的代表，其比普通的白炽灯在耗能上约少于30%，且效率强于2～3倍。变频空调的应用与传统的定速空调相比节能约20%，更好地减少了资源浪费。电力电子技术在生活领域中的应用会随着科技的不断进步而同步发展，为人们的生活带来方便，使人们能够享受生活。
现代电力电子技术是集智能、信息、知识于一体的新型科学技术，其低能耗、低污染、高能效等优点必将使它伴随时代的脚步不断完善、创新，更加广泛地应用到各个领域中。
参考文献：
【关键词】 电力电子技术 配电系统 自动化 应用
电力电子技术涵括了很多的科学技术，包括计算机、自动化、半导体技术等等，同时其应用面极广，尤其是计算机控制系统以及自动化控制技术的发展更为成熟。电力电子技术的应用面不断过大，渗入到不同的行业当中并且使自身的功能价值得到了体现。下文就电力电子技术在配电系统的应用进行详细研讨。
1 电力电子技术的概念以及特点
当前的电力电子技术具有全控化、集成化、高频化以及高效率化。全控化是指自动关断设备取代了半空型普通晶闸管，从而避免了传统电子设备中的换相电路等；集成化是指全控型器件经由单元件并联，形成了一个基片当中；高频化是指利用高频度提高系统的运行效率。比如GTR、IGBT、MOSFET能够分别在低频、高频、超高频的环境中运行；高效率化是指器件以及变换技术两方面的高效率，当器件的导通压降下降时，导通损耗也会相应变小，器件开关上下变化频率增快，同样是开关耗损降低。在软开关中加入软开关技术，能够进一步提高运行效率。电力电子技术属于较为新兴的科学技术，但是已经被广泛应用在电力行业里，能够实现对电能的有效控制以及提高电力系统的运行效率。电力电子技术从功能角度可以分为变流技术以及电力电子器件制造技术，由于其具有众多优势，并且应用面不断扩大，所以电力电子技术的相关知识以及成为了电气工程以及自动化专业重点学习的理论知识。
2 电力电子技术以及配电自动化的发展现状
电力电子技术是在半导体的基础上逐渐发展出来，其为强弱电的连接搭建了一个平台。经过长期的发展，电力电子技术的发展相对较为成熟。其最早是以晶闸管的形式出现，后又发展成为可控硅整流装置，完成了质的飞跃，在后来出现了柔流输电技术，此项技术促使许多新型设备的产生，同时电力电子技术也向工业自动化和机电相结合的发展道路，当前电力电子技术能够实现节能环保、智能化、轻便化等众多优势。就我国来说，电力电子技术的发展相对较晚，但是通过国家的帮扶和人们的不懈努力，已经走向了独具特色的高速发展道路。
经济的发展必定会带动电力产业的进步，电力产业的发展已经从传统投资规模变为以市场需求为重心的发展模式，同时电力市场也完成了卖方向买方转变的过程，以前我国发电和配电的比率存在较大差距，落后于世界先进国家，当前已经得到了一些改善，例如35kV变电站具备了四遥功能，但是还是存在很大的成长空间，例如电站的自动化、故障检测定位、故障隔离、最低网损等等，这些还属于发展阶段。从供电设备来看，许多的供电企业已经找到了与配电自动化相协调的设备，例如馈线开关远程式终端、开闭所、重合器等等，所以实现配电系统自动化的硬件条件还是比较完善的，但除此之外主要还存在两个问题：第一，供电方在选择设备的同时，应从自身实际状况出发，同时还要综合考察设备的性价比，使设备不至于过快的淘汰，进而造成成本的浪费，尽量选择与当前科学技术发展方向一致的设备，并且秉承统一规划、分步实施的原则；第二，配电系统本身具有特殊性，体现在远方抄表、容量大、定制远传等，对于这些技术的标准化要求还存在缺陷，同时以往的规范限制了使用性能，为了防止电力设备供货商自行设置的紊乱情况出现，有必要将电网的通信规约尽早规范下来。
3 实现配电自动化的必要性
电力电子技术、计算机技术、自动化控制技术三者是相辅相成的关系，只有将电力电子技术与配电系统相结合，才可以实现电子系统的自我控制能力、效率以及配电质量，将电力电子技术应用于配电技术还有以下几个方面：第一，使电力系统具备更高的自动化水平，电力电子设备的出现促进了电力电子技术的发展，使电力系统具备自动智能化的功能。尤其是模糊控制、智能化控制对于电子设备的重大意义；第二，电力电子技术不仅能够降低供电单位的成本消耗，保障企业利益，同时其服务对象是社会群众，所以高质量的配电系统能够产生高质量的供电服务，从而实现社会效益；第三，电力电子技术不仅仅是以技术的身份停留在技术的层面，而对于电气产业的结构和管理形式都形成了很大的影响，企业通过利用电力电子技术，使得自身加快了向新兴产业的转型。
4 电力电子技术的优点
首先，电力电子技术能够对电力进行有效控制，从而将所耗的电能控制在合理范围之内，达到了优化电能的目的，同时在用户使用的过程当中也发挥出有限电量的最大使用价值。对于工业生产来说，电力电子技术的不仅提高了生产的效率，也使节能价值得到体现。
其次，电力电子技术的应用能够使民用电和工业用电的质量得到提升，促进了工业制造工艺的革新，使机电一体化技术得到了发展，在当前对电力电子技术的使用当中，还加入了网络信息技术，这进一步提高了电力电子技术的使用价值。
然后，电力电子技术能够实现设别的高频化，打破了传统工频的限制，大大提高了运行效率，使机电设备的体积得到了控制。
最后，只有不断的实践才能促进技术的进步，电力电子技术正是因为不断的发展，不断的被应用，从而使其融入了其他的先进科学技术，进一步促进了技术的发展，进而得到更广阔的应用平台。
5 电力电子技术的应用
5.1 发电阶段
在此阶段，电力电子技术能够最大程度的保证配电系统的安全、可靠，能够增强发电效率，增强管理的科学性。同时电力电子技术中的励磁技术、太阳能技术、直流调速、变频调速技术都能够保障发电环节的顺利进行。主要应用方式如下：磁力技术主要能够提高调节速率，为其他控制提供有利条件，同时降低了成本、操作难度低、可靠度高；变频调速技术当前发展较为成熟，使风机水泵具备变频调速功能，对于能源的消耗量也不大，在未来具备良好的发展潜力；太阳能技术体现在环保方面，能够将太阳能电池板当中的能源转换到电力系统当中，节约了资源，降低了成本；直流调速技术在很多设备中还具有应用价值，能够提高电力系统整体的运行效率。
5.2 输电阶段
HDVC以及柔流输电技术两方面是电力电子技术在输电阶段的主要应用，HDVC又可以分为常规HDVC以及HDVC Light技术，其最大的特点是可以进行远距离输电，受到环境影响程度较小，可以完成大容量、可靠度高、灵活性好的电力输送，同时HDVD可以保持系统处于持续的、稳定的运行状态当中。柔流输电技术是当前发展速度最快的电力电子技术，其与控制技术的连接十分紧密，另外可以控制电力系统中的很多参数，例如电压以及电流，能够优化输电状况，减小输电线路对于电能的损耗，从而保证了系统运行的稳定和安全。除了HDVC以及柔流输电技术外，微型计算机自动化控制也发挥出了应用价值，主要负责对故障的处理，包括检测、分析以及切除等，减少了人员的工作量。
5.3 配电阶段
在配电阶段当中电力电子技术的应用目标就是实现配电的可靠性，进而使供电质量得到保证。其特点就是弱电对强电的控制以及调控电压电流、功率，避免谐波的不良影响，其工作原理类似于柔流输电技术，能够同时兼顾电力标准以及配电质量。综合来说电力电子技术在此阶段的应用面最大，同时在未来还会有进一步发展。
5.4 节能环保
电动机的节电并不能完全达到节电效果，变负荷电动机调速同样也无法实现完全的节能，因此只有将以上两中节能方式相结合，才能实现全方位的节能效果，变频调速的无功损耗调速对电力系统的环保节能有重要意义，避免了传统调速中功率耗损过大的问题。同时变频调速有助于电机设备自动化水平的提高，在保证调速的准确度的同时又可以达到30%的节能效果，另外还可以是电力设备的运行稳定，不会出现系统崩溃的情况。
6 结语
电子技术与能源有机结合是未来电力电子技术在配电系统应用的发展方向，同时综合太阳能、风能等不耗损资源，增强资源的利用率，总的来说就是其发展方向应该是迎合环保节约型的社会发展理念的，通过电力电子技术向机电一体化的发展不断深入，未来将会形成一个电力电子技术体系并且覆盖全国。除此之外智能化也是电力电子技术的发展方向，电力设备必须具备自我控制能力，对于问题能够识别并且采取有效的解决办法，自动化的水平越高，对于人员的依赖性就越小，进而可以达到降低成本、减少工作量，增加效率，保证供电质量等一系列好处。
参考文献：
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【关键词】电力电子技术 技术应用 技术系统 发展研究
1 引言
随着我国社会主义现代化的飞速发展，国内各行各业均得到了极大的进步。政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善，给当代国内新技术的研发与使用提供了良好的氛围与平台。电力电子技术作为当代众多新型技术之一，其已然对当代我国国民经济建设与发展产生了重要的影响，并成为了支撑众多领域及其技术发展的核心基础之一。在十上提出了经济新常态的概念，指出了国内粗放经济发展模式产生的诟病与弊端。诚然，随着国内经济发展速度与水平的不断提升，逐渐开始以经济为中心开展国内建设，严重忽略了对能源与资源的保护，从而使国内的生活居住环境不断变差。这些问题也同样存在于世界上的各个发展中国家。新能源的生产、新技术的发现作为保护生态资源、提升劳动力水平的重要途径，其已经成为了解决世界各国难题的关键所在。电力电子技术作为新技术之一，其能够应用于电力科技领域的重要影响力，逐渐使对电力电子技术的应用研究成为了时下热门的课题。在本文中作者将从三个角度（热电电气节能、新能源的发电、智能电网技术）来对国内电力电子应用系统的发展现状给予研究，以此提升对新技术的推广与应用。
2 国内电力电子技术应用系统发展现状研究
2.1 热电电气节能领域的发展
电力电子技术在热电电气节能领域已经产生了深入的影响，其中以变频调速系统的发明与使用最具有代表性。该设备通过采用由电力电子技术支撑研发的变频器，并将其作为众多机械设备中电机装置的驱动电源，从而实现了对现有供给机械设备运作电力动力的节能。搭载电力电子技术的变频器已经被广为使用在空调、洗衣机等家用领域中，并且由于该项技术较为成熟，使设备整机更新换代的频率与时间通常为十年。这些优质的特性与特点，使国内电力电子变频器拥有了十分广阔的市场与用户人群。根据不完全统计，当前在使用低压电机系统的机械设备中，其中采用了电力电子变频技术的设备占比为百分之三十左右，高压电机系统的机械设备中，其中采用了电力电子变频技术的设备占比为百分之二十左右。尽管电力电子变频装置在各领域中的使用已经较为成熟，但是其整体运作的稳定性、新机使用的成本、现场安装操作的复杂程度等依旧需要不断的进行深入研究。根据对该领域的研究，作者认为未来国际电子电力变频器的发展将更加集中于专用型。通过更多专用化的设计将可不断优化变频器的功能与特点，从而使变频器与设备之间更加匹配，从而达到增强稳定性、复杂性的目的，并间接降低设备的整体成本。
2.2 新能源发电领域的发展
国内经济的粗放快速发展，使中国又一次进入了经济新常态时期。面对人与自然、人与社会的关系，众多又经济发展过速带来的问题成为了时下热门的研究课题。新能源作为替代传统能源、实现绿色经济的重要支撑，其在当前国内自然环境逐渐遭到破坏、石油天然气等传统能源逐渐枯竭的今天，成为了亟待解决的重中之重，并成为了世界各国的日常关注焦c。在新能源发电领域，电力电子技术得到了广泛的应用。对于一个较为典型的太阳能光伏发电系统，其内部通常会包含多个电力与电子变化的环境，例如：DC至AC的逆变；DC至DC的直流交换；AC至DC的整流交换等。可以发现，该太阳能光伏发电系统除了与光伏阵列之间不存在较为密切的联系，其他部分的组成与使用均和电力电子技术之间有着密切的联系。对于一套较为典型的采用双馈式的风力发电系统而言，其内部通常包括有发电机侧变换器装置、网侧变换器装置以及变桨控制器装置等，这些装置与组件均涵盖有电力与电子之间的变换过程。通过这些举例可以发现，新能源发电与电力电子技术间具有着深入的联系。
2.3 智能电网技术领域的发展
智能电网中的电力电子应用系统包括以SVC为代表的柔流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以智能开关为代表的同步开断技术，以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。这些技术的开发与使用均是以电力电子技术为依托。智能电网技术是近年来电力领域较为热门的概念之一。根据行业当中对该概念的理解，可以将其总结为一种兼具电力电子技术、新能源发电技术、传感传导技术、通信链接技术等的组合型技术。其中对于电力电子技术而言，其是智能电网技术的核心组成，其为保障新型能源的储备、电力输送的灵活、信息的传导与控制等功能性特点提供了巨大支撑，并且还给利用再生能源进行电力的生产、保障整个电力系统的供需调配及安全运行带来巨大帮助。我国自二零零八年保持与世界同步，提出了国家智能电网发展计划，并扩展了智能电网电力生产的领域，积极推动热电、太阳能发电、风能发电、地热能发电等电力的共同使用，将统一现有各电能的入网、调配、供给等能源管理模式作为重要发展目的，为提升国家电网的运作效率、能源利用率带来巨大帮助。
3 结论
通过上文的研究，可以发现，电力电子技术作为当代新技术之一，其已然开始对国内众多行业及领域产生深入的影响。特别是对于新能源的研制与开发、能源的节能与保护领域具有着巨大的影响力。在本文中作者首先对我国能源使用及发展状况开展了宏观环境分析与研究，在此基础上从三个角度对电力电子技术应用系统在国内的发展进行了研究。利用本文的研究，作者谨此希望能够不断推动国内电力电子技术的发展与应用，以此来实现对国内资源与环境的保护，并逐步促进国内各行各业发展模式的改进，为国内社会主义和谐社会的建设做出自身贡献。
参考文献
【关键词】电力电子技术 发展 作用 方法
电力电子技术是一门新兴的、应用于电力领域的电子技术，具体来说就是使用电力电子器件，控制和变换电能的技术，而且，电力电子技术可以变换出小到数W甚至1W及以下，大到数百MW甚至GW以上的“电力”，由此可以看出，其具体的用途就是电力变换。而且，近年来，电力电子技术被广泛应用于实际生活中，极大的提高了人们的生活质量，例如，电力电子技术中的新能源发电技术，不仅为广大居民提供了更加优质的电能，而且有效缓解了我国的能源危机、环境危机。
1 简要介绍电力电子技术
电力电子技术分电力电子器件技术、变流技术两个分支，是现代电气化与自动化专业的专业基础课。一般认为，1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管是电力电子技术产生的标志，此后，电力电子技术逐渐成熟和发展。而今的电力电子技术是建立在电工原理、电子学、自动化控制三大学科上的一门新兴学科，属于电工类范畴，其内容主要包括电力电子电路、电力电子器件、电力电子装置及其系统，并且在一般工业、电力系统、电子装置电源、交通运输和家用电器等领域得到了广泛的运用，极大的推动了我国经济的进步与发展。
2 电力电子技术的积极作用
2.1 改善电力输送的现状
电力是现代文明社会中的主要动力源之一，电厂发出电力，输送给电网的交流电，然后传送给用户，一般在电压、频率较为稳定的时候，电力呈现出波形正弦的形式，但是，在实际情况中，由于不同用户使用的电力设备有着差异，在无形中增加了电网的无功损耗，如果再受到一些自然因素或者人为因素的干扰，电力输送可能会出现瞬间停电、电压跌落闪变等现象，而且，非线性故障的大量使用，会使电网中出现有害的谐波波形，不仅降低了电能的质量，而且造成电网严重畸变，影响电网的正常运行。然而，使用由电力电子器件构成的各种控制器、补偿器，则可以在提高电能质量的同时，维护电网的正常运行。近年来，我国研究并且使用的柔流输电系统，有效的解决了电力输送中存在的问题，极大的改善了电力输送的现状。
2.2 优化电能的使用结构
电力电子技术，能够不断的优化电能的处理装置结构，实现高效、合理、节约的电能使用目的，进而促使电能利用朝着最佳化的方向发展。例如，在节能节电方面，通过调查、分析风机水泵、化工电焊、轧机冶炼、轻工造纸、电力牵引、工业窑炉和感应加热等方面的资料，可以看出，一般情况下，电力电子技术可以达到10%-40%的节能效果，因此，国家已经大力推广和试用节能节电项目。而且，电力电子技术可以有效缓解能源危机、环境危机和资源危机，促进人与自然环境的和谐发展。
2.3 转变产业结构
随着电力电子变频技术以及高频化技术的不断进步与快速发展，机电设备不再受传统工频技术的限制，转而向高频化方向发展，因为，电力电子技术，缩小了机电设备的体积，提高了机电设备的响应速度，在提供全新的功能和用途的同时，提高了工作效率，实现了无噪音化的发展目标。
3 应用电力电子技术的具体方法
3.1 应用于可再生能源的发电
当前，虽然污染严重、储量有限的化石燃料依然是主要的电力能源，是世界能源结构的主要组成部分，但是，像风能、地热能、海洋能、太阳能、水能、生物质能等干净清洁、污染少、可再生的新能源的开发利用工作，也开始进入快速发展的阶段，这些清洁干净、可再生、不受地域资源限制的新兴绿色能源，正在被迅速的推广和使用。
3.2 应用于节约电能
目前，电力是现代工业的主要能源，利用电能不仅可以节约成本，而且能够提高工作效率。在现代工业中，电力以其稳定、利用率高、清洁、适用范围广等优点，逐渐广泛应用于现代工业中的各个领域，极大的推动了现代工业的发展。然而，从世界各国工业领域运用电力电子技术的情况来看，许多发展中国家的工业用电还不太合理，存在着用电效率较低、浪费严重等问题。在面临着资源危机、能源危机和环境危机的今天，提高用电效率，降低电能的消耗，是解决能源问题的有效手段之一。因此，利用电力电子技术，提高电源效率，降低电能消耗，节约能源资源，可以极大的推动社会的发展和进步。
3.3 应用于改造传统产业
电力电子技术是连接弱电和强电之间的纽带，使得传统产业和新兴产业能够更加便捷的利用微电子技术。在应用电力电子技术时，传统产业中的劳动环境恶劣、劳动强度大等问题得到解决，而通过工业控制系统，把电能转化为劳动力，改变工人的工作环境，可以极大的提高劳动效率，节省人力资源，解决企业的安全隐患和环境问题。
3.4 应用于家用电器之中
现代工业制成品中广泛使用电力电子技术，给让人们的日常生活带来了极大的便利，例如，利用电力电子变频技术，可以使家用电器做到方便、节能，节省使用成本，提高电能的利用率。
4 总结
总而言之，电力电子技术是一门新兴的电子技术，是信息、智力和知识密集型的技术，能够有效的解决社会发展中所面临的诸多问题，具有广阔的发展前景，因此，在知识经济的时代，充分发挥电力电子技术的优势，解决能源问题、环境问题、资源问题，提高电能的利用率，是电力电子技术发展和进步的前提和基础。
参考文献
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作者简介
吕鹏飞（1993-），丰镇人。现为中国人民石家庄机械化步兵学院学员。研究方向为电气工程。
关键词：电子技术；工业领域；具体应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.113
电子技术是为了有效解决实际问题，按照电子学原理，通过电子器件来设计与制造出的一种具有特定功能电路的学科。电子技术因其自身具有高效性与实用性的优点，不仅能节省能源消耗，提高生产工艺流程自动化控制系统水平，减少驱动设备占用空间，还可缓解工作人员的工作压力，提高生产效率，被广泛应用到工业领域中，得到认可，并在工业领域中发挥越来越重要的作用。
1 电子技术的发展分析
（1）数字化。在传统电气技术中，基本都是通过模拟信号来运行，这一阶段的信息技术简称为模拟电路，起源于上世纪六七十年代。随着电子技术的迅猛发展，数字信号处理技术得到不断完善，逐渐向数字化发展方向转变。即是通过计算机技术来控制电子技术，防止模拟信号畸变与失真，以提升电子技术的抗干扰能力。
（2）智能化。电子技术的智能化主要是通过智能化电子焊接、机器和控制系统来运行工作，不仅能够缓解工作人员的工作压力，还可降低工作的危险系数，被广泛应用到电力、交通、冶炼、轻纺、机械等传统工业以及航天、通信产业中。
（3）微型化。随着信息技术与计算机网络技术不断发展，电子技术发展逐渐向微型化方向转变，纳米技术和电子技术的深度融合，形成了纳米电子学，让电子技术发生了一次重大的改革。纳米作为一种新兴的衡量单位，是一种几何尺寸不大于1cm3的电子技术产品，具有体积小、运动灵活和耗能少等特点，已被应用到生物医疗、军事和微机械技术中。
（4）绿色化。绿色化电子技术的应用，能够为国家节省电力和有效资源，从而建立一个环境友好型的社会。尤其是近年来，随着国家大力倡导绿色节约型社会下，绿色化电子技术在各个领域中发挥了重要作用，为各种绿色开关电源的发展提供技术支持，不仅有效解决能源紧缺问题，节约能源资源，还可提高开关电源的性能与工作效率。
2 电子技术在工业领域的具体应用
2.1 电力工业
电力工业的发展离不开电子技术，据有关数据显示，发达国家在用电用户最终使用的电能中，经电力电子变流装置处理的电能约占总电能的60%，可见电力系统在现代化发展中，电子技术是关键。而直流输电在电力系统远距离、大容量输电中占据重要地位，作用是通过闸管变流装置控制送电端的整流阀与受电端，提升电力系统的性能，减少运行损耗。近年来研制的静止无功发生器、有源电力滤波器、电网中间接口、超大磁体储能系统等电子装置 ，无一不是采用电子技术。例如在电力的高压直流输电中应用电子技术，由发电厂中的交流供电提供电能，通过稳定直流电具有无感抗、容抗和无同步的变流装置处理电能，将其输送到换流变压器中将电压升高后，及时传送到晶闸管整流器，经直流输电线路与变压器处理后，按照用户系统的要求作出反应提升电力系统瞬时稳定水准，从而为用电用户提供电能。
2.2 机械工业
机械生产制造与电子技术的应用密不可分，电子技术的应用效率直接影响到产品生产质量与水平。因此在机械工业生产制造的过程中，要想增强自身竞争力，提高生产水平，必须充分发挥电子技术在机械工业中的效率。我国目前在机械工业中电子技术的应用，常见于数控机床、汽车电子化、机电一体化产品、电动汽车、工况电机车斩波调速、风机水泵的交流变频调速装置、矿井提升机和矿山卷扬机等电子设备中。例如在柔性制造线生产汽车零部件的过程中，为提高机床的自动加工效率，某汽车集团在刚性生产线与自动线的基础上，应用电子技术建立一个互动式沟通网络，通过数台数控机床配置自动物流线与桁架机械手重构生产工艺制造流程，在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工，并且可通过中央计算机系统，辅助单机控制与中央控制之间的互锁关系进行监控，确保机床连续无人运转8小时、开动率达75%，从而实现柔性加工及管理。
2.3 交通运输
交通设施作为我国交通运输不可缺少的一部分，它的发展离不开电子技术的研发与应用。目前我国已研制出引用晶闸管、GTR和GTO交流传动装置等电子技术，常见于城市地铁、无轨电车、直流斩波器、轻轨电动车辆、磁悬浮列车和工矿电动车辆的牵引装置中。例如电子技术在磁悬浮列车的应用，列车的电子元件与设备主要由悬浮控制器中的功率斩波器、牵引变频器、D/D变换器以及其他电力电子设备组成，其中悬浮控制器中的功率斩波器安装于轨道的下部和车辆的转向架上，按照电磁学原理，通过功率斩波器对悬浮电磁铁中的电流进行调节，将输入电压与输出电流控制在240V、100A内，确保悬浮稳定。
2.4 电化学工业
电子技术不仅应用到电力工业、交通运输、机械工业外，还用于电化学工业中。在电化学工业的应用，主要包括直流电源、电解铝、电解食盐水、电镀装置以及冶金工业（高频、中频感应加热电源、直流电弧炉电源和淬火电源）等设备，不仅能够提高生产效率与产品质量，还可降低能源消耗。目前，我国已采用SIT期间研发出80kW以下200kHz与10kW级400kHz的固态高频感应加热电源，获得明显成绩。
3 结束语
综上所述，电子技术作为工业稳定发展的核心技术，不仅能够改善制作工艺，简化工作流程，还可提高生产效率与产品质量，降低能源消耗。但是要想真正达到提升生产效率与产品质量的目的，还需将其灵活应用到电力工业、机械工业、交通运输和电化学工业等工业领域中，发挥电子技术应有的效用。
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关键词：电力电子技术；电力系统应用
中图分类号：TN0；TM1 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
一、电力电子技术
电子技术是应用于电力系统中的一门新兴对的电子技术，是一个以计算机技术、电路技术、功率半导体器件和现代控制技术为基础的技术平台，其主要研究电力的变化情况。20世纪80年代，柔流输电（FACTS）概念被提出。从此以后，电子技术在电力系统领域的应用研究得到了更为广泛的关注，同时多种电子设备相继出现。
二、在电力系统领域电子技术发挥的作用
电力系统领域，电子技术的作用主要涵盖以下几个方面：
（一）电子技术有优化电能的配置和使用的作用
电子技术能够有效地处理电能，在电能的配置与使用方面，电子技术发挥着重要的作用。所以，为了优化电能的配置，提高电能使用时的高效节能性，将电子技术应用到电力系统领域是明智之举。
（二）电子技术促进传统产业的改造
目前的电能绝大多数都要通过电子技术处理完成后再使用，再加上现在的计算机接口很多都采用的是机电设备，这为传统产业的制造创造了良好的发展条件。
（三）电子技术能够促进自身的发展
随着电子技术的广泛应用，给其自身的发展，尤其是给其高频化和变频技术的发展创造了极有利的条件。另一方面，电子技术加快了其自身智能化的进程。这种发展将成为电子技术巨大变革的“导火线”。
三、电力系统中电子技术的应用
（一）电子技术在电力系统发电环节的应用
发电环节的主要机器设备是发电机组，电子技术在此环节的应用主要是改善运行中的发电机组设备的性能，主要的应用包括：
1.大型发动机的静止励磁控制。静止励磁具有以下几方面的优点：结构较为简单；运行效率高，工作成果可靠性较高；造价低廉。同时也因为静止励磁的这些优点，使得其在各大电力系统得到广泛关注和应用。和传统的静止励磁不同，现代的这一技术大多采用晶闸管整流自并励的方式，因而能够快速调节，为发挥先进控制规律提供了强有力的条件。
2.水力发电机及风力发电机的变速恒频励磁。风力发电机的有效功率和风速有着线性化规律，水力发电机器运行时的有效功率要根据其水头的压力和流量进行评估判定。使正在运行的机组能够随时让自励磁电流的频率改变，使其在和转子转速叠加之后能够让输出的频率保持稳定，从而得到最大的有效输出功率。
3.风机中水泵的调频调速。发电机厂的风机水泵运行效率不高且使用率较低，要想节约能源，可通过高压变压器调节风机中水泵的频率。
4.太阳能的发电控制系统。太阳能是近几年发现的新能源，其特点是能源丰富且可再生，环保的绿色能源。利用太阳能进行发电，需要用到逆变器，它是将太阳能发电的核心所在，因为它可将直流电转化成我们所需要的交流电。太阳能阵列如图1：
（二）电子技术在发电环节的应用
1.柔流输电技术。柔流输电技术出现在20世纪80年代后期，近年来发展速度很快。柔流输电技术是基于电力电子技术和现代控制技术的一种交流电输出技术，快速灵活对电力功率、潮流系统参数、电压等的调节控制，从而大大提高了输电线路的输电效率，降低输电耗损，并且环保节能。
2.高压直流的输电技术。世界上第一项有关晶闸管换流阀试验的工程于1990年在瑞典建成，这标志在直流输电领域电子技术开始得到正式应用。从这以后的直流输电工程，普遍使用晶闸管换流阀。随着技术的迅速发展，新研发的HVDC技术在输电过程中不再使用换流变压器，而是采用IGBT、CTO等可关变压器件。同时高压直流输电采用脉宽调制技术，在较短的电能输送距离内，中型直流输电工程因此更具竞争力。
3.静止无功补偿器在发电环节中的应用。静止无功补偿器采用的是固态开关，取代了早先使用的电气开关，从而实现高效率地控制电容器、电抗器运行的目的。静止无功补偿器主要包括晶闸管投切电容器、电抗器和晶闸管控制电抗器。
（三）配电环节应用到的电子技术
目前，配电环节重点要解决的问题是如何改善供电的可靠性能，提高电能的质量。在配电环节中电子技术最广泛的应用当属用户的电力技术，在配电系统中结合现代控制与电力电子两大技术。在配电环节中用户电力技术通过在交流输出电系统的应用，提高供电的可靠性能以及配电时的电能输出能力。FACTS是电力电子技术在配电环节的另一广泛应用，主要作用是加强输电系统的可靠性。
（四）电子技术在节能环节的应用
节能环节一般涉及到如何调节负荷电动机速度以及电动机本身因素两个方面。只有结合这两方面内容，才能突显出电动机的节能效果。根据现在实际情况分析，不难发现如今的变负荷风机、水泵都是采用交流调速这项技术，然而这项技术在国内还不怎么推广。另一方面，变负荷机械中一般是通过调速来控制风流量及水流量。这种方法取得很好的成效，并且调速范围广，精度和效率高。然而它的成本较高，并且其产生的高次谐波会污染电网。即使这样，社会生活中、冶金及矿山等部门还是应用和推广这门技术。
四、总结
目前在电力系统的多个领域，都有应用电子技术，并且随着电力系统的发展，电子技术在其中的应用得到了更为广泛的关注、推广和应用。相信随着计算机技术发展、新电子元器件的研发，电子技术的发展空间将会更加宽广，技术性能将会更加成熟、完善，进而在电力系统的控制方面起到更关键的作用。
参考文献：
[1]陈坚.电力电子变化和控制技术[M].北京：高等教育出版社，2004.
