引論:我們?yōu)槟砹?篇電力電子技術(shù)研究范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
電力電子技術(shù)研究:配電網(wǎng)中電力電子技術(shù)的應(yīng)用
摘要:
為了能夠滿足社會(huì)用電需求,提升供電質(zhì)量和安全,應(yīng)用電力電子技術(shù)是必然選擇。通過(guò)在配電網(wǎng)中大力推廣和應(yīng)用電力電子技術(shù),可以有效提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性,提升輸電能力和輸電質(zhì)量,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)提供更為堅(jiān)實(shí)的支持和保障。文章就電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析,從多種角度把握技術(shù)要點(diǎn),提出合理的應(yīng)對(duì)措施。
關(guān)鍵詞:
電力電子技術(shù);配電網(wǎng);應(yīng)用;輸電能力;靈活交流輸電技術(shù)
在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈的背景下,電力企業(yè)提升輸電質(zhì)量和穩(wěn)定性顯得十分關(guān)鍵,直接關(guān)乎企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)生存和發(fā)展。尤其是在當(dāng)前信息時(shí)代背景下,越來(lái)越多先進(jìn)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中,在此基礎(chǔ)上,電力電子技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在配電網(wǎng)中,在提升電網(wǎng)輸電能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí),可以為用戶提供更加品質(zhì)的供電服務(wù),創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由此看來(lái),加強(qiáng)電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用研究十分關(guān)鍵,有助于推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)朝著智能化、自動(dòng)化和信息化方向發(fā)展,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。
1電力電子技術(shù)的發(fā)展分析
在社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展下,城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程逐漸加快,對(duì)于新時(shí)期的電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。電能作為社會(huì)生產(chǎn)生活有序開(kāi)展的基礎(chǔ)保障,電力電子技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在配電網(wǎng)中,可以有效提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和輸電性能。尤其是在當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展中,6kV/6kA的門(mén)級(jí)可關(guān)斷元件進(jìn)入到人們視野,元件在具體施工中,功率可以高達(dá)10MW,在一定程度上促進(jìn)了電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用和推廣,意義十分深遠(yuǎn)[1]。電力電子技術(shù)在電子芯片中的應(yīng)用,可以有效提升電力集成技術(shù)水平,同時(shí)還可以有效減少配電網(wǎng)功率開(kāi)關(guān),提升電力信號(hào)信息檢測(cè)度和效率,促使系統(tǒng)具備自我診斷和保護(hù)功能,更為充分地發(fā)揮電力電子技術(shù)優(yōu)勢(shì),提升配電網(wǎng)輸電能力?,F(xiàn)階段,電力電子技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中,具有性、穩(wěn)定性的特點(diǎn),在滿足電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展需要的同時(shí),為社會(huì)生產(chǎn)生活提供更為堅(jiān)實(shí)的保障和支持。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用。現(xiàn)實(shí)性較強(qiáng),電力電子的開(kāi)關(guān)元件自身具有觸電點(diǎn)性能和高速開(kāi)端特點(diǎn),可以有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,為人們帶來(lái)更加便捷和品質(zhì)的服務(wù)[2]。同時(shí),可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)電保護(hù)裝置,有效提升系統(tǒng)的性和穩(wěn)定性,改善電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題。更為關(guān)鍵的是,電力電子技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中,可以在不影響現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步和配電網(wǎng)整合在一起,加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)的控制,根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整電力系統(tǒng)線路、功率和電壓,在提升配電網(wǎng)輸電能力的同時(shí),盡可能降低電能的損耗,促使電力系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定運(yùn)行,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)做出更大的貢獻(xiàn),意義十分深遠(yuǎn)。
2電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用
電力電子技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用,主要是為了應(yīng)對(duì)用戶不斷增長(zhǎng)的電能需求,在用電過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電,降低電壓波動(dòng),促使用戶在用電過(guò)程中可以有效避免干擾,如果電壓不穩(wěn)定,可能會(huì)對(duì)用戶生活帶來(lái)十分深遠(yuǎn)的影響。
2.1補(bǔ)償器
2.1.1串聯(lián)補(bǔ)償器
串聯(lián)裝置在實(shí)際應(yīng)用中,可以有效降低系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷,是一種面向負(fù)荷的補(bǔ)償方式,可以有效改善電壓波動(dòng)和不平衡高次諧波等問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的運(yùn)行負(fù)荷。串聯(lián)裝置更多的是應(yīng)用在特定負(fù)荷方面提供補(bǔ)償,負(fù)荷容量直接決定串聯(lián)裝置容量。配電系統(tǒng)中串聯(lián)同步補(bǔ)償器在實(shí)際應(yīng)用中,最為典型的就是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器。核心裝置為同步電壓源逆變器,通過(guò)對(duì)逆變器的控制可以產(chǎn)生同電網(wǎng)同步的三相交流電壓[3]。如果線路測(cè)電壓出現(xiàn)異常變化,逆變器輸出電壓可能出現(xiàn)不同程度上的變化,用于補(bǔ)償電壓差異,確保電壓敏感設(shè)備的電壓變化在可接受范圍內(nèi),設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí),如果供電中斷,儲(chǔ)能裝置可以為補(bǔ)償器提供能量支持,持續(xù)為負(fù)荷輸送電力。Siemens公司將此種產(chǎn)品投入到實(shí)踐運(yùn)作中,可以有效消除電壓突降對(duì)于工廠生產(chǎn)帶來(lái)的影響,短期內(nèi)即可回收投資成本。所以說(shuō),DVR技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中效果較為可觀,值得廣泛推廣和應(yīng)用。
2.1.2并聯(lián)補(bǔ)償器
在并聯(lián)補(bǔ)償器中,作為一種面向系統(tǒng)的補(bǔ)償方式,并聯(lián)裝置容量除了由系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷決定以外,系統(tǒng)的容量同樣對(duì)其產(chǎn)生影響。在實(shí)踐中,更多的是用于降低負(fù)荷。其中最為典型的即是DSVC裝置,具體可以分為T(mén)CR和TSC兩種,其中TCR通過(guò)控制晶閘管開(kāi)通可以有效改善流過(guò)電抗器電流性能,改變無(wú)功功率大小。TSC則是通過(guò)晶閘管開(kāi)通和關(guān)斷來(lái)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)無(wú)功功率大小。DSVC反應(yīng)能力和自適應(yīng)能力較為突出,配電網(wǎng)中應(yīng)用DSVC可以有效降低用戶沖擊性負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)無(wú)功快速補(bǔ)償,盡可能降低電網(wǎng)電壓突降影響到設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí),在電氣化鐵路中運(yùn)用,主要是為了解決不對(duì)稱(chēng)負(fù)載帶來(lái)的問(wèn)題,降低負(fù)序電流對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)的影響,還可以控制電壓波動(dòng)問(wèn)題,切實(shí)提升配電網(wǎng)輸電能力和輸電質(zhì)量[4]。
2.1.3串并聯(lián)補(bǔ)償器
為了能夠充分發(fā)揮串聯(lián)補(bǔ)償器和并聯(lián)補(bǔ)償器的優(yōu)勢(shì),可以將兩種補(bǔ)償器混合使用,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),在面向系統(tǒng)的同時(shí),面向負(fù)荷,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2有源濾波器
在配電網(wǎng)系統(tǒng)中,一般情況下,電力系統(tǒng)的電壓總諧波畸變率大概在2%~3%,在特殊情況下方會(huì)達(dá)到16%。有源濾波器則是借助電力電子技術(shù)抑制諧波的設(shè)備,經(jīng)過(guò)不斷完善和創(chuàng)新,為APF在工業(yè)生產(chǎn)證廣泛應(yīng)用提供了良好的條件。通過(guò)對(duì)電路將非線性負(fù)載電流進(jìn)一步劃分為兩個(gè)部分,即諧波分量和基波分量?jī)煞N。輸入和負(fù)載諧波分量大小一致的補(bǔ)償電流,以此來(lái)有效改善非線性負(fù)載對(duì)于配電網(wǎng)正常運(yùn)行帶來(lái)的影響[5]。較之無(wú)源濾波器而言,APF技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分突出,但是由于成本較高,所以尚未能在實(shí)踐中推廣和應(yīng)用。當(dāng)前較為常見(jiàn)的方法就是將有源濾波器與低次諧波的無(wú)源濾波器混合搭配使用,這樣不僅可以滿足降低非線性負(fù)載對(duì)于配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)的影響,還可以獲得更加可觀的性價(jià)比。伴隨著電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,器件價(jià)格逐漸降低,相信在未來(lái)電力系統(tǒng)中必然可以廣泛應(yīng)用APF,為電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
2.3固態(tài)開(kāi)關(guān)技術(shù)
固態(tài)開(kāi)關(guān)技術(shù)主要是借助晶閘管自身切換速度快和無(wú)觸點(diǎn)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)關(guān)切換的無(wú)電弧投切。同時(shí)還可以降低器件發(fā)熱和操作過(guò)電壓,避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在配電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展中,應(yīng)用電力電子技術(shù),可以有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和輸電能力,降低系統(tǒng)故障概率,推動(dòng)電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化和智能化發(fā)展。
作者:孫邦伍 單位:南京吉陽(yáng)新能源有限公司
電力電子技術(shù)研究:電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的重要性
摘要:
在如今社會(huì),計(jì)算機(jī)技術(shù)正在飛速發(fā)展,我國(guó)的電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已有很大的進(jìn)步,電力電子行業(yè)在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面給予了支持。電力電子技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,電力系統(tǒng)是其中一個(gè)重要的領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,電力電子技術(shù)為其提供安全保護(hù),提高其運(yùn)行質(zhì)量。因此,我們應(yīng)該重點(diǎn)看待電力電子技術(shù),要根據(jù)其特點(diǎn)和實(shí)際工作中的問(wèn)題進(jìn)行研究,保障電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中更加積極的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:
電力電子技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用研究
隨著社會(huì)的發(fā)展,電力電子技術(shù)在不斷地進(jìn)步,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行效果也在提高,在提高的過(guò)程中,形成了各種裝置,用來(lái)保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果能夠達(dá)到要求。我們根據(jù)電力電子技術(shù)在電子系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)其在電力系統(tǒng)中形成的幾種類(lèi)型的技術(shù)裝置進(jìn)行分析和研究,分析這些裝置的性能和特點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)這些裝置的了解程度和電力電子技術(shù)的了解程度,加強(qiáng)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的影響,使其得到更廣泛地應(yīng)用。電力電子技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)提供了技術(shù)上的支持,使電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中獲得更好的效果。
一、有源濾波器應(yīng)用分析
有源電力濾波器不僅是一個(gè)新型的電力電子裝置,還是一種在補(bǔ)償無(wú)功和動(dòng)態(tài)抑制諧波的基礎(chǔ)上形成的一種新型化電力電子設(shè)備,這種新型設(shè)備可以進(jìn)行一些相關(guān)的無(wú)功補(bǔ)償,而無(wú)功補(bǔ)償是按照諧波的頻率和強(qiáng)弱進(jìn)行的。有源電力濾波器在運(yùn)行過(guò)程中所需的動(dòng)力是電源裝備為其提供的,有源電力濾波器沒(méi)有傳統(tǒng)濾波器中所存在的缺點(diǎn),提升了電力系統(tǒng)的工作速度,使動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償可以實(shí)現(xiàn)。從有源電力濾波器的組成可以看出,有源電力濾波器可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,有源電力濾波器對(duì)電力系統(tǒng)中的諧波進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞剑褪请娫垂╇姷姆绞?。這種方式的優(yōu)勢(shì)在于可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,和傳統(tǒng)固定的補(bǔ)償方式相比較,這種方式的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。因此可以看出,在無(wú)功補(bǔ)償這方面,有源電力濾波器的應(yīng)用是非常重要的。有源電力濾波器可以保障電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中處于穩(wěn)定狀態(tài),因?yàn)橛性措娏V波器可以對(duì)一直處于變化狀態(tài)的電力系統(tǒng)中諧波頻率和強(qiáng)弱進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,所以有源電力濾波器可以有效地保障電力系統(tǒng)中的諧波一直是一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。根據(jù)這個(gè)優(yōu)點(diǎn),在電力系統(tǒng)中的有源電力濾波器的應(yīng)用是非常重要的,有源電力濾波器使電力系統(tǒng)能夠在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中處于穩(wěn)定狀態(tài),提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。
二、靜止同步補(bǔ)償器裝置分析
從靜止同步補(bǔ)償器的功能和它的組成結(jié)構(gòu)可以看出,靜止同步補(bǔ)償器可以當(dāng)作無(wú)功電流源進(jìn)行使用,在無(wú)功電流源的所有類(lèi)型之中靜止同步補(bǔ)償器是其中重要的一種類(lèi)型,靜止同步補(bǔ)償器電流的變化形式就是跟著負(fù)荷電流進(jìn)行變化的。這種變化不僅對(duì)補(bǔ)償電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的電流損失有重要的作用,對(duì)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要的作用。因?yàn)殪o止同步補(bǔ)償器是無(wú)功電流源的一種,所以無(wú)功電流源在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí),它的效果非常明顯。不僅如此,如果補(bǔ)償電流處于一直變化的狀態(tài),那么在電力系統(tǒng)中無(wú)功電流源進(jìn)行補(bǔ)償時(shí),補(bǔ)償效果更加明顯。因此,在電力系統(tǒng)中靜止同步補(bǔ)償器對(duì)其的補(bǔ)償作用非常重要。從靜止同步補(bǔ)償器的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以看出,靜止同步補(bǔ)償器可以隨時(shí)對(duì)無(wú)功電流進(jìn)行控制,無(wú)功電流根據(jù)電力系統(tǒng)在運(yùn)用中的所需進(jìn)行變化。靜止同步補(bǔ)償器和其他補(bǔ)償器的區(qū)別就在于前者具有可控性,所以我們更應(yīng)該對(duì)靜止同步補(bǔ)償器加強(qiáng)認(rèn)識(shí)。
三、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器分析
經(jīng)過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究可以知道,在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)上的重要裝置是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器,其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用效果是非常好的,不僅滿足了電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的需要,還對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中質(zhì)量的提高有著推進(jìn)的作用。與動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,可以看出其具有下面這幾個(gè)方面的特點(diǎn)。及時(shí),可以把動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器看成在整個(gè)配電系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)受控的電壓源動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器起著電壓源的作用。我們不僅可以運(yùn)用一些相關(guān)的手段和方法減少它的能量消耗,還可以減少它對(duì)電壓產(chǎn)生的不利影響,可以對(duì)電壓不平衡及諧波、電壓跌落的產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)防。第二,在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的功能就是消除負(fù)荷電壓對(duì)電壓系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,負(fù)荷電壓會(huì)對(duì)電壓系統(tǒng)產(chǎn)生很多不利的影響。在應(yīng)用動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器以后,電壓的穩(wěn)定性就會(huì)提高,可以滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要,保障電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的電壓是平穩(wěn)的。第三,補(bǔ)償電壓跌落是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的一個(gè)作用,通過(guò)系統(tǒng)整流可以獲得直流側(cè)能量,即使系統(tǒng)發(fā)生了單向故障,剩下的仍然可以提供電能維持DVR的正常運(yùn)行,能為長(zhǎng)期的電壓跌落進(jìn)行補(bǔ)償。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的作用是可以預(yù)防電壓跌落對(duì)系統(tǒng)造成的故障,增加設(shè)備的使用壽命。根據(jù)動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的特點(diǎn)可以看出,動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器解決了電壓跌落產(chǎn)生的問(wèn)題,還在電壓跌落時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償,以保障電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。因此,動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器在電壓跌落時(shí)的補(bǔ)償效果非常明顯。
四、結(jié)論
經(jīng)過(guò)分析研究可以看出,電力電子技術(shù)的應(yīng)用是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障,電力電子技術(shù)由有源濾波器和靜止同步補(bǔ)償器裝置以及動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器組成。因此我們要正確認(rèn)識(shí)電力電子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),促進(jìn)電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的整體應(yīng)用。
作者:閆瑤瑤 單位:青島科技大學(xué)
電力電子技術(shù)研究:電力電子技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展探討
摘要:
現(xiàn)代電力電子技術(shù)自上世紀(jì)六十年代開(kāi)始出現(xiàn),其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。這是一項(xiàng)能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換的技術(shù),在多個(gè)行業(yè)都起到非常重要的作用,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。文中分析了現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),并進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:
電力電子技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 應(yīng)用
前言
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)不同的階段,整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,現(xiàn)代電力電子技術(shù)屬于變頻器時(shí)代,同時(shí)又與微電子技術(shù)有效地進(jìn)行了結(jié)合,這不僅使其應(yīng)用范圍十分廣泛,而且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位也變得越來(lái)越重要。
1現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢(shì)下,隨著電力電子技術(shù)的不斷革新,其發(fā)展達(dá)到了一個(gè)較高的水平?,F(xiàn)代電力電子技術(shù)主要是對(duì)電源技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,可以說(shuō)電源技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前電力電子技術(shù)發(fā)展的主要方向。
1.1現(xiàn)代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉(zhuǎn)變
電源單元和功率器件作為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的重要組成部分,是電子器件智能化的核心所在,其組成器件具有微小性,因此電力電子器件結(jié)構(gòu)也更為緊湊,體積較小,但其能夠與其他不同器件的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效綜合,所以其具有顯著的優(yōu)勢(shì)。也加快了現(xiàn)代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉(zhuǎn)變的進(jìn)程,為電力系統(tǒng)使用性能的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。
1.2現(xiàn)代電力電子技術(shù)從低頻向高頻化轉(zhuǎn)變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現(xiàn)反比的關(guān)系,在電力電子器件體積不斷縮小的情況下,現(xiàn)代電力電子技術(shù)必然會(huì)加快向高頻化方向轉(zhuǎn)化??煽刂脐P(guān)斷型電力電子器件的出現(xiàn)即是現(xiàn)代電力電子技術(shù)向高頻轉(zhuǎn)化的重要標(biāo)志。而且隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快,電力電子技術(shù)也必然會(huì)向著更高頻的方向發(fā)展。
1.3現(xiàn)代電力電子技術(shù)向全控化和數(shù)字化轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的電力電子器件在使用過(guò)程中存在著一些限制,而且關(guān)斷電器時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些危險(xiǎn),自關(guān)斷的全控型器件在市場(chǎng)上出現(xiàn)后,有效地彌補(bǔ)了這些限制和避免了危險(xiǎn)的發(fā)生,這也是現(xiàn)代電力電子技術(shù)變革的重要體現(xiàn),表明現(xiàn)代電力電子技術(shù)加快了數(shù)字化發(fā)展的進(jìn)程。
1.4現(xiàn)代電力電子技術(shù)向綠色化轉(zhuǎn)變
現(xiàn)代電力電子技術(shù)向綠色化轉(zhuǎn)變主要表現(xiàn)在節(jié)能和電子產(chǎn)品兩個(gè)方面。相比于傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)來(lái)講,現(xiàn)代電力電子技術(shù)的節(jié)能性更好,這也實(shí)現(xiàn)了發(fā)電容量的有效節(jié)約,對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了較好的效果。一直以來(lái)一些電子設(shè)備會(huì)將嚴(yán)重的高次諧波電流入到電網(wǎng)中,給電網(wǎng)帶來(lái)較大的污染,導(dǎo)致電網(wǎng)總功率質(zhì)量下降,電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不同程序的畸變。到了上世紀(jì)末期,各種有源濾波器和補(bǔ)償器的面世,實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率參數(shù)的修正,從而為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的綠色化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的功能具有多樣性的特點(diǎn),其在多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,這也決定了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)非常重要的地位,有著不可替代的作用。
2.1電源方面
(1)一般電源?,F(xiàn)代電力電子技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源和供電電源方面都取得了較大的進(jìn)展,交流電直接由整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,這部分直流電一部分由逆變器轉(zhuǎn)換為交流,然后經(jīng)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)到達(dá)負(fù)載,而另一部分則直接對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。一旦逆變器發(fā)生故障,蓄電池組則作為備用電源開(kāi)始直接向負(fù)載提供能量。在現(xiàn)在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源,不僅具有較好的降噪性,而且電源的效率和性也能夠得到有效的保障。(2)專(zhuān)用電源。高頻逆變式焊機(jī)電源和大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源是比較典型的兩種應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)的專(zhuān)用電源。高頻逆變式焊機(jī)電源是一種高性能的電源,由于大容量模塊IGBT的普遍使用,使得這種電源有著更加廣闊的應(yīng)用前景,逆變式焊機(jī)電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉(zhuǎn)換方法,由于焊機(jī)工作的環(huán)境條件惡劣,所以燃弧、短路等就成為了司空見(jiàn)慣的問(wèn)題,而采用IGBT組成的PWM相關(guān)控制器,能夠提取和分析參數(shù)和信息,進(jìn)而預(yù)先對(duì)系統(tǒng)做出處理和調(diào)整。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源主要應(yīng)用CT機(jī)、靜電除塵等比較大型的設(shè)備上,因?yàn)檫@類(lèi)設(shè)備電壓比較高,甚至達(dá)到了50-159kV,將市電經(jīng)過(guò)整流器整流變?yōu)橹绷?,然后與諧振逆變電路串聯(lián),逆變?yōu)楦哳l電壓,再升壓,整流成為直流高壓。
2.2傳動(dòng)控制及牽引
這主要應(yīng)用在無(wú)軌電車(chē)、地鐵列車(chē)、電動(dòng)車(chē)的無(wú)級(jí)變速和控制等等方面,通過(guò)將一個(gè)固定的直流電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)可以變化的直流電壓,這樣就能夠使控制更加的平穩(wěn)和快速,而且還可以節(jié)能。
2.3在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
在發(fā)電系統(tǒng)中現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用更是廣泛,比如說(shuō)水力風(fēng)力發(fā)電、用電系統(tǒng)、配電、輸電等等都和現(xiàn)代電力電子技術(shù)有著密切的聯(lián)系。目前的風(fēng)力電力機(jī)組已經(jīng)結(jié)合了機(jī)械制造、空氣動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)等等,而現(xiàn)代電力電子技術(shù)就是發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的重要技術(shù),它對(duì)于電能的轉(zhuǎn)換、機(jī)組的控制和改善電能質(zhì)量等都很重要。
2.4在節(jié)能和改造傳統(tǒng)行業(yè)中的應(yīng)用
現(xiàn)代工作的發(fā)展離不開(kāi)電能的支持,電能是現(xiàn)代工業(yè)的重要?jiǎng)恿湍芰吭搭^。隨著我國(guó)工業(yè)用電量不斷增加,用電的不合理及浪費(fèi)現(xiàn)象也日益顯現(xiàn)出來(lái)。這就需要有效的降低能源的消耗,提高電能的利用效率,以便于能夠?qū)Ξ?dāng)前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發(fā)揮現(xiàn)代電力電子技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì),有效的提高現(xiàn)代電力電子技術(shù)的效率,應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù),通過(guò)工業(yè)控制有效的將電能轉(zhuǎn)換為勞動(dòng)力,建成現(xiàn)代化的智能車(chē)庫(kù),從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)人力資源的節(jié)約,確保勞動(dòng)生產(chǎn)力的提高,以便于推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的改造進(jìn)程。
2.5在家用電器方面的應(yīng)用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘I钪袘?yīng)用也較為廣泛,當(dāng)前家用電器普遍應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù),給我們的日常生活帶來(lái)了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進(jìn)行工作,而不需要人們新自動(dòng)手。
3應(yīng)用展望
在今后現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,需要重視以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:首先,需要對(duì)節(jié)能和環(huán)保給予充分的重視,通過(guò)完善控制設(shè)備和設(shè)計(jì)專(zhuān)用的電機(jī)來(lái)有效的提高電機(jī)系統(tǒng)的使用性能和效率;其次,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保,則需要使用中高壓直流轉(zhuǎn)電系統(tǒng),使其實(shí)現(xiàn)低能耗及低污染;,需要加快解決電力系統(tǒng)中儲(chǔ)電裝置的設(shè)置問(wèn)題,需要電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)者從控制技術(shù)等方面來(lái)制定切實(shí)可行的解決方案,從而對(duì)電能儲(chǔ)備中存在問(wèn)題進(jìn)行有效解決,更好的推動(dòng)電力系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
4結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,特別是對(duì)電網(wǎng)的控制和轉(zhuǎn)換上發(fā)揮著非常重要的作用。通過(guò)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用,使大功率電能成為其他高新技術(shù)的重要基礎(chǔ),這也決定了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位具有不可替代性,對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展發(fā)揮著非常重要的作用。
作者:蔣天予 單位:哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū)電氣工程系
電力電子技術(shù)研究:現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展論文
摘要:
現(xiàn)代電力電子技術(shù)自上世紀(jì)六十年代開(kāi)始出現(xiàn),其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。這是一項(xiàng)能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換的技術(shù),在多個(gè)行業(yè)都起到非常重要的作用,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。文中分析了現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),并進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:
電力電子技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 應(yīng)用
前言
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)不同的階段,整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,現(xiàn)代電力電子技術(shù)屬于變頻器時(shí)代,同時(shí)又與微電子技術(shù)有效地進(jìn)行了結(jié)合,這不僅使其應(yīng)用范圍十分廣泛,而且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位也變得越來(lái)越重要。
1現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢(shì)下,隨著電力電子技術(shù)的不斷革新,其發(fā)展達(dá)到了一個(gè)較高的水平?,F(xiàn)代電力電子技術(shù)主要是對(duì)電源技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,可以說(shuō)電源技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前電力電子技術(shù)發(fā)展的主要方向。
1.1現(xiàn)代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉(zhuǎn)變
電源單元和功率器件作為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的重要組成部分,是電子器件智能化的核心所在,其組成器件具有微小性,因此電力電子器件結(jié)構(gòu)也更為緊湊,體積較小,但其能夠與其他不同器件的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效綜合,所以其具有顯著的優(yōu)勢(shì)。也加快了現(xiàn)代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉(zhuǎn)變的進(jìn)程,為電力系統(tǒng)使用性能的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。
1.2現(xiàn)代電力電子技術(shù)從低頻向高頻化轉(zhuǎn)變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現(xiàn)反比的關(guān)系,在電力電子器件體積不斷縮小的情況下,現(xiàn)代電力電子技術(shù)必然會(huì)加快向高頻化方向轉(zhuǎn)化。可控制關(guān)斷型電力電子器件的出現(xiàn)即是現(xiàn)代電力電子技術(shù)向高頻轉(zhuǎn)化的重要標(biāo)志。而且隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快,電力電子技術(shù)也必然會(huì)向著更高頻的方向發(fā)展。
1.3現(xiàn)代電力電子技術(shù)向全控化和數(shù)字化轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的電力電子器件在使用過(guò)程中存在著一些限制,而且關(guān)斷電器時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些危險(xiǎn),自關(guān)斷的全控型器件在市場(chǎng)上出現(xiàn)后,有效地彌補(bǔ)了這些限制和避免了危險(xiǎn)的發(fā)生,這也是現(xiàn)代電力電子技術(shù)變革的重要體現(xiàn),表明現(xiàn)代電力電子技術(shù)加快了數(shù)字化發(fā)展的進(jìn)程。
1.4現(xiàn)代電力電子技術(shù)向綠色化轉(zhuǎn)變
現(xiàn)代電力電子技術(shù)向綠色化轉(zhuǎn)變主要表現(xiàn)在節(jié)能和電子產(chǎn)品兩個(gè)方面。相比于傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)來(lái)講,現(xiàn)代電力電子技術(shù)的節(jié)能性更好,這也實(shí)現(xiàn)了發(fā)電容量的有效節(jié)約,對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了較好的效果。一直以來(lái)一些電子設(shè)備會(huì)將嚴(yán)重的高次諧波電流入到電網(wǎng)中,給電網(wǎng)帶來(lái)較大的污染,導(dǎo)致電網(wǎng)總功率質(zhì)量下降,電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不同程序的畸變。到了上世紀(jì)末期,各種有源濾波器和補(bǔ)償器的面世,實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率參數(shù)的修正,從而為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的綠色化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的功能具有多樣性的特點(diǎn),其在多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,這也決定了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)非常重要的地位,有著不可替代的作用。
2.1電源方面
(1)一般電源。
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源和供電電源方面都取得了較大的進(jìn)展,交流電直接由整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,這部分直流電一部分由逆變器轉(zhuǎn)換為交流,然后經(jīng)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)到達(dá)負(fù)載,而另一部分則直接對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。一旦逆變器發(fā)生故障,蓄電池組則作為備用電源開(kāi)始直接向負(fù)載提供能量。在現(xiàn)在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源,不僅具有較好的降噪性,而且電源的效率和性也能夠得到有效的保障。
(2)專(zhuān)用電源。
高頻逆變式焊機(jī)電源和大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源是比較典型的兩種應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)的專(zhuān)用電源。高頻逆變式焊機(jī)電源是一種高性能的電源,由于大容量模塊IGBT的普遍使用,使得這種電源有著更加廣闊的應(yīng)用前景,逆變式焊機(jī)電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉(zhuǎn)換方法,由于焊機(jī)工作的環(huán)境條件惡劣,所以燃弧、短路等就成為了司空見(jiàn)慣的問(wèn)題,而采用IGBT組成的PWM相關(guān)控制器,能夠提取和分析參數(shù)和信息,進(jìn)而預(yù)先對(duì)系統(tǒng)做出處理和調(diào)整。大功率開(kāi)關(guān)型高壓直流電源主要應(yīng)用CT機(jī)、靜電除塵等比較大型的設(shè)備上,因?yàn)檫@類(lèi)設(shè)備電壓比較高,甚至達(dá)到了50-159kV,將市電經(jīng)過(guò)整流器整流變?yōu)橹绷?,然后與諧振逆變電路串聯(lián),逆變?yōu)楦哳l電壓,再升壓,整流成為直流高壓。
2.2傳動(dòng)控制及牽引
這主要應(yīng)用在無(wú)軌電車(chē)、地鐵列車(chē)、電動(dòng)車(chē)的無(wú)級(jí)變速和控制等等方面,通過(guò)將一個(gè)固定的直流電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)可以變化的直流電壓,這樣就能夠使控制更加的平穩(wěn)和快速,而且還可以節(jié)能。
2.3在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
在發(fā)電系統(tǒng)中現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用更是廣泛,比如說(shuō)水力風(fēng)力發(fā)電、用電系統(tǒng)、配電、輸電等等都和現(xiàn)代電力電子技術(shù)有著密切的聯(lián)系。目前的風(fēng)力電力機(jī)組已經(jīng)結(jié)合了機(jī)械制造、空氣動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)等等,而現(xiàn)代電力電子技術(shù)就是發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的重要技術(shù),它對(duì)于電能的轉(zhuǎn)換、機(jī)組的控制和改善電能質(zhì)量等都很重要。
2.4在節(jié)能和改造傳統(tǒng)行業(yè)中的應(yīng)用
現(xiàn)代工作的發(fā)展離不開(kāi)電能的支持,電能是現(xiàn)代工業(yè)的重要?jiǎng)恿湍芰吭搭^。隨著我國(guó)工業(yè)用電量不斷增加,用電的不合理及浪費(fèi)現(xiàn)象也日益顯現(xiàn)出來(lái)。這就需要有效的降低能源的消耗,提高電能的利用效率,以便于能夠?qū)Ξ?dāng)前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發(fā)揮現(xiàn)代電力電子技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì),有效的提高現(xiàn)代電力電子技術(shù)的效率,應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù),通過(guò)工業(yè)控制有效的將電能轉(zhuǎn)換為勞動(dòng)力,建成現(xiàn)代化的智能車(chē)庫(kù),從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)人力資源的節(jié)約,確保勞動(dòng)生產(chǎn)力的提高,以便于推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的改造進(jìn)程。
2.5在家用電器方面的應(yīng)用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘I钪袘?yīng)用也較為廣泛,當(dāng)前家用電器普遍應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù),給我們的日常生活帶來(lái)了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進(jìn)行工作,而不需要人們新自動(dòng)手。
3應(yīng)用展望
在今后現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,需要重視以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:首先,需要對(duì)節(jié)能和環(huán)保給予充分的重視,通過(guò)完善控制設(shè)備和設(shè)計(jì)專(zhuān)用的電機(jī)來(lái)有效的提高電機(jī)系統(tǒng)的使用性能和效率;其次,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保,則需要使用中高壓直流轉(zhuǎn)電系統(tǒng),使其實(shí)現(xiàn)低能耗及低污染;,需要加快解決電力系統(tǒng)中儲(chǔ)電裝置的設(shè)置問(wèn)題,需要電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)者從控制技術(shù)等方面來(lái)制定切實(shí)可行的解決方案,從而對(duì)電能儲(chǔ)備中存在問(wèn)題進(jìn)行有效解決,更好的推動(dòng)電力系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
4結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,特別是對(duì)電網(wǎng)的控制和轉(zhuǎn)換上發(fā)揮著非常重要的作用。通過(guò)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用,使大功率電能成為其他高新技術(shù)的重要基礎(chǔ),這也決定了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位具有不可替代性,對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展發(fā)揮著非常重要的作用。
作者:蔣天予 單位:哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū)電氣工程系
電力電子技術(shù)研究:電力電子技術(shù)改革實(shí)踐
摘要:
本文針對(duì)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的定位特點(diǎn),探討了電力電子技術(shù)課程教學(xué)方法的改革,包括理論教學(xué)改革和實(shí)踐教學(xué)改革,通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法等對(duì)電力電子教學(xué)進(jìn)行改革。依托先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)賽事并結(jié)合高校教學(xué)研究項(xiàng)目,對(duì)電力電子技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行改革。通過(guò)教學(xué)改革,提高學(xué)生實(shí)踐能力,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:
電力電子技術(shù);教學(xué)改革;應(yīng)用型本科
一、序言
近年來(lái),實(shí)現(xiàn)綠色用電、尋求新型清潔能源已成為各國(guó)關(guān)注焦點(diǎn)。電力電子技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)提高用電效率、改善用電品質(zhì),同時(shí)也是光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等新能源利用所必須的技術(shù)基礎(chǔ)。由于本課程橫跨強(qiáng)、弱電與控制技術(shù),因而是門(mén)難學(xué)的課程。與普通本科相比,在辦學(xué)思路上,民辦高校更加注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng),因而對(duì)于應(yīng)用型本科院校,電力電子技術(shù)的教學(xué)不能沿襲其著重理論推導(dǎo)和講解的教學(xué)模式。如何開(kāi)展電力電子技術(shù)課程教學(xué)、改革教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法都是值得我們探討的問(wèn)題。
二、電力電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀分析
當(dāng)前,應(yīng)用技術(shù)型院校電力電子技術(shù)課程的教學(xué)主要面臨以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1.教學(xué)內(nèi)容不新。
隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,新型的電力電子器件不斷出現(xiàn),但是將理論知識(shí)和先進(jìn)技術(shù)相融合的適合與應(yīng)用技術(shù)型院校學(xué)生的電力電子技能掌握的教材很少,應(yīng)用型本科院校應(yīng)更加注重理論和實(shí)踐的結(jié)合,更強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用。因此,需要從講授的理論內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、實(shí)踐應(yīng)用等方面進(jìn)行有針對(duì)性的改革。
2.學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱。
應(yīng)用型本科院校的學(xué)生入學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相比較之下要弱一些,自身的文化基礎(chǔ)普遍偏低,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高,只求領(lǐng)會(huì)膚淺內(nèi)容。電力電子技術(shù)的前修課程為電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)。應(yīng)用型本科院校的學(xué)生很多對(duì)于這幾門(mén)課的掌握都不深入,一些分析方法都不熟練甚至無(wú)法掌握,這給電力電子技術(shù)課程的教學(xué)帶來(lái)很大難度。
3.傳統(tǒng)的教學(xué)模式過(guò)于枯燥、抽象。
電力電子技術(shù)課程的較大特點(diǎn)是包含了大量的電路和波形圖,特別是三相整流的部分,圖形更為復(fù)雜。要對(duì)各種變流電路的工作過(guò)程給予形象的表示,使學(xué)生能感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容,這就要求我們?cè)诮虒W(xué)方法和手段上突破創(chuàng)新。教師如何在有限的學(xué)時(shí)里,確定好合適的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方案,采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和教學(xué)手段,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,獲得理想的教學(xué)效果,都是一個(gè)值得不斷深入探討和實(shí)踐的問(wèn)題。
三、改革探索
作為一所培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校,在課程改革中須明確人才培養(yǎng)層次,緊扣“應(yīng)用”二字,才能理清改革思路,樹(shù)立正確的改革目標(biāo)。為在電力電子技術(shù)課程改革中突出“應(yīng)用型”特點(diǎn),應(yīng)用了實(shí)例教學(xué)等教學(xué)手段,幫助學(xué)生打好扎實(shí)理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)貼合實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提升學(xué)生的應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,保障學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)獲得應(yīng)有的提高。改革目標(biāo)主要是以下幾點(diǎn):
1.圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)改變教學(xué)思路。
針對(duì)學(xué)生能力和需求的差異,將教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)知識(shí)掌握、應(yīng)用能力培養(yǎng)兩個(gè)方面,其中基礎(chǔ)知識(shí)掌握方面的教學(xué)滿足就業(yè)需要,應(yīng)用能力培養(yǎng)方面的教學(xué)則以滿足職業(yè)技能需要和培養(yǎng)創(chuàng)新能力。通過(guò)課堂教學(xué)內(nèi)容的改革,體現(xiàn)課程綜合化趨勢(shì),重新組織教學(xué)內(nèi)容,突出課程實(shí)用性和趣味性,改變傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)四大變流電路孤立、單一的學(xué)習(xí)模式,基礎(chǔ)知識(shí)掌握以基本變流電路的分析為主,講授基本的電路工作原理。應(yīng)用能力培養(yǎng)方面,引入生活中常見(jiàn)電路以及電子設(shè)計(jì)實(shí)例,如調(diào)光臺(tái)燈、電動(dòng)自行車(chē)等實(shí)例進(jìn)行教學(xué),詳細(xì)講解實(shí)例的電路設(shè)計(jì),并鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐,通過(guò)自己組裝或設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電子技術(shù)產(chǎn)品來(lái)提高動(dòng)手實(shí)踐能力;有效的推進(jìn)電力電子技術(shù)教學(xué),提高了學(xué)生的理解能力,并對(duì)電力電子技術(shù)的應(yīng)用建立起直觀的認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)生電力電子技術(shù)應(yīng)用技能的培養(yǎng)起到了大大的推進(jìn)作用。結(jié)合系統(tǒng)供電、控制等模塊電路結(jié)構(gòu)、原理的介紹,通過(guò)一系列具體電路分析,將《模擬電路》、《電機(jī)與電氣》等前期專(zhuān)業(yè)課程的知識(shí)與《電力電子技術(shù)》所學(xué)理論知識(shí)相聯(lián)系。并且,在保障理論基礎(chǔ)扎實(shí)前提下,增加日常電路分析和設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中所占比重,以實(shí)例激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣,以興趣帶動(dòng)能力培養(yǎng),在這一過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的讀圖、分析、畫(huà)圖、簡(jiǎn)單電源電路設(shè)計(jì)等能力,實(shí)現(xiàn)理論與應(yīng)用相輔相成、有機(jī)結(jié)合,最終提升學(xué)生實(shí)際應(yīng)用方面的綜合素質(zhì)。
2.圍繞能力培養(yǎng),深化教學(xué)方法改革。
根據(jù)學(xué)生畢業(yè)后從事職業(yè)所必需的能力,在教學(xué)過(guò)程中,弱化對(duì)教材中過(guò)于復(fù)雜電路的理論分析和公式推導(dǎo),突出對(duì)實(shí)際電路應(yīng)用和設(shè)計(jì)的分析。采用引導(dǎo)型教學(xué)方式,注重教學(xué)過(guò)程中的學(xué)生分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng),在教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和新的突破點(diǎn),將學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的過(guò)程轉(zhuǎn)化為其不斷解決問(wèn)題的過(guò)程,使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、開(kāi)放思維,并在此過(guò)程中加深相關(guān)理論的理解,訓(xùn)練其分析和解決問(wèn)題的能力,增加理論教學(xué)趣味性。加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),通過(guò)實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)賽事等實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手和電路分析能力,發(fā)揮學(xué)生潛力。學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,通過(guò)電源類(lèi)題目的賽事,使學(xué)生掌握電力電子技術(shù)方面的技術(shù)、技能。目前取已得獎(jiǎng)項(xiàng)共28項(xiàng)
3.側(cè)重發(fā)揚(yáng)教學(xué)理念,發(fā)揮實(shí)踐的導(dǎo)向作用。
應(yīng)用型本科院校的教學(xué)理念是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才,實(shí)踐變得尤為重要。加強(qiáng)電力電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技能是十分必要的,傳統(tǒng)的以課堂講授為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式對(duì)這門(mén)課不太適合,因?yàn)檫@門(mén)課的實(shí)踐性很強(qiáng),學(xué)院本著從實(shí)際出發(fā),根據(jù)本學(xué)院開(kāi)設(shè)實(shí)踐培訓(xùn)的能力與學(xué)生電力電子專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)的需求,明確了電力電子技能培養(yǎng)形式,即對(duì)學(xué)生開(kāi)展了開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)制作培訓(xùn),理論教學(xué)中所設(shè)計(jì)方案付諸于實(shí)踐,在這一實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)生首先要根據(jù)基本的理論知識(shí)設(shè)計(jì)不同類(lèi)型、不同設(shè)計(jì)指標(biāo)的開(kāi)關(guān)電源,用protel軟件畫(huà)出電路原理圖,畫(huà)出PCB板圖,其次所有的元器件,要學(xué)生自己跑市場(chǎng)按照電路圖備齊。完成實(shí)際電路的焊接調(diào)試等工作,這個(gè)過(guò)程和實(shí)際工作中的動(dòng)手過(guò)程差別不大。在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的時(shí)候,學(xué)生可以自行到實(shí)驗(yàn)室完成電路焊接。在這一過(guò)程中學(xué)生學(xué)到了課堂上學(xué)不到的實(shí)踐知識(shí),如基本器件部分的電力二極管、功率MOS管和IGBT等器件的使用,學(xué)生自己在網(wǎng)上按型號(hào)找資料,找出資料中的應(yīng)用典型電路,以及器件的重要參數(shù)值,如導(dǎo)通電阻耐壓、耐電流。學(xué)會(huì)元器件的識(shí)別與檢測(cè),掌握穿孔元件安裝和焊接技能,學(xué)會(huì)萬(wàn)用表、電子毫伏表和示波器使用方法,并摘取說(shuō)明器件典型特性的實(shí)驗(yàn)波形和學(xué)到的知識(shí)相對(duì)照,形成完整的測(cè)試報(bào)告。通過(guò)由元件到電路的過(guò)程,同學(xué)們不僅強(qiáng)化了課堂內(nèi)容的理解,而且親身實(shí)踐了實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程。
4.教學(xué)要注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)。
實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要的途徑即落實(shí)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育。學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注本專(zhuān)業(yè)的研究課題,在學(xué)校的大力支持下,學(xué)生積極申請(qǐng)了相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)新項(xiàng)目多項(xiàng),并付出行動(dòng)參與課題研究,能夠利用寒暑假及課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐,自覺(jué)主動(dòng)提高個(gè)人實(shí)踐能力。為了提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用技能,學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生積極創(chuàng)新及參加各種技能賽事,通過(guò)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備、參加國(guó)際國(guó)內(nèi)的各種賽事,培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。教學(xué)中通過(guò)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)自制電路板,再對(duì)電路板進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)實(shí)際電路制作調(diào)試大大的提高了學(xué)生的理論理解與實(shí)踐應(yīng)用能力。
總之,從培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工科應(yīng)用型人才角度出發(fā),有針對(duì)性地開(kāi)展對(duì)電力電子技術(shù)這門(mén)學(xué)科的教學(xué)改革,才能使該課程做到理論實(shí)踐緊密相連,保持課程的實(shí)用性、先進(jìn)性,體現(xiàn)其既具有理論深度,又與實(shí)際操作緊密結(jié)合的綜合性特點(diǎn)。同時(shí),通過(guò)在校期間對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能上的提前訓(xùn)練,使他們具備應(yīng)用型人才的特點(diǎn),幫助其建立必要的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),能為學(xué)生就業(yè)及今后在工程領(lǐng)域的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:李喜平 叢昕 魏昭輝 蘇洪雨 單位:哈爾濱劍橋?qū)W院