电力电子技术在家用电器中的应用
浅谈电力电子技术在电气工程中的应用
浅谈电力电子技术在电气工程中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用十分广泛，最具代表性的应用是交流输电中的柔性
交流输电技术。
柔性交流输电技术利用电力电子器件将交流电转换为直流电，并通过高压
直流输电线路将电能输送到远距离。
这种技术能够有效解决传统交流输电中的输电损耗、
稳定性等问题，提高输电效率和系统稳定性。
电力电子技术在电机控制中的应用也非常重要。
电力电子器件可以实现对电机的精确
控制，提高电机的效率和性能。
变频器作为电力电子器件的一种，可以将电网提供的固定
频率的电源转换为可调的频率和电压输出，从而实现对电机转速、转矩等参数的精确控制。
这种技术在工业领域广泛应用，可以提高电机的能耗效率和运行稳定性。
电力电子技术在可再生能源利用中也有重要的应用。
随着可再生能源如太阳能、风能
的快速发展，电力电子技术在其利用过程中起到了关键的作用。
太阳能光伏发电系统需将
直流电转换为交流电才能接入电网，而风能发电系统常常需要通过电力电子器件实现对发
电机的控制。
通过电力电子技术，可再生能源与电力系统的协调运行得以实现，有效促进
了可再生能源的大规模应用。
电力电子技术在电气工程中有着广泛的应用。
除了上述提及的领域，电力电子技术还
可以应用于电能质量改善、电力系统稳定控制、电能节约等方面。
随着科技的不断进步和
创新，电力电子技术在电气工程中的应用将会越来越广泛，为电力系统的可靠、高效运行
提供了有力支持。
电力电子技术的发展及应用
电力电子技术的发展及应用朱磊1侯振义1张开2（空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077）（南京理工大学动力工程学院江苏南京210000）摘要：本文通过介绍电力电子技术的发展及应用，阐述了电力电子技术在国民经济中的重要作用，结合国家政策，描绘出我国电力电子行业的大好前景。
关键词：电力电子技术功率器件逆变能源电力电子技术，又称功率电子技术。
它主要研究各种电力电子器件，以及这些电力电子器件所构成的各种各样高效地完成对电能的变换和控制的电路或装置。
它既是电子学在强电（高电压、大电流）或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电（低电压、大电流）或电子领域的一个分支，总之是强弱电相结合的新学科。
1 电力电子技术的发展电力电子技术的发展与功率器件的发展密切相关，1948年普通晶体管的发明引起了电子工业革命，1957年第一只晶闸管的问世，为电力电子技术的诞生奠定了基础。
1.1 电力电子技术的晶闸管时代由于大功率硅整流器能够高效率的把工频交流电转变为直流电，因此在60年代和70年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得到大发展，这一时期称之为电力电子技术的晶闸管时代。
1.2 电力电子技术的逆变时代20世纪70年代，随着自关断器件的出现，电力电子技术进入了逆变时代。
七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。
在70年代到80年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。
这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
1.3现代电力电子时代80年代末期和90年代初期发展起来的以功率MOSFET和IGBT为代表的集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，使以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学转变创造了条件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
电力电子技术在家用电器中的应用
调光台灯 （白炽灯）
11110100
采用的是单相交流调压电路。 开关器件一般是双向晶闸管。 多数采用比较简单电源开关时，10W辅助灯正常发 亮，随着电位器的阻值减小，双向晶闸 管导通角逐渐增大，40W主灯亮度增大， 辅灯亮度减小。
路灯自动控 制电路
调温电热毯
几十瓦～几百瓦：计 算机、电视机、DVD 播放机、音响、家用 空调器、电冰箱的控 制电路、电动自行车 充电器；
Project C
几千瓦～几百 千瓦：通信交换
机、巨型计算机、 数控机床、自动 化流水线、CT机、 X光机、微波发 射机、雷达、电 镀、电解、电动 汽车。
开关电源
开关电源举例 （1）——40W LCD显 示器电源 开关电源举例 （2）——手机充电器 电路 开关电源举例 （3）——电脑电源电 路 开关电源举例 （4）——电视机电源 电路
电磁阀
双温控双制冷循环系统中控 制制冷剂流向，是一个两位 三通电磁阀，一个入口端， 连接干燥过滤器；两个出口 端，连接冷藏室和冷冻室蒸 发器毛细管
洗衣机 电冰箱
微波炉
变频微波炉用变频器，取代普 通工频变压器，机身轻巧。 变频器可以将50Hz的频率转换 成为20KHz ~ 45KHz的高频率， 通过改变频率来得到不同的输 出功率。 解决了传统微波炉低火力时， 间歇供电，加热不均匀的缺点。
功能
①调节室内温度。 ②调节室内湿度。 ③调节室内气流速度。 ④净化室内空气。 ⑤定期更换室内空气。 ⑥产生负离子。
空调
优点
①舒适 ②节能 ③制冷、制热能 力强
膨胀阀(节流阀)
吸
冷风
四通换向阀
热
室外机
发 热
冷凝器
制冷原理
压缩机
电力电子在生活中的应用
电力电子技术在生活中的应用一、简介电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术，是电力、电子和控制三大领域的边缘学科，以电力变换为主要研究内容。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据统计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能经过一次以上电力电子变流装置的处理。
离开电力电子技术，电力系统的现代化是不可想象的。
直流输电在长距离、大容量输电时有很大优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。
直流电源和不间断电源（UPS）还用作发电厂和变电所的保护电源、事故电源和备用电源。
电力电子装置在生活中随处可见。
二、电力电子技术的发展电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路。
电力电子器件经历了半控型、全控型和复合型的发展过程，把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路，目前其功率较小，但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向，而整流电路和逆变电路在电力电子电路中应用最广。
随着自关断器件的普遍应用，电力电子电路向高频化方向发展，一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。
PWM控制对推动电力电子技术的发展起了历史性作用。
目前应用越来越广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制，是控制技术的一个新的发展方向。
三、应用1.在柔性交流输电系统(FACTS)中的应用20世纪80年代中期,美国电力科学研究院(EPRI)N.G.Hingorani博士首次提出柔性交流输电技术的概念。
近年来柔性交流输电技术在世界上发展迅速,已被国内外一些权威的输电工作者预测确定为“未来输电系统新时代的三项支持技术(柔性输电技术、先进的控制中心技术和综合自动化技术)之一”。
现代电力电子技术、控制理论和通讯技术的发展为FACTS的发展提供了条件。
采用IGBT等可关断器件组成的FACTS元件可以快速、平滑地调节系统参数,从而灵活、迅速地改变系统的潮流分布。
电力电子技术的应用
电力电子技术的应用电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。
它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。
随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。
电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术，广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域，现已成为各国竞相发展的一种高新技术。
它不仅应用于一般工业，也广泛用于交通运输、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。
以下分几个主要应用领域加以叙述。
一、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。
直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。
近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。
大至数千kW的各种轧钢机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。
一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。
还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。
电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。
电镀装置也需要整流电源。
电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
电力电子技术在一般工业中的应用最主要的就是电机调速传动和电源。
电机调速传动又分工艺调速传动和节能调速传动两大类：工艺调速传动指工艺要求必须调速的传动，例如轧机，矿井卷扬，机床，造纸等以前用直流电动机驱动的机械的传动。
节能调速指风机、泵等以前不调速，为节能而改用调速。
二、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。
电工电子技术在电气工程中的应用
电工电子技术在电气工程中的应用摘要：电工电子技术的不断进步推动了科技创新，电工电子技术也在不断升级和创新。
人们对于更高速度、更低功耗、更稳定性能的需求促使电工电子技术在各个领域蓬勃发展。
它们的应用带来了前所未有的便利和可能，推动了社会的进步和发展。
关键词：电工电子技术；电气工程；应用引言电工电子技术的发展使现代生活更加便利和高效。
通过电工电子技术的应用，能够轻松控制家居设备，实现智能化管理；工业生产中的自动化设备也大大提高了生产效率和质量。
加强对电工电子技术的研究和应用，培养更多的专业人才，以应对未来电力发展的挑战。
1电工电子技术在电气工程中的重要性电工电子技术涉及到对电能的生成、传输、分配和利用等方面的技术与应用。
（1）电工电子技术在发电领域起着至关重要的作用。
通过电机、发电机、变压器等设备的运用，将其它形式的能源转化为电能，实现电力的产生。
电工电子技术在发电设备的设计、控制、保护等方面发挥着关键作用，确保发电过程的安全有效运行。
（2）在电力传输与配电方面，电工电子技术的应用也不可或缺。
通过高压输电线路、变电站、配电装置等设施，将发电厂产生的电能传输到各个用电点，实现电力的分配。
而电工电子技术可以有效地控制电流的流向和分配，确保电力传输的高效可靠，并能有效管理和保护输电系统。
（3）电工电子技术在电气设备的使用方面也具有重要意义。
无论是工业生产中的机械设备，还是日常生活中的家用电器，都依赖于电工电子技术来实现其正常运行。
通过在电器设备中嵌入电子元器件和电路，可以实现对电流、电压、功率等参数的准确控制和调节，提高设备的性能和效率。
2电工电子技术在电气工程中的应用2.1电工电子技术在电力系统和电气设备中应用电工电子技术在电力系统和各种电气设备中具有广泛而具体的应用。
（1）在发电方面，电工电子技术发挥着重要的作用。
它可以应用于各种类型的发电机组，包括燃气轮机、蒸汽动力机组和水力发电机组等。
通过控制电路和电子器件，电工电子技术可以实现对发电机的自动启停、负荷调节、频率稳定和电压调节等功能，从而确保电力系统能够稳定地满足用户的需求。
电力电子技术在电力系统中的应用及发展
电力电子技术在电力系统中的应用及发展首先，电力电子技术在电力系统中的应用非常广泛。
电力电子技术包含了各种电力电子器件和电路，如开关电源、逆变器、整流器、变频器等。
这些技术可以用于各种不同的应用，包括电力调节、变频调速、无停电切换、能量回馈等。
电力电子技术在电力系统中的应用主要有以下几个方面：1.电力调节：电力电子技术可以用来调节电力系统的电压和频率。
例如，电力电子技术可以用于调节输电线路的电压，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
同时，它也可以用来调节电力系统的频率，以适应不同的负载条件。
2.变频调速：电力电子技术可以用于变频调速系统中，通过改变电机的供电频率来改变电机的转速。
这可以使电机在不同负载要求下，具备良好的性能特性。
变频调速系统广泛应用于工业、交通等领域。
3.无停电切换：电力电子技术可以实现无停电切换。
例如，在配电系统中，当发生故障时，电力电子技术可以实现对备用电源的无停电切换，以保证供电的连续性和可靠性。
4.能量回馈：电力电子技术可以实现能量的回馈。
例如，通过逆变器将太阳能等可再生能源转换为电能，然后回馈到电力系统中，减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率。
除了以上应用，电力电子技术还可以用于电力系统的电力质量改善、电力系统的故障检测和故障定位等方面，为电力系统的稳定运行和安全性提供支持。
其次，电力电子技术在电力系统中的发展也非常迅速。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，电力电子技术得到了广泛的研究和应用。
目前，电力电子技术正在向下列几个方向发展：1.高效率：提高电力电子设备的工作效率是当前的重要发展方向。
高效率的电力电子设备可以减少能量损失，提高能源利用效率。
2.高功率密度：提高电力电子设备的功率密度，使其在体积相同的情况下可以提供更大的功率输出。
这对于应用于空间有限的场合非常有用。
3.高可靠性：提高电力电子设备的可靠性，使其能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
这对于电力系统的稳定性和可靠性非常重要。
电力电子应用案例
电力电子应用案例在现代社会中，电力电子技术的应用已经无处不在。
从家庭生活到工业生产，电力电子技术的进步和应用给我们的生活带来了巨大的变化和便利。
本文将介绍一些电力电子在各个领域中的应用案例，以展示其重要性和广泛性。
一、家庭1. 电子家电现代家庭中的许多电器设备都离不开电力电子技术的应用。
例如，电视、洗衣机、空调等家电设备均采用了电力电子器件来实现功率调节和控制功能，提高了能源利用效率和用户体验。
2. 太阳能发电系统随着可再生能源的发展，越来越多的家庭开始使用太阳能发电系统。
这种系统将太阳能转化为电能，通过逆变器等电力电子设备将直流电转换为交流电，使其可以供给家庭用电。
太阳能发电系统的应用不仅减少了对传统能源的依赖，还有助于环境保护。
二、工业1. 变频器在工业生产中，许多设备需要根据不同的工艺要求进行频率和速度调节。
变频器是一种常用的电力电子设备，它可以调整电源输入以控制电机的运行速度。
这种设备广泛应用于工业自动化、交通运输等领域，提高了生产效率和工作质量。
2. 电力传输和分配电力电子技术在电力传输和分配过程中起到了关键作用。
高压直流输电技术（HVDC）利用电力电子设备将电能从发电站输送到远距离的地方，以减少能量损耗和传输损耗。
此外，交流变直流（AC/DC）转换器用于将输电网络中的交流电转换为直流电，为直流设备供电。
三、交通运输领域1. 电动汽车电力电子技术在电动汽车中的应用使得电动汽车成为可持续发展的交通方式。
电动汽车采用电动驱动系统，其中包括电池、电机和电力电子控制器等设备。
电力电子设备控制电池充电和放电，调节电动机的速度和转矩，实现高效能量转换和汽车控制。
2. 高铁和市域轨道交通高铁和市域轨道交通作为现代交通运输的重要组成部分，需要可靠的电力电子设备来提供高效和安全的运行。
例如，高速列车使用电力电子设备来控制牵引电机和制动系统，以提高列车的运行效率和制动性能。
通过以上案例，我们可以看到电力电子技术在各个领域中的应用广泛且重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
14
概念
手机
手机等便携式移动设备的电源管理
特点
便携式移动设备，主要是指便于携 带的移动电子产品，如MP3/MP4播 放器、手机、数码相机、摄像机、 视频播放机、便携式VCD/DVD 、 GPS定位导航器、电子血压表、平 板电脑、笔记本电脑、上网本 、电 子阅览器等。
蓄电池供电，容量有限。
目前市场上计算机、通信、消 费电子、汽车电子、医疗仪器 等产品中都有便携式的产品。
调光台灯 （白炽灯）
交流电力控制技术
10110110001010111000101110100111000110100
采用的是单相交流调压电路。 开关器件一般是双向晶闸管。 多数采用比较简单的触发电路（或称控 制电路）
双灯调光 电路
刚打开电源开关时，10W辅助灯正常发 亮，随着电位器的阻值减小，双向晶闸 管导通角逐渐增大，40W主灯亮度增大， 辅灯亮度减小。
概述
70%
分类
90%
应用
40%
技术应用
1.变频技术在家电中 的应用 2.交流电力控制技术 在家电中的应用 3.开关电源在家电中 的应用 4.手机等便携式移动 设备的电源管理
2
便携式 移动设备
技 术 应 用
3
10110110001010111000101110100111000110100
开关 电源
15
16
10110110001010111000101110100111000110100
THANKS FOR YOUR ATTENTION!
刘艺
林固静
周海娟
FROM THE FIRST GROUP
17
应用场合
极其广泛
Project A
几瓦： 手机、数码 相机等移动 电子设备的 充电器；
现状
大多数电子设备的 开关电源功率不大， 但数量极其庞大， 所消耗的电能约占 全国总发电量的10% 左右，并且随着国 家现代化进程的发 展，用电比例会进 一步增加
Project B
几十瓦～几百瓦：计 算机、电视机、DVD 播放机、音响、家用 空调器、电冰箱的控 制电路、电动自行车 充电器；
交流电力控制技术的应用
10110110001010111000101110100111000110100
交流电力控制电路：
只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路
三种基本型：
交流调压电路 交流调功电路 交流电力电子开关
应用：
灯光控制 调温电热毯 吸尘器
9
灯 光 控 制
பைடு நூலகம்
10110110001010111000101110100111000110100
变频技术
交流电力 控制技术
变频技术概述
4
1.变频技术的应用
功能
①调节室内温度。 ②调节室内湿度。 ③调节室内气流速度。 ④净化室内空气。 ⑤定期更换室内空气。 ⑥产生负离子。
空调
优点
①舒适 ②节能 ③制冷、制热能 力强
5
膨胀阀(节流阀)
吸
冷风
四通换向阀
热
室外机
发 热
冷凝器
制冷原理
压缩机
6
7
变频技术的其他应用
10110110001010111000101110100111000110100
Power Electronical Technology
10110110001010111000101110100111000110100
刘艺
林固静
周海娟
FROM THE FIRST GROUP
1
家用电器
电力电子技术在家用电器中的应用
压缩机
把电能转换成机械能，一方面 压缩蒸发器排出的低压制冷剂 蒸气，使之升压到常温下冷凝 所需的冷凝压力，另一方面提 供了制冷剂在系统中循环流动 所需的动力
电磁阀
双温控双制冷循环系统中控 制制冷剂流向，是一个两位 三通电磁阀，一个入口端， 连接干燥过滤器；两个出口 端，连接冷藏室和冷冻室蒸 发器毛细管
路灯自动控 制电路
10
调温电热毯
简单的二极管整流调温 电热毯电路 （亦可用 于卫生间调光）
1档— 停止 2档— 低温 3档— 高温
吸尘器
1. 吸尘器的类型 按外形分类：立式、卧
式、便携式。 按功能分类：干式吸尘
器、干湿两用吸尘器、 旋 转刷式地毯吸尘器、打蜡 吸尘器等
交流电力控制技术在家电中的应用
Project C
几千瓦～几百 千瓦：通信交换
机、巨型计算机、 数控机床、自动 化流水线、CT机、 X光机、微波发 射机、雷达、电 镀、电解、电动 汽车。
12
开关电源
开关电源举例 （1）——40W LCD显 示器电源 开关电源举例 （2）——手机充电器 电路 开关电源举例 （3）——电脑电源电 路 开关电源举例 （4）——电视机电源 电路
吸尘器的控制电路
吸尘器的控制电路： 控制电路的作用是控制电动机 的通断。按吸尘器的功能，电 动机有不调速及无级调速等几 种。
11
10110110001010111000101110100111000110100
开关电源的应用
10110110001010111000101110100111000110100
洗衣机 电冰箱
微波炉
变频微波炉用变频器，取代普 通工频变压器，机身轻巧。 变频器可以将50Hz的频率转换 成为20KHz ~ 45KHz的高频率， 通过改变频率来得到不同的输 出功率。 解决了传统微波炉低火力时， 间歇供电，加热不均匀的缺点。
8
交流电力控制技术在家电中的应用
10110110001010111000101110100111000110100