论我国大容量电力电子技术与应用

刘景豪

作者是以一个高中生的角度，同时参考亲身经历来讲述电力电子技术的应用在我国的发展，并且结合高中电力学知识来阐述电力电子技术的应用原理。在当今社会，电子技术已经独立成为一项专门的学科，并且与其他专业相互渗透，其发展速度也越来越快，它的应用领域也不断的在开发，导致现在各个领域都与电子技术多多少少有些关联，本文重点从高中电力学知识出发，探讨大容量电力电子技术的发展和应用。

【关键词】大容量 电力电子 技术水平 发展应用

随着我国科学技术的不断发展，我国在电子技术方面的水平也得到了很大的提升，如今，电子技术的应用已经涉及到我们生活的方方面面，任何电器的使用都离不开电力的支持，小到一个开关，大到国家科研技术的研究，正是电力电子技术的广泛应用才使电子技术不断发展电力电子技术的发展如此之快主要是其应用广，电子技术的开发对人类来说意义重大，首先离我们最近的是灯的使用，电的出现直接让人类的生活从原始的昏暗环境进入到现代光明的社会，再到如今生活处处离不开电的支持。电的出现给我们的生活带来了光明，从此，电被人们进行更深入的开发。

在高中物理当中涉及到电力方面的理论知识，主要有电流与电阻，电磁学及电势能等内容，其中，电磁学中的重要内容电磁感应的原理是：变化的磁场能够产生感应电流，当有一个导体放置在变化的磁场当中时，该导体就会自行产生电流，如将导体闭合，即形成一个闭合的回路。这项理论知识在生活中的应用很常见，如许多发电机就是根据这项原理发明出来的，还有家里的电磁炉等也是同样的道理。所以说，很多高中的物理内容虽然大部分是纯理论，但其在生活中的应用只要用心观察，会发现其实它无处不在。

1 大容量电力电子技术

在电学当中，大容量电力电子技术的实质是采用一种大功率的半导体材料将電能进行变化和传输，这是一项新型的电子技术，应用于大多数电力领域内。这一项技术最早是出现在上世纪60年代的美国，当时认为，电力电子是由三个学科组合而成的技术，这三个学科分别是：电子学，电力学，控制理论。在我国的生活生产中，涉及到多种能源的利用，不仅仅是电能的使用，大容量电力电子技术的出现能将这种可开发的电能转换成其他能量，从而达到使用功能，如生活中常用到的太阳能热水器就是利用这项原理，将空气中投射过来的太阳辐射能通过这种转换器转换成热能，从而供给人们生活使用，这种加热方式比通过消耗电能来加热更加环保。除此之外，电力电子技术在生产中还有很多其他的作用：

（1）将电能使用最佳化，经电力电子技术的处理后，电能使用将更加高效合理，达到节能的效果。

（2）发展新兴产业，电力电子技术的使用将改变传统的生产方式，并且，这项技术是一种弱电控制强点的媒体，也是一些机电设备和计算机之间的接口，是将计算机与运用到传统产业的基础。

（3）电力电子技术智能化。

我国还处在发展阶段，在各项生产工业中都要应用到能源，但能源毕竟有限，如果不能高效利用对于很多工厂来说利益将会降低，而对于整个人类社会来说，能源枯竭将是一场巨大的灾难，因此全球都在提倡节能环保，而我国对电能的需求量又大，尤其是许多大型的产业和技术产业都需要大容量的电能，电容量越大，操控起来就难，而大容量电力电子技术则能起到用弱电控制强电的作用，此外，在传统工业实现智能化，自动化及节能化的效果中起着桥梁的作用，所以这项技术的应用领域也越来越广，在我国的航空航天，能源，工业制造，交通等领域都有应用。

2 电力电子技术在电力系统的应用

2.1 电力系统的节能

物理学中在讲电学方面的知识时，物理老师讲过，发电厂生产出来的电电压很高，不能直接运送，因为根据公式I=U/R（I是电流，U是电压，R是电阻）电压越高，运输过程中损耗的电能就越大，所以厂家在运输之前要将高电压转换为低电压，在这个过程当中，电能会损耗一部分，这部分的损耗产生无功率的浪费，主要原因是在生产电能源的过程中电能源发生变化，导致发电机组不能完美的配合，从而产生无功功率的浪费，电力电子技术是通过控制变负荷电动机的运转速度来实现电能的良好的生产和使用，在我们国家，这项技术还尚在研究探索阶段，但在国外已经非常成熟，虽然电力电子技术能够通过以上方式对电能进行控制，然而在实际使用过程中也存在一些问题，实际上，变负荷电动机的成本很高，并且在运转中对电网有很大的影响，所以目前在我国的适用范围并不广，仅仅使用于一些中型和大型的电厂。尽管如此，这项技术还在不断的研发，毕竟电力电子技术能够对配送电的过程进行控制，从而保证电能的质量及稳定。

2.2 在发电环节中的应用

在电力生产的电场中，不仅电能的配送过程中会产生电能损耗，同样，在电力的生产中也会产生损耗，且相对于发电量，其损耗的电能不在少数，且在高低压转换的过程当中也会消耗一部分电能，为了满足电力生产节能的要求，在高低压的转换过程当中使用一种风机水泵变频机来达到降低损耗的电能，并且提高转换效率的效果。21世纪太阳能的发现使它成为新世纪的新型能源，被大量的进行开发和使用，利用太阳能发电如今成为全世界奋斗的目标，在将电能转换过程中电力电子技术也解决了大功率电流转换器的问题。

大容量的电能是我国很多工厂生产所需的必备能源，电力电子技术的使用在很多方面解决了这种大容量电能的投入使用问题。在高中物理学中涉及的理论知识还比较浅显，大部分还是基础理论，但了解了最基础的知识对于生活中的技术拓展运用才能有一个大概的概念，生活中的电子产品越来越多，使用的人数也越来越多，其中应用到的电力学知识就越广，作为新时期的高中生，除了掌握课堂上的理论知识外，更要留心观察这些理论知识在生活中的运用。

3 结束语

大容量电力电子技术的出现确实对我国的生产和发展起到很大的促进作用，但这项技术在我国还不够成熟，因此需要更多的研究和探索，作为一名高中生，对于物理学这项理论知识的使用还需要进一步的深入和进行网络了解。

参考文献

[1]余永琼.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].电子技术与软件工程，2015（03）：12-13.

[2]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸，2010（05）：23-24.

[3]谢祥洲.大容量电力电子应用系统及其关键问题综述[J].电子世界，2014（04）：18-21.

作者单位

平顶山市第一中学 河南省平顶山市 467000