電力電子技術(shù)基本概念精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；教學(xué)方法；改進(jìn)方案

凡是需要電源，或者需要運(yùn)動(dòng)并對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的場(chǎng)合，都離不開電力電子技術(shù)?？梢哉f，現(xiàn)在已經(jīng)很難找到一個(gè)完全不使用電力電子技術(shù)的工科領(lǐng)域。目前很多高校的工科專業(yè)都開設(shè)了電力電子技術(shù)這門課程。電力電子作為一項(xiàng)新興的交叉學(xué)科要怎樣與各相關(guān)專業(yè)的教學(xué)體系融合是一個(gè)仍需進(jìn)一步探索的問題。目前，對(duì)于該課程，學(xué)生大都是通過課堂上教師的講述來進(jìn)行學(xué)習(xí)，因而教學(xué)的效果很大程度上決定了學(xué)生對(duì)于該門課程的掌握水平。要是教學(xué)質(zhì)量或者教學(xué)方式跟不上時(shí)代的要求，就會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生的就業(yè)以及就業(yè)后的發(fā)展。因而，我們有必要在教學(xué)過程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并盡力改進(jìn)。

一、電力電子技術(shù)教學(xué)中存在的問題

1.課程教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng)

當(dāng)前高校電力電子技術(shù)的教學(xué)，基本不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才教育的要求。這其中既有教材編排的原因，也有教師自身的原因。電力電子技術(shù)教材數(shù)量眾多，堪稱經(jīng)典的也為數(shù)不少，但是很少有根據(jù)不同專業(yè)編排的有針對(duì)性的教材，通常的教材都是大而全，這給不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的取舍造成了一定的干擾。另一方面，由于任課教師本身對(duì)于電力電子技術(shù)在各專業(yè)的應(yīng)用掌握不夠全面，很難根據(jù)專業(yè)要求以及企業(yè)需求安排適合的教學(xué)內(nèi)容，大多教師按照教材的編排從頭講到尾，學(xué)生不堪重負(fù)，苦不堪言，從而大大影響了學(xué)習(xí)效果。

2.教學(xué)課時(shí)緊，教學(xué)內(nèi)容多

大部分高校電力電子技術(shù)課程安排的學(xué)時(shí)不高于48個(gè)（含實(shí)驗(yàn)），且有逐漸壓縮之勢(shì)。以筆者所在學(xué)校為例，自動(dòng)化專業(yè)卓越班課時(shí)設(shè)置為48個(gè)（含實(shí)驗(yàn)12個(gè)），汽車工業(yè)專業(yè)產(chǎn)業(yè)班課時(shí)設(shè)置36個(gè)（含實(shí)驗(yàn)6個(gè)）。但電力電子技術(shù)課程的內(nèi)容，總共10章，其中電力電子器件、四大類變換電路以及PWM控制技術(shù)都是非講不可的重點(diǎn)內(nèi)容。在不充裕課時(shí)內(nèi)怎樣兼顧教學(xué)的進(jìn)度和教學(xué)的質(zhì)量，這是大多數(shù)任課教師都在努力摸索的問題。

3.學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性不高

電力電子技術(shù)課程涉及的理論知識(shí)枯燥而又繁雜，讓很多學(xué)生對(duì)其心有余悸從而興趣乏乏，甚至有的學(xué)生因此對(duì)該課程產(chǎn)生抵觸情緒。在高校的教學(xué)中，尤其是工科的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生大多數(shù)是被動(dòng)接受知識(shí)，很少積極自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)，這也是高校工科專業(yè)教學(xué)面臨的一個(gè)通病。

二、電力電子技術(shù)教學(xué)的幾點(diǎn)改進(jìn)方案

1.注重各課程間的交叉學(xué)習(xí)

當(dāng)今各個(gè)行業(yè)之間都不是孤立存在的，因此學(xué)生需要掌握多門學(xué)科，才能更好地適應(yīng)社會(huì)。電力電子技術(shù)的教學(xué)也是一樣的，電力電子技術(shù)包含的范圍較廣，它和很多其他的學(xué)科是緊密關(guān)聯(lián)的，在電力電子的教學(xué)過程中，把其他的課程和電力電子技術(shù)這門課程結(jié)合起來一起學(xué)習(xí)，這樣更能起到事半功倍的效果。比如：可以將信息電力技術(shù)中的器件和電力電子技術(shù)中的器件進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，可以將電力電子中涉及的控制理論和方法和自動(dòng)控制原理中學(xué)習(xí)的控制思路和方法進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，還可以將傳統(tǒng)電力設(shè)備和電力電子設(shè)備進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，等等。

2.制訂符合需求的教學(xué)方案

要根據(jù)不同的專業(yè)要求制訂不同的教學(xué)方案，還要參考企業(yè)對(duì)人才的需求合理修正教學(xué)方案。不一定書本上所有的內(nèi)容都要講，很多內(nèi)容更不需要深講，要偏重于學(xué)生以后的工程應(yīng)用。例如：筆者所在高校自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)以及汽車工程專業(yè)都開設(shè)了電力電子技術(shù)這門課程。自動(dòng)化專業(yè)更強(qiáng)調(diào)弱電對(duì)強(qiáng)電的控制，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)更偏向電力電子在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，而汽車工程專業(yè)主要是為新能源動(dòng)力汽車的研發(fā)打下基礎(chǔ)。而這些專業(yè)中還單獨(dú)分出更加偏重實(shí)踐應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)班、卓越班，這些班級(jí)就會(huì)在普通班級(jí)的教學(xué)方案上適當(dāng)壓縮理論學(xué)時(shí)，而增加實(shí)踐學(xué)時(shí)。只有摸清需求的教學(xué)方案，才能培養(yǎng)出學(xué)有所長(zhǎng)、學(xué)有所用的人才。

3.改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式

由于電力電子技術(shù)課程涉及的理論知識(shí)枯燥而又繁雜，這讓很多學(xué)生對(duì)其心有余悸而興趣缺乏。事實(shí)上，電力電子技術(shù)同時(shí)也是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，并不完全適合依照先講解概念，再剖析原理，然后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行，反而更適合采用先引入實(shí)際案例，再對(duì)其工作原理進(jìn)行剖析，最后總結(jié)基本概念的逆向教學(xué)模式。這樣，便能夠從一開始就讓學(xué)生感受到電力電子技術(shù)的實(shí)用性，從而最大程度地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

逆向教學(xué)法和傳統(tǒng)的教學(xué)法不同，它不是由因到果的推導(dǎo)，而是由果到因的回溯。在這樣的教學(xué)活動(dòng)中，教師起到的更多的是引導(dǎo)作用，學(xué)生能夠變被動(dòng)地接受為主動(dòng)地學(xué)習(xí)。逆向教學(xué)法在教給學(xué)生新知識(shí)的同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力，理論結(jié)合實(shí)踐的能力，尤其是創(chuàng)新的能力，而這些能力的培養(yǎng)能更好地幫助他們就業(yè)后快速適應(yīng)工作崗位，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉力偉，黃文霞.“電力電子技術(shù)”課程理論實(shí)踐一體化的探討[J].中國(guó)電力教育，2010(13).

第2篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù)；PWM；SPWM；PSIM

【Abstract】With the continuous development of power electronics technology and mature， As the importance of power electronics technology and simulation applications. PWM and SPWM technology and PSIM software will certainly be with the power electronics technology development is recognized by more and more people. This paper simply introduces the technology of the most basic concepts， with PSIM software to deepen the understanding of them， Let us in the future life and work have a basic understanding of and cognition， also make a foundation for future learning.

【Key words】Power electronic technology； PWM； SPWM； PSIM

0 引言

PWM與SPWM技術(shù)作為電力電子技術(shù)的重要技術(shù)，在逆變電路中應(yīng)用最為廣泛，而且近年來在整流電路中也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并顯示了突出的優(yōu)越性。而PSIM是電力電子領(lǐng)域仿真軟件，有著許多強(qiáng)大、不可替代的功能?？梢哉f想要深入學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)，就必須要對(duì)PWM與SPWM技術(shù)做一個(gè)了解，并要學(xué)會(huì)熟練的使用PSIM軟件。

1 理論介紹

PWM（Pulse Width Modulation）控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)：即通過一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形。再通俗一點(diǎn)就是將所需要的波形先分成若干個(gè)部分，然后把它們用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和對(duì)應(yīng)波的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和對(duì)應(yīng)的部分沖量相等，得到的脈沖序列就是PWM波。PWM又分為等幅和不等幅兩種或者電壓型和電流型兩種，這里就不一一介紹了。

PWM控制技術(shù)主要應(yīng)用在電力電子技術(shù)行業(yè)，具體講，包括風(fēng)力發(fā)電、電機(jī)調(diào)速、直流供電等領(lǐng)域.具有廣泛的發(fā)展空間。

SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）是一種比較成熟的，目前使用較廣泛的PWM。就是在PWM的基礎(chǔ)上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時(shí)間占空比按正弦規(guī)率排列，這樣輸出波形經(jīng)過適當(dāng)?shù)臑V波可以做到正弦波輸出。

SPWM廣泛地用于直流交流逆變器等，比如高級(jí)一些的UPS就是一個(gè)例子。三相SPWM是使用SPWM模擬市電的三相輸出，在變頻器領(lǐng)域被廣泛的采用。

提到PWM與SPWM技術(shù)，就不得不提到面積等效原理，即沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)時(shí)，其效果基本相同。它是PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。

PSIM（Power Simulation）是趨向于電力電子領(lǐng)域以及電機(jī)控制領(lǐng)域的仿真應(yīng)用包軟件。它將半導(dǎo)體功率器件等效為理想開關(guān)，能夠進(jìn)行快速的仿真，對(duì)于初學(xué)者來說更容易掌握。是專門針對(duì)電力電子及電機(jī)拖動(dòng)開發(fā)的專用仿真軟件，在歐美和日本廣為使用。具有仿真高速、用戶界面友好、波形解析等功能，為電力電子電路的解析、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)研究等有效提供強(qiáng)有力的仿真環(huán)境。

綜上，使用PSIM 來模擬PWM和SPWM的產(chǎn)生，不僅能熟悉PSIM的基本應(yīng)用，而且還能加深對(duì)PWM和SPWM的認(rèn)識(shí)。

圖1 PWM波的產(chǎn)生與濾波

2 軟件仿真

2.1 PWM波的產(chǎn)生和濾波

原理圖如圖1所示。

圖2 PWM波形圖

首先將時(shí)鐘設(shè)置為8ms， VDC1產(chǎn)生+5V的直流調(diào)制信號(hào)，VTRI1產(chǎn)生一個(gè)頻率為10k占空比為0.5的三角波。通過比較器之后即在V1處得到PWM波形。如圖2所示（為便于觀察，以放大）。

圖3 近似直流波形

圖4 放大后的直流波形

然后通過設(shè)置RC的阻值設(shè)計(jì)二階低通濾波器。由于三角波頻率為10k，故由截止頻率f=1/2ΠRC，設(shè)置電阻為3K，電容為0.1u，設(shè)置一階低通濾波器截止頻率將近500Hz。將兩個(gè)一階的無源低通濾波器直接串聯(lián)就是二階的低通濾波器，從而得到40db的衰減。通過濾波，在V2處得到近似直流電壓信號(hào)的波形。如圖3所示。

最后將V2處波形再通過一個(gè)負(fù)反饋放大電路構(gòu)成有源濾波電路，并設(shè)置放大倍數(shù)為（1+R4/R3）（此處設(shè)為2）。最終（下轉(zhuǎn)第144頁）（上接第97頁）得到的波形如圖4所示。

2.2 SPWM波的產(chǎn)生和濾波

SPWM波的仿真跟上面類似，仿真電路如圖5所示。為便于觀察正弦波型，我們將時(shí)間設(shè)置為0.4s，在V3產(chǎn)生50Hz的正弦交流調(diào)制信號(hào)，VTRI1產(chǎn)生一個(gè)頻率為2K占空比為1/2的三角波。通過運(yùn)放之后在V1處得到SPWM波形，如圖6所示。

設(shè)置電阻R1為5K，電容為1u，使其一階低通濾波器的截止頻率將近50Hz，串聯(lián)后可得到二階的低通濾波器。這樣在V2處得到近似正弦交流波波形。同樣將V2通過一個(gè)放大倍數(shù)為2的有源濾波器，可得到放大后的波形V3。V2、V3的波形分別如圖7所示。

圖5 SPWM波的產(chǎn)生與濾波

圖6 SPWM波形圖

圖7 V2、V3處的波形圖

3 結(jié)束語

由于PWM，特別是SPWM在電力電子方面的應(yīng)用越來越廣泛，這兩種技術(shù)肯定會(huì)隨著電子電子技術(shù)的發(fā)展而得到應(yīng)用。對(duì)于現(xiàn)代的科技人才，無論你是否涉及電子領(lǐng)域，認(rèn)識(shí)并了解PWM必然會(huì)成為一種趨勢(shì)，而作為電力電子方面的應(yīng)用軟件PSIM的使用也會(huì)也來越普及。本文本文僅僅涉及到了其中最基礎(chǔ)的一部分，供大家了解，具體的相關(guān)知識(shí)還請(qǐng)翻閱特定的書籍。

第3篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

教學(xué)目標(biāo) 以往的教材都注重對(duì)電機(jī)的理論分析。而本課程教學(xué)則會(huì)從學(xué)校實(shí)際出發(fā)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為宗旨，著重從應(yīng)用角度出發(fā)，分析直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)和微特電機(jī)等的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、電磁關(guān)系和運(yùn)行特性，重點(diǎn)掌握各種電機(jī)的外特性，為掌握本專業(yè)和學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。

在專業(yè)課程體系中的定位 《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是浙江大學(xué)城市學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)方向課程，該課程的學(xué)習(xí)將為后續(xù)《電氣控制與PLC應(yīng)用》《交直流調(diào)速技術(shù)》和畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程環(huán)節(jié)建立必要的基礎(chǔ)，是自動(dòng)化專業(yè)承上啟下的重要專業(yè)課程。

在專業(yè)能力培養(yǎng)中的定位 該課程定位于讓學(xué)生樹立以交直流電機(jī)為控制對(duì)象的完整的自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念，結(jié)合已學(xué)過的電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)、電力電子技術(shù)等課程，搭建以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并完成對(duì)電機(jī)性能的調(diào)試和控制。

與核心課程群中其他課程在知識(shí)體系與能力培養(yǎng)上的整體設(shè)計(jì) 《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》與自動(dòng)化專業(yè)的其他核心課程之間的關(guān)系，如下圖所示。在一個(gè)完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，《計(jì)算機(jī)控制》《單片機(jī)》《PLC》是控制手段，《電力電子技術(shù)》《數(shù)電》《模電》提供電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，《電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》構(gòu)成系統(tǒng)的控制對(duì)象，《運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)》和《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》提供系統(tǒng)的理論概念和分析方法，《自動(dòng)控制理論》《系統(tǒng)建模與仿真》《智能控制》偏重原理性地介紹和理論的分析，主要定位培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)概念和理論分析能力。

基礎(chǔ)知識(shí)要求 要求掌握直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理、直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、變壓器基本工作原理和變壓器組別判斷、交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理、三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、同步電機(jī)、微特電機(jī)以及電動(dòng)機(jī)的容量選擇等。知識(shí)點(diǎn)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式;直流電機(jī)的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用途、運(yùn)行特性以及他勵(lì)直流電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng);變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理、變壓器空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行特性、變壓器的接線組別判斷;三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用途、工作特性、參數(shù)的測(cè)定、運(yùn)行特性、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速問題;了解伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。

能力培養(yǎng)要求 培養(yǎng)學(xué)生了解直流電機(jī)、變壓器、交流電機(jī)的運(yùn)行特性分析，同時(shí)結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過的電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)、電力電子技術(shù)等課程，搭建以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)系統(tǒng)，樹立閉環(huán)反饋系統(tǒng)的整體概念，完成對(duì)電機(jī)的性能分析和控制。技能點(diǎn)：能夠搭建以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行分析，同時(shí)借助單片機(jī)等控制手段完成對(duì)電機(jī)的智能控制，能夠獨(dú)立完成閉環(huán)系統(tǒng)硬件搭建和調(diào)試，掌握PID等經(jīng)典控制算法在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。

實(shí)踐教學(xué)要求 利用課外時(shí)間以三四人的小組為單位，搭建直流電機(jī)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，要求完成硬件系統(tǒng)搭建、軟件程序編寫與調(diào)試以及報(bào)告的撰寫。通過本次設(shè)計(jì)，增加學(xué)生對(duì)電機(jī)理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，完成理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)換。

作業(yè)要求 隨堂課后作業(yè)、課外引導(dǎo)性項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)、網(wǎng)上在線測(cè)試。隨堂與課堂講授知識(shí)點(diǎn)匹配的作業(yè)要求跟隨進(jìn)度完成;課外引導(dǎo)性項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)分6周完成，完成硬件系統(tǒng)搭建、軟件程序編寫與調(diào)試以及報(bào)告的撰寫，實(shí)施分組進(jìn)行。

考核要求 在理論考試中，加強(qiáng)基礎(chǔ)、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用、注重引導(dǎo)、形式多樣。充分利用試題的設(shè)計(jì)與收集，合理設(shè)計(jì)試題，著重考查學(xué)生對(duì)基本概念的理解掌握及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，淡化理論的推導(dǎo)和復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，著重考察學(xué)生綜合應(yīng)用電機(jī)及拖動(dòng)知識(shí)的能力。調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，結(jié)合教學(xué)互動(dòng)，讓學(xué)生參與到理論教學(xué)中來。開學(xué)初讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，人數(shù)限定在2人或3人，指定組長(zhǎng)，上一節(jié)課會(huì)將下節(jié)重要內(nèi)容布置下去，每節(jié)課都預(yù)留部分時(shí)間，讓學(xué)生對(duì)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解。評(píng)價(jià)比例為：期末考試成績(jī)占40%，平時(shí)成績(jī)占60%，其中平時(shí)作業(yè)加到課率15%、課堂情況10%、平時(shí)測(cè)試15%、綜合性設(shè)計(jì)（注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展）20%。

第4篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

【關(guān)鍵詞】matlab仿真模型；simulink轉(zhuǎn)差頻率；矢量

1.引言

頻調(diào)速的方法是異步電機(jī)最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，交流電機(jī)變頻調(diào)速已經(jīng)逐步取代直流電機(jī)調(diào)速，并經(jīng)歷了采用電壓頻率協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制的發(fā)展過程。其中，轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù)的采用，使變頻調(diào)速系統(tǒng)在一定程度上改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)它又比矢量控制方法簡(jiǎn)便，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、控制精度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于異步電機(jī)的矢量控制調(diào)速系統(tǒng)中。

2.轉(zhuǎn)差率控制的基本概念

由電力拖動(dòng)的基本方程式：

（1-1）

根據(jù)基本運(yùn)動(dòng)方程式，控制電磁轉(zhuǎn)矩Te就能控制dt。因此，歸根結(jié)底，控制調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能就是控制轉(zhuǎn)矩的能力。

圖1異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電磁轉(zhuǎn)矩關(guān)系式：

（1-2）

由圖1.1異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路圖可知：

（1-3）

將（1-3）代入（1-2）中得：

（1-4）

將電機(jī)氣隙電動(dòng)勢(shì)

代入式（1-4）得

（1-5）

令并定義為轉(zhuǎn)差頻率，其中：

為電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，則式（1-5）可化為：

（1-6）

當(dāng)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，S值很小，可以認(rèn)為，則轉(zhuǎn)矩可近似表示為：

（1-7）

上式表明，在S很小的穩(wěn)定運(yùn)行范圍內(nèi)，如果能夠保持氣隙磁通不變，則有，從而控制了轉(zhuǎn)差頻率就相當(dāng)于控制了轉(zhuǎn)矩。

3.轉(zhuǎn)差率控制規(guī)律

上面只是近似地找到了轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差角頻率的正比關(guān)系，可以用它表明轉(zhuǎn)差角頻率控制的基本概念。但是這一正比關(guān)系必須有兩個(gè)條件才能成立：首先轉(zhuǎn)差角頻率必須較小，即控制系統(tǒng)必須對(duì)限幅，使其滿足（5）式中，。這是轉(zhuǎn)差角頻率控制的基本規(guī)律之一。對(duì)限幅的功能由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)。第2個(gè)條件是氣隙磁通必須保持恒定。異步電動(dòng)機(jī)可以控制的量是定子電流I1，而I1中包含勵(lì)磁電流分量I0和負(fù)載電流分量I'2，只有保持勵(lì)磁電流分量I0恒定，才能使氣隙磁通恒定。而I0和I'2均難以直接測(cè)量，若能找到I0，I1和間的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)負(fù)載改變引起變化時(shí)，只要調(diào)節(jié)I1，使I0維持不變，問題便可以解決了。

通過電流調(diào)節(jié)器控制定子電流，以保持Φm恒定。另一路按ωs+ω=ω1產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于定子頻率ω1的控制電壓Uω1，決定逆變器的輸出頻率。

4.仿真模型的搭建及參數(shù)設(shè)置

電機(jī)額定有功Pn=2238wW，額定電壓Un=220v，額定頻率fn=50Hz，定子電阻Rs=0.435Ω，定子漏感L1s=0.002H，轉(zhuǎn)子電阻R'r=0.816Ω，轉(zhuǎn)子漏感L'1r=0.02H，電機(jī)定轉(zhuǎn)子互感Lm=0.069H，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.089Kg.m2，摩擦系數(shù)F=0.05N.m.s，電機(jī)極對(duì)數(shù)p=2。

圖2是轉(zhuǎn)差頻率間接矢量控制的調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，下面介紹各部分的建模及參數(shù)設(shè)置過程。

仿真給定的定子轉(zhuǎn)速為1400r/min時(shí)的空載啟動(dòng)的過程，其中電機(jī)的參數(shù)與第二章的相同。該系統(tǒng)是一比較復(fù)雜的系統(tǒng)，收斂是仿真計(jì)算過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，對(duì)比各種計(jì)算方法，在啟動(dòng)0.35s時(shí)加載T=65N.M。

在仿真結(jié)果中，反映了在起動(dòng)和加載過程中，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電流，和轉(zhuǎn)矩的變化過程。在起動(dòng)中逆變器輸出電壓（線電壓）逐步提高，轉(zhuǎn)速不斷上升，電流基本保持不變，異步電動(dòng)機(jī)以給定的最大電流啟動(dòng)，在0.18秒時(shí)，轉(zhuǎn)速稍有超調(diào)后就穩(wěn)定在1400r/min，電流也下降為空載電流，逆變器輸出電壓也減小了。電動(dòng)機(jī)在加載后，電流和電壓迅速上升，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之增加，轉(zhuǎn)速在略經(jīng)調(diào)整后恢復(fù)不變。也反映了電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化狀況。還反映了各個(gè)控制模塊輸出信號(hào)波形的變化狀況，經(jīng)過2r/3s變換后的三相調(diào)制信號(hào)的幅值和頻率在調(diào)節(jié)過程中是逐步增加的隨頻率的增加轉(zhuǎn)速逐步提高，信號(hào)幅值的提高，保證了電動(dòng)機(jī)電流在啟動(dòng)過程中保持不變。此外，電動(dòng)機(jī)在零狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)有一個(gè)建立過程，在建立的過程中，磁場(chǎng)的變化是不規(guī)則的，這可引起轉(zhuǎn)矩的大幅度變化。由仿真波形圖可見，通過矢量控制使電動(dòng)機(jī)保持了恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)，并且改變ASR的輸出限幅it*，最大轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)，為了減少仿真需要的時(shí)間，仿真中可以減小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但是，過小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，容易使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。

5.結(jié)論

交流變頻調(diào)速的方法是異步電機(jī)最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，交流電機(jī)變頻調(diào)速已經(jīng)逐步取代直流電機(jī)調(diào)速，并經(jīng)歷了采用電壓頻率協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制的發(fā)展過程。其中，轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù)的采用，使變頻調(diào)速系統(tǒng)在一定程度上改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)它又比矢量控制方法簡(jiǎn)便，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、控制精度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于異步電機(jī)的矢量控制調(diào)速系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)

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第5篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電；配電網(wǎng)；影響

中圖分類號(hào)： TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、分布式電源基本概念

依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分布式電源給出基本概念 ，及時(shí)最大容量在 50MW~100MW、常常連接在配電網(wǎng)絡(luò)而且不接受統(tǒng)一控制與調(diào)度的發(fā)電機(jī)組。根據(jù)這個(gè)定義可知 ，連接在配電網(wǎng)絡(luò)上的大規(guī)模發(fā)電機(jī)組沒包含在該列。僅僅包含了容量較小、能夠隨意并網(wǎng)在電力系統(tǒng)的任意位置的發(fā)電機(jī)。但是從各種文獻(xiàn)可以看出來還有其他各種定義 ，但是無論是那種定義分布式電源必須要具備兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn) ：那就是并網(wǎng)電壓等級(jí)與容量。

二、分布式發(fā)電的主要類型

1、光伏電池發(fā)電技術(shù)

太陽能光伏電池發(fā)電技術(shù)實(shí)質(zhì)上是通過半導(dǎo)體材料產(chǎn)生的光電效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。太陽能光伏電池發(fā)電技術(shù)具有多種優(yōu)點(diǎn)，包括無污染、不耗材、安全穩(wěn)定、規(guī)模靈活、維護(hù)方便等。目前，大多數(shù)太陽能電池采用的都是半導(dǎo)體器件，通過光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化成為電能，但是，實(shí)際應(yīng)用中的光伏電池轉(zhuǎn)換效率較低，發(fā)電效率僅能達(dá)到6～19%。2、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)實(shí)質(zhì)上是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)，同時(shí)也是一種清潔能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的輸出功率是根據(jù)風(fēng)能決定的，它是目前電力新能源開發(fā)中規(guī)模較大、技術(shù)較成熟的發(fā)電方式，具有一定的商業(yè)發(fā)展價(jià)值，發(fā)電效率能達(dá)到25%左右。

3、燃料電池發(fā)電技術(shù)

燃料電池發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)是截然不同的，燃料電池發(fā)電技術(shù)的燃料是不需要經(jīng)過燃燒，而是燃料在催化劑的作用下與相應(yīng)的氧化劑結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，其實(shí)質(zhì)是利用化學(xué)能進(jìn)行發(fā)電。燃料的種類也是多種多樣的，雖然燃料電池在發(fā)電過程中會(huì)造成熱能損失，但相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，燃料電池發(fā)電技術(shù)在室溫條件下的轉(zhuǎn)化效率能夠達(dá)到40～85%左右。

三、分布式電源對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)影響

1、對(duì)配電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響

在傳統(tǒng)配電網(wǎng)中，有功和無功負(fù)荷隨時(shí)間的變化會(huì)引起系統(tǒng)電壓波動(dòng)。沿線路末端方向，電壓波動(dòng)越大。若負(fù)荷都集中在配電系統(tǒng)的末端附近，電壓的波動(dòng)將更嚴(yán)重。分布式電源接入配電網(wǎng)后，主要以下面兩種方式對(duì)系統(tǒng)電壓造成影響：(1)分布式電源與當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷協(xié)調(diào)運(yùn)行，即分布式電源的輸出量隨負(fù)荷的變化相應(yīng)地變化（增加或減小），此時(shí)分布式電源將抑制系統(tǒng)電壓的波動(dòng)。(2)分布式電源不能與當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷協(xié)調(diào)運(yùn)行。分布式發(fā)電功率隨機(jī)變化、分布式發(fā)電機(jī)的啟停均會(huì)影響與當(dāng)?shù)刎?fù)荷的協(xié)調(diào)運(yùn)行，引起電壓波動(dòng)、電壓閃變以等電能質(zhì)量問題。

2、對(duì)繼電保護(hù)的影響

分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)后,輻射式的網(wǎng)絡(luò)將變成一個(gè)遍布電源和用戶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),潮流也不再單向地從變電站母線流向各負(fù)荷。配電網(wǎng)的根本性變化使得網(wǎng)絡(luò)各種保護(hù)定值與機(jī)理發(fā)生了深刻變化。故障發(fā)生時(shí)為確保保護(hù)裝置正確動(dòng)作,應(yīng)切斷電網(wǎng)中的分布式電源。從而引發(fā)以下問題:(1)過電流故障的切除與分布式發(fā)電的切斷在時(shí)限上的配合; (2)自動(dòng)重合閘開斷時(shí)間間隔內(nèi),確保分布式發(fā)電快速切斷; (3)在架空線和地下電纜的混合線路中切斷分布式發(fā)電,變壓器空載運(yùn)行,電纜對(duì)地電容與變壓器的線圈發(fā)生鐵磁諧振,產(chǎn)生不規(guī)則的高電壓、大電流,嚴(yán)重威脅線路的電力設(shè)備。

3、對(duì)鐵磁諧振的影響

分布式電源與配電網(wǎng)相互連接是通過變壓器、開關(guān)和電纜線路實(shí)現(xiàn)的。如果配電網(wǎng)突然出現(xiàn)故障導(dǎo)致系統(tǒng)側(cè)開關(guān)斷開，也會(huì)造成分布式電源側(cè)開關(guān)的斷開，如果分布器電源變壓器沒有接任何負(fù)荷，就會(huì)產(chǎn)生過電壓的出現(xiàn)，過電壓的出現(xiàn)是由于變壓器的電抗與電纜電容發(fā)生鐵磁諧振產(chǎn)生的，甚至產(chǎn)生超大電磁力使得變壓器損壞。

4、對(duì)供電可靠性的影響

根據(jù)實(shí)際情況分析，分布式電源容易對(duì)配電網(wǎng)的可靠運(yùn)行造成影響。當(dāng)電力系統(tǒng)停電的時(shí)候，一部分分布式電源將停止，或者對(duì)分布式電源進(jìn)行供給的輔助電源將停止工作，同時(shí)分布式電源也會(huì)停止運(yùn)行，這些問題都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性造成一定影響。

5、對(duì)短路電流的影響

盡管大多數(shù)情況下當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)時(shí)候都配置了相應(yīng)的逆功率繼電器，在正常運(yùn)行的過程中不會(huì)主動(dòng)向電網(wǎng)注入功率。但是，當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，電路短路的瞬間會(huì)有一部分分布式電源產(chǎn)生的電流注入到配電網(wǎng)當(dāng)中，從而使得配電網(wǎng)短路電流水平增加，最終造成短路電流超標(biāo)。

6、對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響

分布式發(fā)電給配電網(wǎng)規(guī)劃所帶來的影響主要概括為以下幾個(gè)方面:

(1)分布式發(fā)電的出現(xiàn)會(huì)使電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)、規(guī)劃和運(yùn)行與過去相比有更大的不確定性。大量的用戶安裝分布式發(fā)電為其提供電能,使得配電網(wǎng)規(guī)劃人員更加難于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷的增長(zhǎng)情況,從而影響規(guī)劃。 (2)規(guī)劃問題的動(dòng)態(tài)屬性同其維數(shù)密切相聯(lián),若在出現(xiàn)許多發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn),使得在所有可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中尋找到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)布置方案更困難。 (3)對(duì)于想在配電網(wǎng)安裝分布式發(fā)電的用戶或獨(dú)立發(fā)電公司,他們與想維持系統(tǒng)現(xiàn)有的安全和質(zhì)量水平不變的配電網(wǎng)公司之間的沖突。為了維護(hù)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,必須使分布式發(fā)電能夠接受調(diào)度,要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),通過電力電子設(shè)備對(duì)其進(jìn)行需要的控制和調(diào)節(jié),將分布式發(fā)電單元集成到現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中,這不但需要改進(jìn)現(xiàn)有的配電自動(dòng)化系統(tǒng),還要由被動(dòng)到主動(dòng)(電壓調(diào)整、保護(hù)政策、干擾和接口問題)地管理電網(wǎng)。(4)分布式發(fā)電機(jī)組類型及所采用能源的多樣化,使得如何在配電網(wǎng)中確定合理的電源結(jié)構(gòu)、如何協(xié)調(diào)和有效地利用各類型的電源成為迫切需要解決的問題。

四、分布式發(fā)電并網(wǎng)影響處理技術(shù)

1、分布式發(fā)電并網(wǎng)的控制和保護(hù)

當(dāng)分布式發(fā)電與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，為了使其與配電網(wǎng)配合良好，除了配電網(wǎng)本身需要配備一定的控制和保護(hù)裝置外，分布式發(fā)電同樣需要配備能檢測(cè)出配電網(wǎng)中故障并作出適當(dāng)反應(yīng)的裝置和保護(hù)繼電器。對(duì)大型的分布式發(fā)電采取監(jiān)控技術(shù)，包括分布式發(fā)電在內(nèi)的配電網(wǎng)新的能量管理系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)采取特殊的負(fù)荷控制以及管理手段，使得配電網(wǎng)繼電保護(hù)等配置的影響降到最小，而且采取以預(yù)防為主的方式。

2、分布式發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行

應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分布式發(fā)電的配電網(wǎng)規(guī)劃研究，在配電網(wǎng)中對(duì)安裝位置以及規(guī)模等進(jìn)行優(yōu)化，配電網(wǎng)應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)成方便分布式發(fā)電的接入并使分布式發(fā)電對(duì)其本身的影響最小。

3、電力電子技術(shù)

新型的分布式發(fā)電常常需要大量應(yīng)用電力電子技術(shù)，須研究具有電力電子型分布式電源的交流/直流變換技術(shù)、有功和無功的調(diào)節(jié)控制技術(shù)等。

4、分布式電源的并網(wǎng)規(guī)程

分布式電源可以獨(dú)立地帶負(fù)荷運(yùn)行，也可與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。世界上的一些發(fā)達(dá)國(guó)家和專門的學(xué)會(huì)、標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，如IEEE、IEC以及日本、澳大利亞、英國(guó)、德國(guó)等紛紛制定相應(yīng)的并網(wǎng)導(dǎo)則和規(guī)程，中國(guó)也開展了這方面的工作。通過制定出分布式發(fā)電相應(yīng)的規(guī)程和導(dǎo)則等可利于分布式發(fā)電的接入。

五、結(jié)束語

在利用分布式電源優(yōu)勢(shì)同時(shí)也不能忽視對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響 ，相關(guān)研究人員就要從使用現(xiàn)狀中分析 ，探析出影響繼電保護(hù)的各種因素 ，并有針對(duì)性的制定出改進(jìn)措施 ，進(jìn)而降低分布式電源為繼電保護(hù)造成的損害 ，確保供電網(wǎng)絡(luò)正常供電 ，同時(shí)也是分布式電源適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)

第6篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

本小節(jié)主要從機(jī)電一體化的相關(guān)基本概念、機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征、機(jī)電一體化的最新發(fā)展趨勢(shì)等三個(gè)方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)做較為全面的介紹，接下來詳細(xì)介紹。

1.1機(jī)電一體化的基本概念

機(jī)電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來說屬于機(jī)械領(lǐng)域，其定義版本較多，其中一種較為權(quán)威的定義表述如下：機(jī)電一體化一般是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中，應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，把機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化，并且與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信，一般來說，機(jī)電一體化技術(shù)也是一門交叉學(xué)科技術(shù)，涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù)，機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)等，機(jī)電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來，形成一個(gè)整體并內(nèi)嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征

機(jī)電一體化技術(shù)作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù)，有其自身的特點(diǎn)，通過實(shí)際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料，本文總結(jié)出了機(jī)電一體化技術(shù)的3個(gè)主要特點(diǎn)，接下來詳細(xì)說明如下。（1）應(yīng)用的廣泛性：機(jī)電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多，是一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù)，正是由于這一特點(diǎn)，使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇，當(dāng)然，本文的研究重點(diǎn)還是放在機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。（2）具有很強(qiáng)的邏輯性：由于機(jī)電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合，應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中，把系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和上位機(jī)軟件控制合為一體，也就是形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，從這個(gè)層面來說，機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的邏輯性，或者說擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。（3）機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的最優(yōu)化建模理論：機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系，相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn)，限于論文篇幅，在這里不再累述。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過多年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系，隨著我國(guó)高新技術(shù)不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上，機(jī)電一體化的最新的發(fā)展趨勢(shì)是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)分析

本小節(jié)在上文介紹機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合實(shí)際，本文從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析、機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡(jiǎn)單論述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)，下面詳細(xì)討論。

2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析

在國(guó)外，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域較早，通過查閱資料得知，美國(guó)在上世紀(jì)90年代就把自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用與機(jī)械制造領(lǐng)域，我國(guó)相對(duì)起步晚，但是起點(diǎn)較高，20世紀(jì)60年代，我國(guó)通過引進(jìn)蘇聯(lián)控制設(shè)備，逐漸把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域，并在20世紀(jì)80年代，實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，隨著科技不斷進(jìn)步，以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和無線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機(jī)電一體化技術(shù)，這使得機(jī)電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī)，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用

機(jī)電一體化在機(jī)械工程領(lǐng)域很重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床控制上，現(xiàn)代機(jī)床控制要求精度高、速度快、智能化高，這就要求現(xiàn)代機(jī)床的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性，機(jī)電一體化技術(shù)由于采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，處理速度快，精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片，抗干擾能力強(qiáng)。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機(jī)械工程領(lǐng)域，還大量應(yīng)用于相關(guān)機(jī)械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域，通過實(shí)際調(diào)查得知，我國(guó)全自動(dòng)包裝機(jī)已經(jīng)全部采用機(jī)電一體化技術(shù)，由于包裝機(jī)械不但設(shè)計(jì)機(jī)械工程知識(shí)，還涉及機(jī)電控制技術(shù)，微機(jī)處理技術(shù)等，所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任，機(jī)電一體化技術(shù)由于是一門交叉學(xué)科，所以具有很強(qiáng)的靈活性，所以機(jī)電一體化技術(shù)較好的解決了這個(gè)問題，機(jī)電一體化把軟件控制和機(jī)械控制結(jié)合起來，融為一體，通過上位機(jī)軟件來控制包裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景

通過對(duì)機(jī)電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)查研究，本文認(rèn)為，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點(diǎn)：（1）專用化趨勢(shì)不斷加強(qiáng)：隨著機(jī)電一體化應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的不斷深化，機(jī)電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專用化趨勢(shì)。（2）智能化不斷加強(qiáng)：近年來，隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢(shì)。（3）能耗低：節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境成為全社會(huì)的共識(shí)，在這種背景下，機(jī)電一體化技術(shù)積極加強(qiáng)自身改革，不斷研發(fā)新技術(shù)，把能耗進(jìn)一步降低。

4結(jié)論

第7篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

關(guān)鍵詞：電工學(xué)　教學(xué)改革　研究與實(shí)際

《電工學(xué)》課程是高等院校工科類非電專業(yè)必修的一門應(yīng)用性的技術(shù)基礎(chǔ)課，理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，它的主要任務(wù)是為學(xué)生以后更好地學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及從事工程技術(shù)工作打好電工技術(shù)的基礎(chǔ)，并使學(xué)生受到基本技能的訓(xùn)練。

隨著電工電子技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬，非電類專業(yè)與電工電子技術(shù)出現(xiàn)了越來越多的交叉、滲透和融合。根據(jù)《電工學(xué)》課程自身的特點(diǎn)，針對(duì)不同專業(yè)，不同層次的學(xué)生，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面，應(yīng)加大改革力度，采取具有創(chuàng)新理念的教學(xué)模式，提倡素質(zhì)教育，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

對(duì)于非電類學(xué)生來說，《電工學(xué)》課程的教學(xué)目的應(yīng)當(dāng)是使學(xué)生在掌握基本概念的基礎(chǔ)上，能對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)于不同專業(yè)，不宜一成不變地生搬硬套教材，應(yīng)該根據(jù)不同專業(yè)的需要，對(duì)教材內(nèi)容有選擇性的進(jìn)行增減，注重與專業(yè)的聯(lián)系，特別是應(yīng)該結(jié)合實(shí)例講授概念與原理的應(yīng)用，有效地提高學(xué)生對(duì)本課程的關(guān)注程度，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生只有對(duì)課程有興趣，才能真正發(fā)揮主觀能動(dòng)性，自覺地把時(shí)間和精力投入到學(xué)習(xí)中去，從而，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

我們根據(jù)不同學(xué)科和專業(yè)的需要，在課程的體系和內(nèi)容上進(jìn)行了整體優(yōu)化，《電工學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容以電工電子理論基礎(chǔ)知識(shí)為基本內(nèi)容，然后根據(jù)專業(yè)需要引入可編程控制技術(shù)、變頻調(diào)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、電氣照明技術(shù)、安全用電技術(shù)等。比如，對(duì)于機(jī)制類專業(yè)，可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)等方面的內(nèi)容，對(duì)于建筑類專業(yè)，可適當(dāng)增加建筑電氣照明技術(shù)和建筑電氣控制等方面的內(nèi)容， 這樣，能實(shí)際反映電工電子技術(shù)在本專業(yè)的具體應(yīng)用，在基礎(chǔ)理論上，拓寬了教材內(nèi)容，突出了專業(yè)特點(diǎn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電工學(xué)課程的作用和意義，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，也可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

二、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，教師首先要擺脫傳統(tǒng)的專業(yè)教育思想和單純傳授知識(shí)的觀念，有意識(shí)地將創(chuàng)新教育融入到教學(xué)過程中去，采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段，因材施教，除了傳授已有的知識(shí)體系，還應(yīng)融入現(xiàn)代科技發(fā)展的新理論和新技術(shù)，使學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

1、在課堂教學(xué)中，采用能促進(jìn)師生雙方交流的教學(xué)方法，如啟發(fā)式和討論式教學(xué)，通過課前復(fù)習(xí)、課后總結(jié)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，相互討論，引導(dǎo)學(xué)生提出自己的看法，目的就是讓學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中來，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

2、在教學(xué)過程中，通過精心設(shè)問的方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。老師可就某一部分內(nèi)容有針對(duì)性的提出問題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽回答，然后再逐個(gè)加以分析，提出解決辦法，激發(fā)學(xué)生認(rèn)真聽課的積極性，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)思路，學(xué)習(xí)解決問題的途徑。

3、針對(duì)本課程自身的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中，要特別注重理論和實(shí)際的結(jié)合，在講授教材基本知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，對(duì)某些知識(shí)在實(shí)際中的具體應(yīng)用加以重點(diǎn)介紹，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生了解新技術(shù)，擴(kuò)大知識(shí)面，培養(yǎng)工程意識(shí)，這對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)是非常重要的。

4、充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在電工學(xué)課程中，有些章節(jié)的內(nèi)容比較抽象，比如變壓器的工作原理，異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)原理等等，如果采用純粹的黑板教學(xué)，學(xué)生不易理解，為此，我們制作了有關(guān)章節(jié)的CAI課件，并應(yīng)用于課堂教學(xué)，學(xué)生能夠直觀地了解設(shè)備結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，更重要的是通過多媒體教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率。

三、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的電工學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)基本依附于課程的理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也基本上以配合理論教學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，因此，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭约皩?shí)驗(yàn)方法進(jìn)行全面改革，更好的提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)具有實(shí)用性、綜合性、先進(jìn)性。結(jié)合本課程課時(shí)安排、學(xué)生基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)條件，有計(jì)劃的更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)向綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換，特別在應(yīng)用模塊部分可開展與專業(yè)背景相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生感覺到開設(shè)電工學(xué)課程的作用和意義，以激發(fā)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2、在實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)重在“引導(dǎo)”。通常做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，以教師講解、輔導(dǎo)為主，學(xué)生按照教師的安排一步步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，始終處于被動(dòng)地位，不利用培養(yǎng)學(xué)生的能力。教師應(yīng)有意識(shí)的改變這種方式，給學(xué)生留有獨(dú)立思考的空間，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)自己去解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，鼓勵(lì)學(xué)生相互討論，這樣，既提高了學(xué)生的興趣，也增強(qiáng)了他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

3、在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下，盡量安排學(xué)生單組實(shí)驗(yàn)，這樣，學(xué)生必須獨(dú)立完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)，可避免抄襲現(xiàn)象，另一方面，也能讓每個(gè)學(xué)生都有實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，可增加學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并提高實(shí)際動(dòng)手能力。

4、對(duì)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)只提供一個(gè)作為參考的電路圖，實(shí)驗(yàn)任務(wù)也不做統(tǒng)一要求，鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革嘗試，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。

5、開放實(shí)驗(yàn)室，充分利用校內(nèi)資源。按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的條件，學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)和興趣，自由選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)題目，根據(jù)學(xué)校安排的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，選做一些實(shí)驗(yàn)，自己設(shè)計(jì)、調(diào)試、完成，當(dāng)然，教師也要做一些必要的指導(dǎo)，這樣，可以使學(xué)生得到更好的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立操作和獨(dú)立分析解決問題的能力。

第8篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；電力技術(shù)；規(guī)劃；應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的能源消耗巨大，這就使得我們面臨能源短缺的局面，不利于我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。因此，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電網(wǎng)技術(shù)有著更高的要求，而智能電網(wǎng)則在一定程度上彌補(bǔ)了高消耗的缺陷，能夠適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)發(fā)展的需求，所以，本文對(duì)智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)以及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行研究具有一定的理論意義和實(shí)踐意義。

一、智能電網(wǎng)的基本概念

智能電網(wǎng)又被稱為“未來電網(wǎng)”，它不是一件物，也不是一件事，而是一種新型現(xiàn)代化電網(wǎng)，該電網(wǎng)將一些先進(jìn)的技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施集成，其主要有以下四個(gè)特點(diǎn)：高效、更可靠、更環(huán)境友好以及安全經(jīng)濟(jì)，其關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域涉及的比較廣，主要包括：制動(dòng)控制技術(shù)，傳感量測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及分析決策技術(shù)等等。

二、智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

第一、發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)

發(fā)電環(huán)節(jié)是能源轉(zhuǎn)化、使用以及傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)中最有可能減少排量的，因此，智能電網(wǎng)在發(fā)電的環(huán)節(jié)采用多種新能源進(jìn)行分布式發(fā)電，同時(shí)，企業(yè)采用多種新能源進(jìn)行分布式儲(chǔ)能，比如采用風(fēng)電、水電等等，其中有地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以及生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)等多種分布式發(fā)電技術(shù)。對(duì)于分布式儲(chǔ)能，則有超導(dǎo)儲(chǔ)能以及電磁儲(chǔ)能等裝置。智能電網(wǎng)能夠在一定程度上改善環(huán)境問題，因?yàn)槠渌捎玫氖切履茉?，是再生資源，是潔凈能源，與此同時(shí)，其還可以在一定程度上使得能源供給不平衡的問題得到改善，能夠使得供電的安全性得到一定的提高，能夠使得供電的安全性得到一定的提高。

第二、智能固態(tài)表針

智能固態(tài)表針能夠進(jìn)行雙向通信，能夠計(jì)量多時(shí)段的電力價(jià)格，能夠計(jì)量多時(shí)段的價(jià)格等等，而傳統(tǒng)采用的電磁表針則不能。

第三、輸配電技術(shù)

特高壓輸電技術(shù)以及高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)是輸配電技術(shù)的兩個(gè)主要組成部分，其中，特高壓輸電技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大功率輸電，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸電，這在一定程度上使得輸電能力得到了提高；與常規(guī)技術(shù)相比，高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)具有污染少的特點(diǎn)，具有損耗小的特點(diǎn)，因?yàn)槠渌玫氖歉邷爻瑢?dǎo)體材料特性的技術(shù)。

第四、智能調(diào)度技術(shù)

智能電網(wǎng)中最關(guān)鍵的技術(shù)便是智能調(diào)度技術(shù)，其也是智能電網(wǎng)中最重要的技術(shù)，其能夠進(jìn)行科學(xué)決策管理，能夠全面進(jìn)行資源優(yōu)化配置，能夠全面進(jìn)行高效調(diào)度等等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度地智能化。

第五、高速雙向通信技術(shù)

該技術(shù)涉及的電子設(shè)備比較多，比如電力電子控制器、智能表計(jì)等等，一方面，利用這些智能電子設(shè)備可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化通信，另一方面，其也可以堅(jiān)持自我監(jiān)測(cè)，可以堅(jiān)持各種干擾檢測(cè)，從而使得“自愈”這一特性得到了充分的體現(xiàn)。

第六、先進(jìn)的電力電子技術(shù)

智能電網(wǎng)所采用的電力電子技術(shù)是先進(jìn)的，其所使用是各種新型的高性能設(shè)備，是各種新型的高性能裝備，比如，動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器、源濾波器等等，這些高性能的設(shè)備與裝備符合目前電力系統(tǒng)運(yùn)作的要求。

三、智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)以及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用

首先，電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)中的意義

目前，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃仍然存在著一系列的問題，比如規(guī)劃不到位，規(guī)劃不全面等等，甚至在較短的時(shí)間內(nèi)，有些新電網(wǎng)建設(shè)就出現(xiàn)超負(fù)荷，出現(xiàn)長(zhǎng)期符合等等，這些都在一定程度上使得電網(wǎng)建設(shè)工程的質(zhì)量得不到保證，或者是使得電網(wǎng)建設(shè)工程存在較大的隱患等等。

除此之外，目前，我國(guó)存在著電源與電網(wǎng)發(fā)展不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，存在著電源與電網(wǎng)發(fā)展不平衡的問題。這一矛盾在資源消耗巨大的當(dāng)今社會(huì)越來越激烈，與此同時(shí)，目前，我國(guó)資源供給不平衡的問題仍然比較嚴(yán)重，同時(shí)，還會(huì)在一定程度上造成交通緊張等等，比如，我國(guó)北部的電力在往我國(guó)負(fù)荷比較密集的地區(qū)輸送時(shí)比較困難，我國(guó)西部的電力在往我國(guó)負(fù)荷比較密集的地區(qū)輸送時(shí)也比較困難。

此外，在我國(guó)，互聯(lián)電輸電能力比較差，區(qū)域之間的電網(wǎng)互濟(jì)能力也比較差，區(qū)域之間的跨流域補(bǔ)償能力也比較差等，這些都在一定程度上說明我國(guó)的電力系統(tǒng)不能很好地滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，這就要求我們要尋求新的電力技術(shù)，要尋求更高的電力技術(shù)，從而在一定程度上使得電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)中很重要。

其次，智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

智能電網(wǎng)主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：智能化資源配置、實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)調(diào)度以及數(shù)據(jù)整合等等，從整體上來看，智能電網(wǎng)能夠在一定程度上提高供電效率，能夠在一定程度上改善供電的質(zhì)量，從而使得電網(wǎng)商業(yè)化得到實(shí)現(xiàn)，與此同時(shí)，智能電網(wǎng)對(duì)環(huán)境保護(hù)具有積極的作用，對(duì)減少資源消耗具有積極的作用。

最后，智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用

智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，能夠進(jìn)行有效地管理，能夠運(yùn)用最低的成本來提供符合期望的功能等等，其中，能夠利用新型的資源進(jìn)行間歇性發(fā)電，能夠利用潔凈的資源進(jìn)行間歇性發(fā)電，能夠利用可再生的資源進(jìn)行間歇性發(fā)電是智能電網(wǎng)的最大的優(yōu)點(diǎn)，其可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源損耗的減少，對(duì)于當(dāng)今所提倡的“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)”具有積極的作用，對(duì)于當(dāng)今所提倡的“發(fā)展低碳生活”具有積極的作用，符合可持續(xù)發(fā)展，在以后的發(fā)展中，智能電網(wǎng)與電信的統(tǒng)一有望得以實(shí)現(xiàn)，智能電網(wǎng)與電視的統(tǒng)一有望得以實(shí)現(xiàn)等等，其發(fā)展前景是很大的。

此外，智能電網(wǎng)能夠在一定程度上提高電網(wǎng)的安全性，因?yàn)槠渚哂小白杂钡奶攸c(diǎn)，這在一定程度上有利于企業(yè)的良好發(fā)展，與此同時(shí)，企業(yè)的發(fā)展也在一定程度上促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。

四、結(jié)束語

改革開放以來，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，人民的生活水平得到了普遍的提高，與此同時(shí)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活的提高使得我們對(duì)電力的需求也逐漸增加，這在一定程度上加劇了我國(guó)能源的消耗，從而使得我國(guó)資源消耗巨大，不利于我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展，這就要求我們要不斷地尋求新的電力技術(shù)，在這樣的一個(gè)的大環(huán)境下，智能電網(wǎng)逐漸受到關(guān)注，智能電網(wǎng)成為電網(wǎng)發(fā)展中一種新的前景。其可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源損耗的減少，對(duì)于當(dāng)今所提倡的“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)”具有積極的作用，對(duì)于當(dāng)今所提倡的“發(fā)展低碳生活”具有積極的作用，符合可持續(xù)發(fā)展，因此，我們應(yīng)該投入較大量的人力來建設(shè)中國(guó)特色的智能電網(wǎng)，應(yīng)該投入較大量的物力來建設(shè)中國(guó)特色的智能電網(wǎng)，同時(shí)，以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)來制定出較好的電網(wǎng)現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

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第9篇：電力電子技術(shù)基本概念范文

關(guān)鍵詞：EDSA；潮流計(jì)算；輔助教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）19-0069-02

近些年來，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，像PWS、PSASP、MATPOWER、PSCAD、MATLAB-PSAT等電力系統(tǒng)分析仿真軟件已日趨成為電氣工程師的主要應(yīng)用工具。另外，利用電力系統(tǒng)分析仿真軟件作為課堂輔助教學(xué)軟件還有利于幫助學(xué)生理解基本概念，加深對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的認(rèn)識(shí)。美國(guó)EDSA公司開發(fā)的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析軟件包，是一個(gè)功能強(qiáng)大的電力電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析、模擬、控制的綜合性的工具軟件包，廣泛適用于包括太空站、核電站、潛水艇、海上石油平臺(tái)、煉油廠、化工廠、發(fā)電廠、電網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)及其空中指揮與管制設(shè)施、醫(yī)院等各種設(shè)施的電力、電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。該軟件可分析最多包含2000個(gè)節(jié)點(diǎn)和8000個(gè)支路的復(fù)雜系統(tǒng)。該軟件不僅能用于電力系統(tǒng)及相關(guān)領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)與科研，還可用于高等學(xué)校電氣工程及相關(guān)專業(yè)的仿真教學(xué)。本文首先介紹EDSA軟件包的功能特點(diǎn)，然后以電力系統(tǒng)潮流計(jì)算為例，闡述EDSA仿真軟件在“電力工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)中的應(yīng)用。該軟件可為電氣工程類的仿真教學(xué)提供參考。

一、EDSA的功能特點(diǎn)

EDSA是由美國(guó)EDSA公司開發(fā)的全圖形英文界面的電力系統(tǒng)仿真分析/計(jì)算高級(jí)應(yīng)用軟件。EDSA軟件是全球電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的標(biāo)準(zhǔn)軟件，也是目前唯一通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證和10CFR50（美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)核能卷）規(guī)定的電力系統(tǒng)綜合仿真軟件。該軟件擁有直觀及友好的操作界面、強(qiáng)大而完善的計(jì)算分析功能、開放式數(shù)據(jù)庫連接，能對(duì)電力電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、分析、模擬及控制。EDSA的分析應(yīng)用程序與Drafix CAD相組合，并且內(nèi)置了Autodesk公司的CAD引擎，可以讓用戶在進(jìn)行輸入和編輯的過程中輕松地復(fù)制、粘貼和拖拽，非常方便地繪制直流、交流、單相、三相乃至交/直流混合系統(tǒng)。EDSA提供完整的圖形和編輯器，以最簡(jiǎn)潔的方式建立單線圖。利用單線圖的編輯工具條，可以圖形化地增加、刪除、移動(dòng)或聯(lián)接設(shè)備；放大或縮小；顯示或隱藏網(wǎng)絡(luò)；改變?cè)O(shè)備大小、方向、符號(hào)或顯示方法；輸入設(shè)備屬性；設(shè)置運(yùn)行狀態(tài)等?？梢园凑詹煌倪B接方式、不同的運(yùn)行要求、不同的負(fù)載狀況、不同的電氣工程參數(shù)、不同的計(jì)算參數(shù)等來設(shè)置或改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種計(jì)算與分析。EDSA的計(jì)算分析設(shè)計(jì)模塊種類繁多、功能強(qiáng)大，包括諧波分析、潮流計(jì)算、短路計(jì)算、電機(jī)啟動(dòng)、暫態(tài)穩(wěn)定、最優(yōu)潮流、可靠性分析、直流系統(tǒng)分析、地下電纜系統(tǒng)、變電站接地和繼電保護(hù)配合等分析計(jì)算功能。作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的國(guó)際一流軟件，目前EDSA軟件產(chǎn)品已在國(guó)際上廣泛推廣。在我國(guó)，ABB、西門子、北京石化公司、大慶油田設(shè)計(jì)院以及部分高?？蒲性核葐挝欢家殉蔀樗挠脩?。

二、基于EDSA的潮流計(jì)算仿真應(yīng)用

1.潮流分析步驟。（1）通過菜單欄定義繪圖頁面大小，頁面的文本注解顯示電氣元件（節(jié)點(diǎn)和支路）的位置，CAD頁面上的層的屬性以及這些電氣元件的對(duì)齊方式。在操作過程中唯一需要注意的是電氣元件對(duì)齊方式的選擇，它分為節(jié)點(diǎn)對(duì)齊方式和支路對(duì)齊方式兩種。電氣元件的對(duì)齊方式?jīng)Q定了電氣元件本身放置在CAD的繪圖頁面上的位置和互聯(lián)方式。用戶可以通過集成在CAD界面中的節(jié)點(diǎn)和支路屬性編輯器來查看電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否正確地被輸入。（2）數(shù)據(jù)輸入。大體可分為四步操作：第一步，確定要放置的電氣元件類型，例如發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、母線節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、變壓器支路、電纜支路以及斷路器支路等。第二步，確定適當(dāng)?shù)脑骷?duì)齊方式，例如發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)及母線節(jié)點(diǎn)，可以選擇對(duì)齊繪圖紙的網(wǎng)格；將發(fā)電機(jī)和母線節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來的變壓器支路，可以選擇其一端對(duì)齊發(fā)電機(jī)的標(biāo)注點(diǎn)，另一端對(duì)齊母線中點(diǎn)。第三步，將該電氣元件放置在圖紙上合適的位置。第四步，針對(duì)不同的電氣元件輸入相應(yīng)參數(shù)。如發(fā)電機(jī)的參數(shù)有電壓大小、容量以及暫態(tài)和次暫態(tài)電抗等；輸電線的參數(shù)有長(zhǎng)度，單位長(zhǎng)度的正、負(fù)、零序電抗等等。當(dāng)然，EDSA也提供許多常用的不同規(guī)格的電氣元件參數(shù)，供用戶直接選擇，不必再行輸入。（3）數(shù)據(jù)輸入完畢，調(diào)用Analysis菜單中的Load Flow下的AC命令進(jìn)行負(fù)荷潮流計(jì)算。EDSA仿真軟件提供了好幾種潮流算法，如牛頓-拉夫遜法、快速解耦法、高斯-賽德爾法等等，可根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的算法。另外，分析報(bào)告可以選擇多種輸出格式，如文本格式、自定義的圖文結(jié)合的PDF報(bào)告格式等。針對(duì)仿真分析結(jié)果，如果需要修改，可以直接返回CAD集成環(huán)境作相應(yīng)改動(dòng)。

2.算例仿真。本文以某地區(qū)220kV電力系統(tǒng)為例加以說明。首先搭建如圖1所示的系統(tǒng)，并利用這一系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算仿真分析。

設(shè)備參數(shù)如表1所示。

選擇快速解耦法，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕后，出現(xiàn)迭代次數(shù)和運(yùn)行時(shí)間對(duì)話框。同時(shí)，分析結(jié)果采用文本文件的格式輸出。為了發(fā)揮圖形界面的直觀性，EDSA軟件還提供了單線圖標(biāo)注功能，即負(fù)荷潮流計(jì)算的各種結(jié)果可選擇性地標(biāo)注到單線圖上，比如節(jié)點(diǎn)電壓的角度、負(fù)荷側(cè)的功率因數(shù)、節(jié)點(diǎn)電壓降、支路功率損耗、支路潮流等等。通過上述潮流分析流程可以看出，采用EDSA軟件進(jìn)行潮流計(jì)算可靠而且方便，是電氣工作者分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的一個(gè)有利工具。

EDSA仿真軟件具有良好的交互性及強(qiáng)大功能，它在實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用。為了提高《電力工程基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果，做到理論聯(lián)系實(shí)際，可以將EDSA引入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。這樣，不僅能幫助學(xué)生加深對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的認(rèn)識(shí)，而且可以提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。EDSA是一款非常優(yōu)秀的教學(xué)輔助軟件，應(yīng)在該軟件的輔助教學(xué)應(yīng)用方面開展積極的拓展。

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