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电力电子在新能源、新材料职业的使用

一、概述电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,基本功能包括:整流(交流变成直流)、逆变(直流变成交流)、斩波(直流变成

一、概述

电力电子技能是运用电力电子器材对电能进行改换及操控的一种现代技能,根本功用包含:整流(沟通变成直流)、逆变(直流变成沟通)、斩波(直流变成直流)、变频(改动供电频率)、开关和智能操控等。它使电网的工频电能终究转换成不同性质、不同用处的电能,以习惯千变万化的用电设备的不同需求。

电力电子技能自上个世纪中期诞生以来得到了敏捷的开展,在国民经济中现已具有十分重要的位置,现在约75%以上的电能须经电力电子处理今后才干投入运用,面对的环境和动力问题也需求高效的发电、电力改换和操控技能来处理,因而电力电子技能作为一项根底技能越来越重要。电力电子技能职业首要触及三个范畴:电力电子元器材、电力电子设备、电力电子技能的运用。

电力电子元器材的开展先后阅历了从二极管到MOSFET和IGBT的一系列开展进程,现阶段大功率元器材还首要依托进口。

电力电子设备品种繁复、职业运用规模极广。电力电子设备首要包含三大类产品:变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。

电力电子技能的运用触及发电、输电、配电、用电等各个环节,特别在新资料、新动力职业商场容量巨大,且都处于快速生长的初期。

四川英杰电气股份有限公司一向致力于电子电源类产品研制、出产、出售与服务,首要触及电力电子设备及运用范畴,是英杰人长时间重视和开展的方向。

二、电力电子器材的开展

一代器材造就一代电力电子设备与运用,新的设备与运用又促进着电力电子器材的开展,让咱们来扼要回忆一下常用的几类电力电子器材:

功率二极管:

大功率的工业用电由工频(50Hz)沟通发电机供给,可是大约20%的电能是以直流方法消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动等范畴。功率二极管是上世纪六十年代开端开展起来的;今日,在现代电力电子设备中依然扮演着重要的人物,除了大功率工频整流的根本功用之外,功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、阻隔、箝位、吸收等越来越多的功用。

晶闸管:

在大功率和特大功率的工业运用中,晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低一级优势被广泛运用,是这一范畴的主力器材,英杰电气在高压大功率晶闸管的运用方面有十几年的运用事例与经历堆集。

绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET):

上世纪八十年代,大规模和超大规模集成电路技能的迅猛开展,为现代电力电子技能的开展奠定了根底,将集成电路的精密加工技能和高压大电流技能有机结合,呈现了一批全新的全控型功率器材、首先是功率MOSFET的面世,导致了中小功率电源向高频化开展,然后绝缘栅双极晶体管(IGBT)的呈现,又为大中型功率电源向高频开展带来机会。MOSFET和IGBT的相继面世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。

英杰电气紧随年代潮流,一向致力于IGBT和MOSFET的工业运用,依托该类器材开宣布一大批绿色高效的电力电子设备。

三、电力电子技能的运用作用

节能作用显着:

电力电子技能天然生成具有节能的作用,现阶段我国的动力总产量中,煤炭占67%、石油占22.7%、其他大多来自水电等发电方法。将电力电子技能运用在新动力系统中,开展风能、光伏等清洁动力,节能作用十分显着,能有用改动我国以煤炭为主的动力结构。

绿色牢靠:

选用全新电力电子设备,如有源电力滤波器(APF)或PWM整流器,能够完成挨近1的功率因数和挨近0的谐波含量,完成对电网的零污染。

若选用电力电子器材开发无触点开关等,不光可大大下降用电设备的起停冲击能耗,还可延伸设备的运用寿命,充分体现了电力电子设备的牢靠性。

准确操控与自动化:

前期的操控电路运用分立元器材,归于模仿操控电路,系统的参数由各分立元件的参数决议,存在元器材数量多、操控精度低、动态呼应慢、系统的调试杂乱、灵敏性差、参数整定不便利、温度漂移严峻、简单老化、参数的安稳性差等缺陷,导致电源系统在环境条件安稳的实验室作业尚可,难以在杂乱工况条件下牢靠运转。

新式电力电子系统选用数字操控技能,以完成快速、高精度、灵敏、多功用、智能化的操控和人机界面和通讯等功用,四川英杰电气股份有限公司一向致力于全数字化产品的研制与运用。

数字化具有以下特色:

高度的灵敏性:

能够便利、快速地晋级,且能够完成多值/多波形程序操控。此外,数字系统能够选用同一套硬件操控电路,组合成不同的软件模块,以挑选不同的操控战略、操控参数。

高度的智能化:

选用软件编程,不只完成了经典的PID操控算法,并且也完成了自调整参数PID、自习惯操控等现代、智能操控算法以进步设备功能和工艺质量。因为数字化的存储数据量较大,能够很便利地对历史记录进行追溯。

通讯才能强:

微处理器集成了各种串口通讯接口或现场总线模块,因而能够很便利地与其他设备或上位机进行许多的数据交换,选用通讯端口,对设备完成长途监控、长途故障诊断等功用。

四、新动力、新资料职业概述

动力,是人类生计的根本要素,也是国民经济和社会开展的首要物质根底,动力安全则是国家经济安全的根本支撑。动力缺少,特别优质动力缺少,一直困扰着经济高速开展的我国,越来越成为限制我国经济开展的瓶颈。现在我国动力出产总量居国际第三,动力消费总量及温室气体排放仅次于美国位居国际第二。

一般,石油、天然气、煤炭等化石类动力称为一次性动力,不行再生,其挖掘、运送、贮存、运用进程中存在不同程度的大气、环境污染及生态损坏,已严峻危害人类的生计环境。而太阳能、风能、水能、海洋能、生物质能、地热能等非化石类动力均归于进程性动力,不只能够再生,且清洁无污染或低污染,蕴藏量巨大,咱们统称为新动力。

我国现阶段的动力动力结构中:煤炭约占67%,石油22 .7%,其他来自水电等,而美国动力消费中煤炭仅占12%,欧洲发达国家更少至5%。长时间以煤炭为主的动力结构,使我国二氧化硫、二氧化碳、烟尘、固体废物的排放一直坐落国际前列,其直接结果便是大气、水污染,形成区域乃至区域性的生态环境损坏。不少专家指出,处理我国动力缺少的根本出路在于开展可再生新动力。

实践上,我国的可再生动力储量十分可观,技能可开发的水电资源达3.78亿千瓦时;大部分区域的年日照时间在2000小时以上;我国海岸线绵长,潮汐能资源达2亿千瓦时;每年可作为动力运用的秸秆达3亿吨以上。风能陆地理论可开发总量(10m高度)为32亿kW,实践可开发装机容量约2.53亿kW,仅次于美国和俄罗斯,居国际第3位,是我国现在发电总量的1.3倍,海上可开发的风能资源达7.5亿kW,具商业化、规模化开展的潜力。

现阶段首要的新动力计划如下:

风能发电:风轮机技能现已很老练,且没有任何污染排放。其作业不需求用水,占地少。因为

风资源散布很广泛,风能能够在许多区域得到运用。

图一:常见风力发电结构示意图

太阳能聚热发电:聚热发电厂没有排放和不发生废料,能充分运用丰厚的资源,环境影响甚微。

地热发电:地热资源集合在特定区域,占用面积很少,却能发生许多电能;没有污染,排放也

十分少。

潮汐发电:潮汐能可预见、很牢靠,且提早几年可测量。

太阳能光伏发电:太阳能板安置十分灵敏,能够充分运用丰厚的阳光资源。

图二:常见并网型光伏结构框图

新资料范畴十分广泛,英杰电气现阶段首要在光电资料、玻璃纤维、碳纤维、特种金属、人工宝石等范畴供给电力电子处理计划。

五、英杰电气及电力电子产品特色简介

四川英杰电气股份有限公司成立于1996年,是专业的工业电源、功率操控系统及设备的规划与制作企业。

公司是国家级高新技能企业,具有省级企业技能中心,设立了院士专家作业站。通过多年的技能堆集,已形成了完善的技能立异系统,具有很多的专利技能,并树立了完善的质保系统,公司自2002年起通过了ISO9001质量办理系统认证、国家3C认证及欧盟CE认证,是电熔焊机国家规范起草单位之一。

公司自成立以来,一直以自主研制、出产、出售为中心,产品广泛运用于石油、化工、冶金、机械、建材等传统职业及核电、光伏、光电、碳纤维、特种金属资料、LED新光源等新式职业,产品已销往国际多个国家和区域,优质的产品质量和高效的客户服务是公司永久的方针。

图三:产品中心——嵌入DSP或单片机芯片的数字化操控计划

专业规划研制才能:英杰电气具有四川省级企业技能中心,有各类技能人员100余人,设有硬件规划、软件规划、结构工艺规划、新产品测验、项目规划、知识产权办理等专业。在“立异是企业开展源动力”的理念下,在产品立异、知识产权等方面获得了重大成果,多年来已开发了10几个系列数十种规范的各类电源产品;通过多年的技能堆集与沉积,公司已获得授权专利34项,还有10余项正在申报中。

先进的安装出产线、产品测验线,严厉的现场办理和质量操控。英杰电气根据ISO9001:2008和CCC质量操控的要求,树立并不断优化出产办理流程、企业质量操控规范。公司具有较为齐备的研试仪器设备(数字存储示波器、电能质量分析仪、EMC测验设备等),具有杰出的实验测验条件。

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