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[工学]电力电子大纲及绪论
* * 电力电子技术的应用 (-)直流电机调速 用晶闸管作直流开关构成的斩波器对直流电压进行调节,即实现了直流电动机的直流脉冲调速。调速、启动、制动平稳、操作灵活、维修方便。可以不仅调速,又能实现再生制动。比电阻调速节能30%-40%以上。广泛应用在地铁电机车、矿山机车、城市机车、蓄电池电平车上。 * * 在我国铁路上运行的内燃机车,均采用发电机-直流电动机组。内燃机带动发电机发出三相交流电,经整流成直流以驱动直流电机,电动机直接带动车轮转动,把我们载向祖国的四面八方。————正在向交流驱动迈进 这是一列CRH1、时速200公里的提速牵引试验列车从武汉黄鹤楼脚下飞驰而过 。 * * 电力机车就采用:8G、8K、6K三种电力机车,单向50hz、25kv供电,均采用两段向控整流调(一段全控,一段半控,采用1700A/2200V的晶闸管和2500A/2200V整流管传动时半桥工作,直流调速;再生制动时,全控桥作为再生逆变装置(此时半控桥供激磁电流)。 法国 8K电力机车,韶山6型电力机车 这是一列CRH2、时速200公里的提速牵引试验列车飞驰在京广线经过的鸡公山上 * * 在我国铁路五次大提速中担当主力军的电力机车,供电是采用单相25千伏的交流电,经整流成直流以驱动列车上的直流电机运行。 下坡时利用逆变技术,实现平稳运行,并把发出的直流电通过逆变回送给电网。经过五次大提速从北京到上海只须10个小时。大部分客运实现朝发夕至和夕发朝至,极大地方便了出行,树立了中国铁路的新形象。 现在正在准备实施的第六次大提速,将进一步缩减旅途时间,提高旅行的舒适度 * * (二)交流调速: 采用逆变或变频装置进行交流调速。 我们知道,交流电机的转速 , 且交流电机虽有定子、转子,但不需要电刷,减少了维护时间,工作效率提高。 * * 采用逆变技术将交流电网电压变换成电压可调、频率可调的交流电,直接供给交流电动机,实现交流电机的无级调速。 可用于控制风机、水泵、机床、轧机、机车牵引、电梯、传动等到场合。 应用这种静止变频装置,频率连续可调,可实现交流电动机四象限运行,调速性能优异。 * * 由于具有自关断能力的GTO和GTR的发展,简化了换相电路,提高了开关速度,降低了价格,为发展交流变频调速提供了很好的条件,这一技术正在开始广泛应用在各个领域。 在内燃机车中,也可以采用交--直--交的方式来实现无级调速。 随着器件的不断进步,电力机车也采用交--直--交流电机来驱动。 * * 线绕式异步电动机的串级调速是应用晶闸管可逆整流电路,将转子电压逆变成交流电送回电网。这种方式比过去用电阻调速优越,节能、调速范围宽,特别适合于泵和风机类负载。 无换相电动机是一种自控式变频调速电动机。这种电机兼有交、直流电机的优点,结构简单,具有良好的控制特性。 * * (三)晶闸管中频电源: 它将工频交流电经整流再逆变成中频交流电供给交流负载。 1。400--800Hz供电源为电子仪器供电,如雷达设备等。 2。1000Hz以上中频电源则用于熔炼、热处理。 西安航空发动机公司机械厂制造螺丝钉的过程(六角螺钉)。 下图是513雷达和正在飞越的战斗机。 * * (四)不停电电源: UPS电源 主要用于不能断电的重要设备和部门。银行通信中心、计算机房、 气象站、化工厂、医院和国防重要部门。 想起来很简单:平时给蓄电池存电,当市电无时,把蓄电池的直流电逆变成交流电,自动投入供电。这里就用了逆变技术,仍为50Hz交流电。 * * (五)电子开关: 晶闸管本身就是一个无触点开关元件。动作快,损耗小,寿命长, 已在多种场合取代有触点的接触点。 * * (六)高压直流输电: 我们平常采用的多是交流输变电,但由于引线多,架线施工复杂,有时难度很大,远距离送电损耗大,电磁污染较大。人们一直寻找替代的方法,高压直流输电是一个好方向。其实际应用是先把交流发电机发出的交流电变成高压直流电,再进行远距离传送,到应用地再应用逆变技术把直流电变成交流电,供给用电设备 1989年由葛洲坝到上 海南桥的±500Kv、 200MW直流输电线路 的第一级投入运行,标 志着我国电力电子技术 的先驱部分已达到国际 水平。 三峡水电站,也采用了高压直流输电技术 * * (七)空间技术: 空间穿梭的飞机电源系统、卫星动力系统、飞机动力系统、受光时由太阳能电池提供动力,并给蓄电池充电;背光时由蓄电池供给卫星能量,保证机器的正常工作。 如右图所示的两代火星车,上图是1997年准备登陆火星的机器人车-火星漫游者1997,在着陆时损坏;右图是2004年1月3月已经成功登上火星的第二代机器人车-火星漫游者200
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