电力电子技术的应用研究论文

【摘要】科技水平不断提升的背景下，涌现了大量先进科学技术，其中电力电子技术应用范围十分广泛，并且在电气工程中的应用价值十分显著。今天小编给大家找来了《电力电子技术的应用研究论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

电力电子技术的应用研究论文 篇1：

现代电力电子技术在煤矿电气的应用研究

【摘 要】煤炭行业的电力消耗量约占总能耗的67%。现国有统配煤矿基本实现了机械化，但电气化仍较落后。从电气传动技术及其装备水平看，工业技术先进国家的电力拖动系统中，采用变频调速技术已达到70%～80%，而我国不足10%，煤矿的应用水平则更低。而矿井的电能消耗中，电机消耗的电能占了近90%。该文介绍电力电子技术的发展和应用前景，通过在煤炭企业的应用实例，论述了煤炭企业电力电子技术的推广应用可以节约一定的电能。

【关键词】电力电子；技术煤矿；节能

1.现代电力电子技术在煤矿电气的应用

传动系统中的应用国际上，技术先进的产煤国家，井下使用现代电力电子技术和装备已相当广泛。如调速变频电牵引采煤机，风機、水泵、提升机等矿用设备调速系统；原不调速系统实现变频调速；原直流调速系统正被交流变频调速系统逐步代替。

1.1提高生产工艺流程自动化控制系统智能化水平

电气传动自动化技术是以生产机械的驱动装置—电动机为自动控制对象、以微电子器件（包括微计算机系统）为核心、以电力电子装置为执行机构，在自动控制理论指导下，按给定的规律控制电动机的转速进行自动调节，以满足生产工艺的最佳要求，达到提高效率、降低能耗、提高产品（或系统运行）质量、减少系统环节、降低劳动强度的优化效果。现代变频装置的智能化程度比较高，自身具有很强的保护功能，对于被驱动负载来说，它既是一个功能很强的控制环节，又是很准确的电动执行机构。作为电气传动自动化系统，可称得上是控制和执行器的机电一体化环节。采用此项技术和设备，不但可容易地实现较高性能的单机自动化，而且实现矿井的顺槽自动化控制要简单和容易得多。

1.2提高电气传动系统的机电一体化水平，减小驱动设备占用空间

电气传动系统的机电一体化是现代矿井采、掘、运、提等大型生产装备机电一体化的最重要组成部分，这不但可有效地提高生产工艺流程自动化控制系统智能化水平，而且可有效地减小设备占用空间。由于井下空间有限，限制了装备的体积及使用范围：缩小装备的体积可以有效地减少恫室开挖量，节约投资。随着现代电力电子技术的不断发展和进步，发展无机械齿轮机，技术已日臻成熟，并且已进入实用阶段。如：交流主轴驱动系统、滚筒内装电动机式提升绞车等已投入使用，既减少了机械传动环节系统体积，又有效地提高了整体的传动效率，为矿井电气传动系统改造提供了诱人的新技术前景。

2.现代电力电子技术在电机调速及拖动中的应用

矿井中电机是耗能大户，并且集中在提升机电机通风机电机、主排水泵电机、压缩机电机以及采煤机电机等几个大型电机上，耗能比较集中，因此为实现电力电子技术改造提供了方便。以TKD和JKMK系列提升机电控系统为主的交流提升电控系统在我国使用最为普遍，这些控制系统都是采用转子附加电阻来调速的。由于交流提升机在减速段机械特性软调速性能较差，后来又出现直流调速提升机，由于在开始发展直流控制系统时电力电子技术特别是大功率电力电子元件及控制模块还不是很成熟，因此这种直流调速方案主要采用F—D系统（直流发电机拖动直流电动机）。这种系统中拖动发电机的电动机除了检修以外，一般停机，因此电能浪费严重，以某矿副井提升机为例：该矿副井提升机采用的是直流F—D直流拖动系统，提升电机的功率是1250kw，为其提供直流电源的是功率为1450kw的直流发电机，拖动发电机的是功率为1600kw的交流同步电动机，在提升机进行电力电子技术改造前每个月的耗电量在40—45万kw·h之间。除此之外，整个控制系统仍然采用传统的继电器控制，所有参数也是模拟量，因此控制复杂、故障率高、参数易变、维护量大，每年的维修费用15万元左右，维修时间超过500h。该矿于2004年5月对电控系统进行改造，改造成电力电子整流直流调速系统，整套系统采用进口整流控制柜和PLC控制系统。改造后，每月电量消耗在20万kw·h左右，节能非常明显，两年内节约的电费就收回了项目投资。同时控制系统数字化、模块化，结构紧凑、集成度高、故障率低、维护方便，年维修费用2万元以下，年维修时间200h左右。节能效果良好，经济和社会效益明显。

相对于直流调速系统，交流电机费用低、结构简单、维护方便，因此受到用户的青睐，特别是交流电机的变频调速性能和直流调速基本相似，因此变频调速的发展速度很快，并且有逐步取代直流调速的趋势。交流电机采用变频技术相对直流电机采用直流调速性能基本相似，但是变频技术相对直流调速方案总体经济效益较好，这一点在电梯调速方面的成功应用可以得到验证。

煤炭企业大功率电机直接使用变频调速的难度在于电机的额定电压以6kv为主，应用高压交流电机和高压变频调速的方案目前还没有一个成功应用的例子。随着变频技术的进步，具有内置式PID以及张力卷取软件、速度级链速度跟随以及电流平衡等功能的大功率高压变频器技术的成熟。目前的矿用提升机交流电控系统除了调速性能不理想外其转子串接的加速电阻也消耗部分电能，而且维修量大。

矿用刮板输送机和带式输送机是煤矿生产的重要设备之一，这些设备启动频繁，负荷变化大，目前使用的启动设备大多数采用普通磁力启动器配液压联轴器，启动效果不很理想，同时也无法达到节能效果。随着隔爆型变频器技术的成熟，矿用运输设备采用变频器是完全可行的，而且可以同时达到节能和软启动的目的。但是隔爆型变频器造价高，推广起来有一定的难度，不过现在国内有的企业通过和国外技术合作、引进或自制研制成功了隔爆型节能软启动开关，这种开关造价比变频器低，还可以通过调整输出电压来达到节能的目的，在目前条件下，这种开关还是值得推广的。

3.现代电力电子技术的其它应用

煤炭企业一般距离市区较远，因此煤矿的工人村都有相对对立的物业管理体系，例如必须具备对立的供水系统。现在大多数矿山工人采用的都是定时供水制，只在规定的时间内供水，供水的时候，就是用水的高峰期，每个用户还要用容器存一部分水备用，实际上并不一定能用完，长流水的地方也比较多，因此造成水资源和电能的浪费。另外，由于用水集中，为了保证有足够的水压，供水的水泵和电机都比较大，因此也造成了设备资源的浪费。全自动无塔变频供水装置这项技术在全国推广使用已经好几年了，这项技术投资少，自动化程度高，同时还可以达到节水节能的目的，但是在煤炭企业应用还不是太广泛，还没有认识到其优势。某矿工人原来使用的也是定时供水制，自从改造成全动无塔变频供水以后，节约水资源10%以上，节约电能15%以上，而且还可以保证全天候供水，方便了居民生活，经济和社会都很好。

我国于1996年正式启动绿色照明计划，绿色照明计划的关键就是利用电力电子技术开发节能光源和节能灯具。煤矿井下大量使用照明，目前矿井使用的照明设备以普通荧光灯白炽，因此大规模推广使用节能灯具有着重要意义。以百万吨矿井生产照明用电容量为50kw计算时，推行节能技术可以节约电量15%，全国年产原煤12亿t，年节约电量近80GW时，细算起来是一个不小的数字。但是，我国在开发成本低、电磁污染低、可靠性高的性能先进的电子整流器方面，特别是能适应煤矿井下恶劣条件的先进节能灯具技术还不是很成熟。

4.结论

电机是感性负载，功率因数低，负载变化大，节能的空间很大。节能的关键在于先进的节能设备的使用或对现有设备的技术改造。电机类负荷的节能方法主要是电力电子器件，而我国煤炭企业在电力电子技术的应用不仅无法和国外先进水平相比，即使和国内其他行业相比也落后很多。因此，煤炭企业电力电子技术的改造应用具有广阔的前景和良好的经济效益。

作者：褚秀荣

电力电子技术的应用研究论文 篇2：

电力电子技术在电气工程中的应用研究

【摘  要】科技水平不断提升的背景下，涌现了大量先进科学技术，其中电力电子技术应用范围十分广泛，并且在电气工程中的应用价值十分显著。在电气工程中高效应用电力电子技术，能够确保电气工程系统智能化以及自动化程度得到极大程度的提升，使得以往电力工程中传统技术应用的不足之处得到良好改善，确保在电力设稳定运行的基础上，为社会经济的稳步提升给予强有力的支撑。本文就当前电力电子技术在电气工程中的应用于优势进行分析探讨，进而在此基础上具体阐述电气工程中电力电子技术的应用，希望对电气工程中电力电子技术的高效应用提供可参考意见。

【关键词】电力电子技术;电气工程;应用

随着社会经济的发展，逐渐完善当前社会注主义基础设施建设，与此同时也显著扩大了电力工程规模，为了确保电气工程自动化以及智能化的良好实现，在电气工程中应用电力电子技术能够起到重要积极作用，其能够保障电气工程的稳定性能以及安全性能得以综合提升，进而维护电气设备的稳定运行。在电气工程中运用电力电子技术，能够使得传统电气工程运行过程中存在的一系列故障问题得以有效改善，对电能转化具有重要促进作用，也是确保电气工程质量得以有效提升，为电力企业经济效益的最大化实现给予保障。

一、电气工程中电力电子技术应用优势

（一）促进相关工作的顺利进行

在人口数量不断增加的情况下，社会以及人们对用电需求也逐渐提升。面对如此的形势，传统电力系统的运行时的当前社会需求难以得到充分满足，一些故障问题的存在也不能保障电力传输质量。对此，为了确保此类问题得到有效改善或解决，在电气工程电力系统中开始逐渐广泛应用电力电子技术，基于电力电子技术功能优势等基础上，使得供电系统运行质量和效率得到了有效改善，同时也优化了系统技术管理以及人员管理等环节工作，为相关工作的顺利开展奠定了良好基础。

（二）推动电气工程进步发展

现阶段电力电子技术应用实际情况来看，其正在逐渐趋于优化和完善方向发展，并且基于电力电子技术应用优势基础上，使得其逐渐趋于普及应用，尤其是应用在电气工程中，其自身作用进行了充分发挥，不仅使得电气工程中电力系统运行时间以及周期得到了有效缩短、确保成本资源的有效解决，同时也为电气工程社会效益以及经济效益的最大化实现给予了重要保障，逐步推动着电气工程进步发展。

（三）提升工作效率

在电气工程中电力电子技术应用时的适应性较强，有利于相关操作人员的管理。并且其自身具备的自动化以及智能化等优势，也能使得操作人员具体工作中的工作量和工作压力得以有效降低，使得操作人员在保障工作质量的前期下不断提升工作效率，同时基于电力电子技术优势充分发挥基础上，也能为操作人员工作质量给予保障。

二、电力电子技术在电气工程中的具体应用

（一）软开关控制装置

在以往电气工程施工进行时，相应施工技术以及设备应用缺乏合理性，使得电气工程运行性能得到一定影响。在应用系统开关装置的情况下，能够确保电容得以有效箱底，使得变压器元件所占面积得以有效减小，但值得注意的时，在高频开关转换的情况下，电能损耗会随之增强，使得电能生产效率受到不利影响。此时使得电磁感染现象极有可能发生，不能保障稳定运行的电气系统。而在应用软开关控制装置的情况下，能够使得系统开关装置的电能损耗得以极大限度的降低，也能确保噪声干扰现象得以有效避免^[1]。此时如果将多个电路进行串联联系，就能够保障电力系统整体性能的提升，对软开关装置的推广和广泛应用极为有力。

（二）电路保护装置

对于电气工程控制系统来说，电力保护装置与系统的安全运行等具有密切联系。一旦在电路应用软件操作时有相应的问题或故障现象等发生，电力保护装置就会开始运行，为整体系统提供安全保障^[2]。电流继电器以及快速熔断器等为主要的电路保护装置，在社会不断发展以及电气工程规模不断扩大的情况下，传统电路保护装置的弊端开始逐渐凸显，使得现阶段电路实际需求得不到充分满足，不能有效保障电气工程整个系统安全稳定运行。面对如此的情况，电力电子技术在电气工程中的应用研究就显得愈发迫切。其在电气工程中应用，能够更好的保护整个系统的运行。具体来看，在具体工作开展时，电力检测设备是相应工作人员工作进行中的主要应用工具，以此收集电力系统运行过程中实时反馈的信息。而一旦有电流出现在线路中时，就需要保护装置对具体位置和实际情况等进行及时且快速的检测，并将断电动作立即操作，进而保障电路中各电子元件和线路的安全性。

（三）静止无功补偿装置

在当今社会电能需求不断增长的情况下，通过合理且高效应用静止无功补偿装置，能够确保电网得以安全稳定运行。促使在合理范围内有效控制功率变化。从静止无功补偿装置角度开看，其具备的显著优势体现在其抗干扰性能较强方面，能够无功补偿出攻击性负荷，促使电力系統运行效率得不断提升，保障电力输送系统的稳定运行^[3]。此外，在电气工程中应用静止无功补偿装置，能够促使电力系统运行性能和功率因数等的不断提升，确保电力系统功率损耗得以极大限度降低，避免一些不良干扰现象的发生，为安全稳定的电网输电压给予保障。静止无功补偿装置的类别不同，其应用优势也具有一定差异，但总体来说，各静止无功补偿装置的应用都能够对电网运行提供积极作用。如晶闸管投切电容器，因其优势主要体现在无机磨损、快速响应等方面，因此其无功补偿效果较为显著，能够使得其对电网冲击电流得以极大限度降低。

（四）有源电力滤波器

在电气工程中应用有源电力率滤波器，能够使得动态抑制谐波需要得到充分满足，并合理划分电力装置。基于相应指令基础上对电路进行有效检测，能有效分离谐波和基波分量电流，在将自身反极性作用进行充分发挥的过程中，实现对负载电力的有效抵消，进而使得基波电流留存在电网中。此外，从源电力谐波器构成角度来看，PWM逆变器为其主要构成部分，此时即便是具有较为复杂的结构，但其多样补偿以及动态响应特征等优势的具备，能够确保电网阻抗力以及功率补偿不良影响得以有效优化和改善，使得谐波电流的出现得以极大限度的避免，为系统谐波的稳定性给予保障，基于有源滤波器功能作用而充分全面、促使整体系统运行质量以及运行效率的有效提升，确保电能传输的高效率以及高质量得以有效实现，满足社会各界对电能的需求^[4]。

结束语

随着现阶段社会经济不断增长以及城市化建设的不断发展，电气工程建设规模的不断扩大也显著推动着电气工程的快速发展，对此，为了确保社会日常生活生产中对电能需求得以充分满足，就应在电气工程各环节中积极且灵活应用电力电子技术，确保电气工程中整个电力系统的安全稳定运行，推动电气工程的不断进步和发展。在电力电子技术应用过程中，相关人员应积极学习并对技术应用知识和技能等进行充分掌握，基于经验不断积累和丰富的基础上，确保电气工程中电力电子技术应用优势得以充分发挥，促使电气工程中存在的弊端以及故障问题等得以有效改善和有效，不断推动电力电子技术的广泛应用^[5]。

参考文献：

[1]刘怀莲，祝大焦，祝成东.浅析电子技术在电气控制中的应用[J].科技经济导刊，2019，27（25）：93.

[2]张传栋.电力电子技术在电气工程中的应用分析[J].建材与装饰，2019（25）：248-249.

[3]冯远民.电力电子技术在电气工程中的应用[J].中国新技术新产品，2019（15）：49-50.

[4]李解放.电力电子技术在电气工程中的应用[J].中国科技信息，2019（11）：76-77.

[5]开祥焕.探析电子技术在电气工程中的应用[J].中国设备工程，2019（08）：191-192.

（作者单位：西安电力电子技术研究所）

作者：刘伟 同力 张晶

电力电子技术的应用研究论文 篇3：

电力电子技术在电气工程中的应用研究

摘要：随着现代社会的快速发展，我国各行各业发生了很大的变化，先进的科学技术的出现改变了传统的发展方式，电力电子技术和电气工程的应用促进了我国的快速发展，要想突破传统的建设，我们就需要把握好发展的关键，提高自身的技术水平，这样就能控制好各项工作的质量，针对实际的情况，我们需要从实际出发来合理的安排相关的内容。

关键词：电力电子技术;电气工程;应用研究

新时代的影响下，企业的发展发生了很大的变化，无论在建设的理念上还是技术手段上都有很大的不同，随着科学技术的应用，各项内容都得到了很好的安排，我们需要从不同的角度出发来思考问题，把握好发展的关键，这样才能实现更好的效果，现在电力电子技术和电气工程成为我们发展的重点，我们要更新自己的思想，进一步完善相关的工作。

1常见的电力电气安全问题

1.1 器材用电的设计存在问题

電气工程过程中不仅要用到传统的锤子、铁锹、桶等器具而且要使用很多的电力设备。同时电力设备又在工程中发挥着很大的作用，因此我们必须要保障电力系统的稳定供电。因为在供电方面肯定会面对一定的难度，所以就需要我们的电力设计师设置合理的供电系统。一旦在供电过程中出现问题可能会造成机器的损坏进而导致电气工程混乱。更严重的可能会造成设备的爆炸，不仅对资源造成了资金的损失而且可能会对现场施工工作人员的人身安全造成巨大的伤害。

1.2 漏电方面造成的安全隐患

电气工程过程中最常见的就是漏电引起的电力事故。我国每年因为漏电事故造成人员伤亡的情况经常会有发生，接下来就对漏电问题进行分析。我们要弄清楚引起漏电事故发生的原因。首先是机器本身可能发生的漏电问题。我们在工作的过程中可能会有部分机器因为使用时间过长或者在放置不规范的原因造成机器的绝缘橡胶磨损，进而导致发生漏电事故。其次是在使用过程中因为操作不当导致发生漏电危险，要避免水进入到机器内部。最后可能是设备的维修和保养不到位也会造成漏电事故的发生。

1.3 电力引起的火灾事故

我们都知道过强的电力是可能引起火灾事件的发生的，而在施工的过程中因为场地的原因更容易引起火灾事件的发生。接下来对可能引起火灾事件的原因进行分析。因为监管不到位的原因，时常有私拉电线以及超过额定电压的情况发生。因为在工地电源的获取可能存在一定的难度，因此有部分工地在工作的过程中在原来的基础上私拉电线，多台机器超负荷运作，最终导致线路短路，如果之前的安全电闸等工作做得不好那么就会诱发火灾，造成非常严重的损失。因此，我们不仅要规范的使用电力，安全电闸也要合理的安装并做好定期检查。电气设备超负荷工作时间过长也有引发火灾的风险，因为机器工作时间过长就会导致机器部分零件发热，温度的升高最终引发火灾的发生。

2 电力电子技术和电气工程的协同发展探析

2.1电力电子技术推动电气工程的发展

电力电子技术和电气工程的协调发展，使得问题得到了有效的解决，面对实际的情况，我们需要逐渐完善自身的建设，使得相关的工作得到合理的安排，这样就能达到更好的效果。电力电子技术推动电气工程的发展，使得技术得到了进一步的完善，成为电气工程中一个重要的组成部分，我们需要综合的看待问题，提高技术水平和设备的性能，这样能够在原有的基础上实现更好的发展，这样就能突破传统的建设，满足人们的发展需求。现在电气工程在很多领域都有了很好的应用，我们必须要达到更高的发展水平，使得相关的工作能够得到进一步的完善和发展，这样就能实现进一步的突破，有效的安排相关的工作，这样就能发挥电力电子技术的优势，做好相关的内容。

2.2电气工程的发展带动电力电子技术

电气工程的发展也带动了电力电子技术的发展，两者相互促进，相互融合，现在各行各业发展的难度在大大增加，工作的难度在不断的提升，所以我们要想解决相关的问题，我们就必须要把握好技术的关键，不断的创新和发展，这样才能达到更好的效果，使得各项工作都能得到进一步的完善。在电气工程发展的过程中，我们需要把握好发展的关键，有效的解决实际问题，并且拓宽发展的范围，这样能够使得各项工作得到有效的安排。生活在现代化的社会，我们的生活和工作都离不开电气工程，也需要电力电子技术的支持，所以必须要做好相关的内容，将两者进行充分的融合，这样就能实现更好的发展，从而满足人们的发展需求，这样就能达到更高的发展水平，实现更高的发展目标。在新时代的影响下，我们要认识到自己的不足之处，并且更新自己的发展理念，这样才能跟上时代的发展步伐，从而达到更好的效果。

3 电力电子技术与电气工程的应用

电子电力技术的发展也是非常重要的，在科学技术的影响下，完善了它的性能，使得各项工作都得到了进一步的完善和发展，我们要借助相关的技术来做好各项工作，把握好发展的关键。在场效应管和晶闸管等通过利用电子电力技术，确实解决了人们的问题，也使得相关的技术得到了进一步的完善和发展，我们要发现其中存在的问题，对各项工作进行有效的安排，这样才能实现更好的发展，从而保证我们的工作质量。我们需要从实际出发来选择合适的技术，帮助我们解决其中存在的问题，这样就能实现更好的发展，对于现代企业的建设来说非常的重要，我们必须要把握好发展的关键，突破传统的建设，满足人们的发展需求。

我们要对各个领域的发展情况进行更多的了解和把握，掌握更多新的知识和技能，这样就能抓住发展的关键和目标，将相关的工作进行有效的安排。对于电力电子技术和电气工程的发展来说也将会有巨大的意义，我们要综合的思考问题，对其中存在的问题进行关注，并且掌握更多的内容，将相关的技术应用进来，这样才能达到更好的效果，使得各项工作能够得到有效的安排，这对于我们来说非常的重要，我们要加大研究力度，并且实现突破和发展，这样就能切实的解决实际问题，从而达到更好的效果。电子电力技术也越来越成熟，无论在技术上还是发展的理念上都有了很大的突破，我们需要认识到其中的关键内容，这样能够找到正确的发展方向，这样就能实现进一步的完善和突破，使得相关的问题得到更好的解决，这对于现在工作来说非常重要。

4 结束语

面对现在的发展情况，我们要认识到自己的不足之处，对电力电子技术和电气工程进行更多的了解，把握好发展的关键，进行合理的应用，这样能够满足人们的发展需求，使得相关的问题得到有效的解决。现在企业的发展要求越来越高，我们要从不同的角度出发来进行问题的思考，这样就能实现更好的发展，使得相关工作能够得到进一步的完善和发展，这对于我们来说非常的重要，我们必须要落实到具体的工作中来，使得各项内容能够得到更好的安排，从而提高整体的发展效果。

参考文献

[1]王红斌.电力电力电子技术在电气工程中的应用[J].电力电子技术与软件工程，2018（10）：218-219.

[2]刘海艳.电力电力电子技术在电气工程的应用与探究[J].内燃机与配件，2017（21）：122-123.

[3]钱少伟.电气工程中电力电力电子技术的特点与应用[J].现代工业经济和信息化，2017（9）：48-49.

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作者：汤佳静