沙道英

摘 要：隨著國家的發(fā)展和社會的進步，新科學技術作為一種更具普遍性的技術，已經(jīng)廣泛地發(fā)展和應用于各個工業(yè)部門，并能發(fā)揮有效的作用。電力電子技術作為新型技術已經(jīng)廣泛應用在在節(jié)能工程中發(fā)揮了重要作用。社會高速發(fā)展，使電力電子節(jié)能設計必須與電子制造技術有機結合，充分利用新能源、新材料、新技術等，并借鑒國外節(jié)能工作的先進技術和經(jīng)驗，提高電力電子技術在節(jié)能中的作用。基于此，本文對電力電子技術進行研究，并分析其在節(jié)能中的應用，希望能為相關單位帶來參考價值。

關鍵詞：電力電子;節(jié)能;應用;研究

1 電力電子節(jié)能的關鍵技術

電力電子技術我國社會經(jīng)濟的發(fā)展有很大的作用。關于能源的節(jié)約是十分必要的，能源可以比作是人們生存發(fā)展的基礎，是不可或缺的，并直接關系到社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。[1]

1.1 開關變頻技術

開關變頻技術是一種固定電源頻率的高效節(jié)能措施，電源頻率是最佳的發(fā)電頻率，但不是所有電氣設備的最佳頻率，因此許多設備長期使用效率低、功率因數(shù)低。據(jù)統(tǒng)計，目前我國大部分交流發(fā)動機都處于全電壓狀態(tài)。額定頻率、恒速運行，在全國總功耗的2/3，運行效率僅為60%左右，功率因數(shù)僅為0.7左右.變頻技術在電力行業(yè)的改造，可以大大提高用電效率，降低用電率，降低線損，減少污染物排放，提供連續(xù)、可靠、高質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，早期開關電源剛設計時，其效率為65%-70%，但現(xiàn)在其效率可以達到更高的水平。

1.2 軟開關技術

我們提到開關電源是用來省電的，但是開關在分合過程中造成的開關損耗也會引起能量消耗。如何再次降低這種能量消耗需要使用軟開關技術。軟開關技術可以降低開關噪聲，進一步提高開關性能。軟開關技術與硬開關技術有關。該方法使電壓、電流變化迅速，波形超調(diào)明顯，開關噪聲大。在原電路中引入容量和其他基本原理元件，并引入前后切換基本原理，以消除電壓和電流之間的重疊。這樣，開關單元的損耗可以最小化，即可以降低開關損耗和開關噪聲。通過降低開關損耗，可以通過開關技術更有效地提高用電效率，從而達到節(jié)能的目的。[2]

1.3 高頻技術

如前所述，變頻可以提高電源的利用率。在變頻的基礎上，如果再提高頻率，能源和材料將得到更多的利用。理論分析和實踐經(jīng)驗表明，電力產(chǎn)品中變壓器、電感和電容器的單位重量與工頻平方根成反比。據(jù)這一原則，既可以節(jié)省90%以上的主要材料，又可以節(jié)省30%以上的傳統(tǒng)工業(yè)中各種電源改造的節(jié)點，如電鍍、電解、電火花、充電等。利用高頻技術可以進一步提高電能的利用率。與變頻前相比，其效果更為明顯。

2 電力電子技術在節(jié)能工作中的應用

2.1 在電力節(jié)能中的應用

隨著現(xiàn)代工業(yè)與電力的結合程度越來越高，由于具有穩(wěn)定性好、用電率高等優(yōu)點，電力廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的各個方面，成為現(xiàn)代工業(yè)的能源和主動力。電力電子技術在電力系統(tǒng)中具有重要的應用效果。近年來，依靠電力電子技術開發(fā)的柔性交流輸電系統(tǒng)。在配電網(wǎng)系統(tǒng)方面，可以利用與電力電子技術有關的設備，防止電網(wǎng)瞬間停電、閃變和電壓降等，控制電能質(zhì)量，提高供電質(zhì)量。[3]

2.2 在工業(yè)中的應用

在現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)中，光電技術是繼互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之后的又一次新的技術革命。其主要內(nèi)容之一是利用半導體技術制造器件。固體發(fā)光作為一種新型光源，逐漸取代了傳統(tǒng)光源。它的重要信號是半導體發(fā)光路徑，即led光電器件。這項技術是發(fā)展最快的技術，同時是最具突破性、最具創(chuàng)新性和最活躍的技術領域，因而導致光源的led具有壽命長、耐展性好、溫升低、光利用率高、電壓低、顯色性好和省電等優(yōu)點。

2.3 在電機的調(diào)速技術的應用

過去，電機調(diào)速技術的應用僅限于直流電機的調(diào)速和控制。由于全控裝置的出現(xiàn)和發(fā)展，它還可以應用于晶閘管控制的整流器，它促進了交流發(fā)動機調(diào)速技術的發(fā)展。交流發(fā)動機在可變變速可調(diào)轉速下可以減小旋轉角度和氣門流量，但可以提高通過氣門的流體阻力，使能耗變化很小，可以帶來很大的節(jié)能效益。同時，可采用電磁滑動離合器或液壓離合器改變輸出軸轉速，電機轉速保持不變。事實上，離合器使用動力來減速。

3 電力電子在節(jié)能中的實例

3.1 LED

led是由鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等化合物組成。當電子與空穴結合時，它們可以發(fā)射可見光，因此可以用來制造發(fā)光二極管。[4]在電路和儀表中用作指示燈，或組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵發(fā)出紅光，磷化鎵發(fā)出綠光，碳化硅發(fā)出黃光，氮化鎵發(fā)出藍光。由于其化學性質(zhì)，可分為有機led和無機led。led具有壽命長、溫升低、光利用率高、電壓低、顯色性好、節(jié)能等優(yōu)點。

3.2 電機調(diào)速

多年前，電機調(diào)速技術的應用僅限于直流電機的調(diào)速和控制，還包括晶閘管控制的整流器。全控制裝置的出現(xiàn)和發(fā)展，促進了交流發(fā)動機變頻調(diào)速技術的發(fā)展。采用變速調(diào)節(jié)的交流發(fā)動機可以減小氣門的旋轉角度，減少流量，但可以提高通過氣門的流體阻力，因此能耗變化很小，可以帶來很大的節(jié)能效益。

3.3 高頻感應加熱設備

高頻感應加熱設備具有較高的效率，廣泛應用于金屬淬火、彎曲、特種材料熔化等領域，頻率范圍100-300kHz，在國外也有465kHz高頻加熱系統(tǒng)。值得注意的是，高頻設備不僅具有替代燃燒、電阻加熱和高頻感應的優(yōu)點，而且具有不斷更新?lián)Q代的優(yōu)點。傳統(tǒng)的電子管高頻設備被全固態(tài)或全半導體高頻設備所取代。在煙草干燥、塑料粘合等行業(yè)，高頻介質(zhì)加熱顯示出更大的功率，比電阻等加熱方式節(jié)省30%-50%的功率，其有效頻率在1-30MHz之間。

4 應用前景

通過以上分析可知，電力電子技術可以實現(xiàn)節(jié)約能源并實現(xiàn)高效利用。它具有很高的實用性和很廣泛的應用范圍。幾乎所有的電子產(chǎn)品都涉及電子電氣技術。目前很多電器設備都不考慮節(jié)能，如果這些電器采用電器電子技術來達到高效節(jié)能的目的，那么我們可以想象電器電子的發(fā)展空間！因此，長期以來，我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和電力用戶的巨大市場對電子應用技術和能量傳輸技術有著巨大而持久的需求，這意味著我國電子產(chǎn)業(yè)面臨著良好的機遇和發(fā)展前景。

5 結論

綜上所述，電力電子技術在節(jié)能領域有著廣泛的應用。電力電子技術作為一門快速發(fā)展的技術，在能源經(jīng)濟中發(fā)揮重要作用，特別是在變頻調(diào)速和水泵中發(fā)揮重要作用，是核心技術的基礎技術。目前，幾乎所有的電力產(chǎn)品都與電力電子技術有關。電力電子技術的高效節(jié)能，將使電力電子產(chǎn)業(yè)得到更好的發(fā)展，節(jié)約能源，成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。

參考文獻：

[1]錢成龍.電力電子技術與煤炭企業(yè)電力節(jié)能技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（09）：229.

[2]廖俊學.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的運用[J].電子世界，2018（11）：199+201.

[3]嚴格非.電力電子技術在電力系統(tǒng)中的運用[J].電子技術與軟件工程，2018（09）：221.