電力電子裝置

過電壓會使裝置的絕緣遭破壞而無法工作。常用的過電壓保護(hù)措施有：①采用阻容吸收電路。由電容和電阻串聯(lián)而成，利用電容來吸收尖峰狀態(tài)的過電壓，利用與電容串聯(lián)的電阻消耗過電壓的能量，從而抑制電路的振蕩。②選用非線性電阻器件。利用這類器件接近于穩(wěn)壓管的伏安特性和擊穿后其特性可自動恢復(fù)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力電子裝置的過電壓保護(hù)。常用器件有硒堆過電壓抑制器和壓敏電阻。③采用電子電路作過電壓檢測和保護(hù)。

電力電子裝置是大功率電能變換設(shè)備，它的安裝使用現(xiàn)場不可避免存在嚴(yán)重電磁干擾。強(qiáng)干擾信號竄入裝置中除直接使電力電子器件誤動作外，主要干擾裝置的控制電路，使裝置誤動作。常用抗干擾的技術(shù)措施有：①抑制干擾信號的強(qiáng)度。例如交流繼電器、交流接觸器觸頭并聯(lián)電容，可減小觸頭通斷時(shí)的電火花干擾。②合理布線以減小導(dǎo)線間的分布電容、分布電感和互感，防止干擾信號竄入。③實(shí)施電磁屏蔽。④正確選擇接地點(diǎn)并良好接地。⑤加強(qiáng)電路本身的抗干擾能力。設(shè)計(jì)時(shí)選用抗干擾性能好的電子元件。⑥控制電路共用直流穩(wěn)壓電源時(shí)，電路各部分應(yīng)單獨(dú)引線。⑦在信號強(qiáng)度允許條件下盡量降低各單元電路的輸入、輸出阻抗。⑧采用變壓器耦合等隔離手段，將控制電路與信號源或控制電路與電力電子裝置的主電路在電路上隔離，防止干擾信號竄入。

電力電子裝置受所用器件性能的影響，承受過電壓、過電流的能力比較差。例如，電動機(jī)、變壓器等通?？稍趲妆兜念~定電流下工作幾秒鐘或幾分鐘，而在相同條件下電力電子器件只需0.1秒或更短時(shí)間就已損壞。因此，除在設(shè)計(jì)電力電子裝置時(shí)合理選擇器件的電壓、電流容量外，還需專門采取一些保護(hù)措施，以防止裝置內(nèi)的器件因過電流、過電壓而損壞。某些電力電子裝置對環(huán)境條件(如溫度、冷卻水壓力、風(fēng)速等)有特殊要求，需對這些條件進(jìn)行監(jiān)測，以保證裝置可靠運(yùn)行。

過電流會使器件迅速升溫，如不及時(shí)切斷或限制過電流，器件很快會損壞。過電流越大，器件能承受過電流的時(shí)間越短。常用的過流保護(hù)措施有：①采用快速熔斷器。其熔斷時(shí)間通常在20毫秒以內(nèi)。但快速熔斷器價(jià)格較高，更換麻煩，常作為多種過流保護(hù)措施的最后一道措施。②設(shè)置交流斷路器。其動作時(shí)間較長，為0.1～0.2秒。主要用于切斷交流電路與交流電源的連接，防止過電流進(jìn)一步擴(kuò)大。③安裝快速直流開關(guān)。其動作時(shí)間約為10～20毫秒，可保護(hù)晶閘管等元件而快速熔斷器又不至于熔斷。安裝于交流電路的直流端，用于大、中容量電力電子裝置。④加設(shè)快速短路器。其動作時(shí)間約為2～3毫秒。過電流發(fā)生時(shí)，它使電源變壓器經(jīng)快速短路器直接短路，防止過電流再進(jìn)入電力電子裝置。⑤采用電子電路作過電流檢測和保護(hù)。

電力電子裝置（power electronic equipment）由各類電力電子電路組成的裝置。用于大功率電能的變換和控制。又稱變流裝置。它包括整流器、逆變器、直流變流器、交流變流器、各類電源和開關(guān)、電機(jī)調(diào)速裝置、直流輸電裝置、感應(yīng)加熱裝置、無功補(bǔ)償裝置、電鍍電解裝置、家用電器變流裝置等。

其中，直流電源可由整流器或直流變流器組成，用于直流電動機(jī)調(diào)速、充電(備充電電源)、電鍍和科學(xué)儀器等的電源。交流電源可由變頻器(見交流變換電路)組成。分為變頻變壓電源(用于交流籠式異步電動機(jī)調(diào)速)、恒頻恒壓電源(用以構(gòu)成交流不停電電源)、交流穩(wěn)壓電源、中頻感應(yīng)加熱電源(電源輸出頻率達(dá)8千赫，用于感應(yīng)加熱和淬火)、高頻加熱電源(電源輸出頻率高于8千赫，用于淬火和焊接)等。利用電力電子器件的快速開關(guān)性能，可構(gòu)成靜止式無觸點(diǎn)大功率開關(guān)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電磁式有觸點(diǎn)大功率開關(guān)。

電力系統(tǒng)是能源利用、輸送和配給的主要載體,在社會經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。化石能源和氣候環(huán)境的危機(jī)使得電力系統(tǒng)正在從規(guī)?；l(fā)展向可持續(xù)發(fā)展和智能化轉(zhuǎn)型。分布式電源和儲能裝置的大規(guī)模接入,地方電網(wǎng)、微型電網(wǎng)與主干電網(wǎng)的配合,高效、靈活的輸電方式,配電和用電的智能化雙向互動,供電質(zhì)量和可靠性的提高,是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的特征。

在電力系統(tǒng)中,可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電、儲能裝置的功率轉(zhuǎn)換、交直流電網(wǎng)的柔性互聯(lián)、配用電能的雙向流動、無功和諧波的動態(tài)補(bǔ)償都需要依靠電力電子裝置來實(shí)現(xiàn)。隨著高電壓、大功率電力電子器件的發(fā)展,變換器模塊化、單元化和智能化水平的提升，控制策略和調(diào)制策略性能的提高,電力電子裝置在電力系統(tǒng)中將會發(fā)揮更大的作用 。2100433B

電力電子裝置自問世以來，在強(qiáng)電和弱電兩個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，為了普及電力電子知識，推廣電力電子應(yīng)用技術(shù)，我們編寫了《電力電子裝置應(yīng)用電路實(shí)例精選》一書。

本書共整理選編了近些年來電力電子科研人員、專家學(xué)者研制的實(shí)用電路142例。這些電路涉及電力電子技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，如晶閘管測試、晶閘管交流開關(guān)、晶閘管控制開關(guān)、晶閘管觸摸開關(guān)、照明燈控制、裝飾燈控制、警示燈控制、報(bào)警器控制、家用電器控制、電源控制、電動機(jī)控制、晶閘管調(diào)壓控制、逆變/變頻控制、電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速等各類實(shí)用電路。

書中每個(gè)電路均分為電路圖、電路原理說明和元器件選擇三大部分，對于一些復(fù)雜的電路還有較詳細(xì)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。因此，本書具有較強(qiáng)的通用性和實(shí)用性，非常適合廣大電力電子技術(shù)、電路設(shè)計(jì)人員和電力電子愛好者閱讀和參考。本書還可作為職業(yè)院校培養(yǎng)學(xué)生動手能力的選材。