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《電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探析摘要：電氣自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)前各個(gè)生產(chǎn)單位和建筑施工過程中追求的目標(biāo)。在電氣自動(dòng)化建設(shè)過程中，是采用各種相應(yīng)的手段和方法進(jìn)行討論和利用的過程。我國電氣自動(dòng)化由于出現(xiàn)的年代比較晚，因此在發(fā)展的過程中還存在著一些問題因素。電氣自動(dòng)化在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過程中，其在教育模式中由于人們對(duì)其認(rèn)識(shí)的不斷加深也在逐步的增加，但由于其專業(yè)面寬，適用性廣，使得在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過程中所以到如今一直很受歡迎。本文就當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行相應(yīng)的探討與分析。關(guān)鍵詞：電力工程；電氣自動(dòng)化；自動(dòng)化技術(shù)1、全控型電
2、力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管在過去的電氣自動(dòng)化控制過程中，是采用各種微型的系統(tǒng)和線材進(jìn)行控制，是線材在在使用的過程中受到各種因素的影響發(fā)生斷路引起的。隨著當(dāng)前各種微機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，當(dāng)前的電氣自動(dòng)化逐步出現(xiàn)了全控制器件和自動(dòng)化控制器件。為當(dāng)前電氣自動(dòng)化發(fā)展帶來了熱潮和前提基礎(chǔ)。GTR的二次擊穿現(xiàn)象以及其安全工作區(qū)受各項(xiàng)參數(shù)影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得當(dāng)前人們?cè)谘芯亢涂刂频倪^程中將各種技術(shù)和科學(xué)設(shè)備逐步的應(yīng)用在其上面，成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的熱潮。但其中也出現(xiàn)了各種問題，如電路復(fù)雜，難以掌握
3、，在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)電路的要求不斷的增加。GTO是一種用門極可關(guān)斷的高壓器件，是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備水平向結(jié)合的過程，是采用相應(yīng)的手段進(jìn)行分析與控制的過程和前提基礎(chǔ)。其在控制和設(shè)計(jì)的過程中是采用相應(yīng)材料進(jìn)行處理和加工的過程。由于GIR、GTO等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進(jìn)廠新一代具有高輸人阻抗的MOS結(jié)構(gòu)電力半導(dǎo)體器件的一切。功率MOSFET是一種電壓驅(qū)動(dòng)器件，基本上不要求穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)電路只需要在器件開通時(shí)提供容性充電電流，而關(guān)斷時(shí)提供放電電流
4、即可，因此驅(qū)動(dòng)電路很簡(jiǎn)單。它的開關(guān)時(shí)間很快，安全工作區(qū)十分穩(wěn)定，但是P-MOSFET的通態(tài)電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓P-MOSFET造成了很大困難。IGBT是P-MOSFET工藝技術(shù)基礎(chǔ)上的產(chǎn)物，它兼有MOSFET高輸人阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關(guān)速度比P-MOSFET低，但比GTR快；其通態(tài)電壓降與GTR相擬約為1.5V~3.5v,比P-MOSFET小得多，其關(guān)斷存儲(chǔ)時(shí)間和電流卜降時(shí)間為別為0.2us—04us和0.2us~1.5us,因而有較高的工作頻率，它
5、具有寬而穩(wěn)定的安個(gè)工作區(qū)，較高的效率，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。MOS控制晶閘管(MCT)是一種在它的單胞內(nèi)集成了MOSFET的品閘管，利用MOS門來控制品閘管的開通和關(guān)斷,具有晶閘管的低通態(tài)電壓降，但其工作電流密度遠(yuǎn)高IGBT和GTR,在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關(guān)頻率，且其關(guān)斷增益極高。IGBT和MGT這一類復(fù)合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復(fù)合化的同時(shí)，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規(guī)模生產(chǎn)的器件也已進(jìn)入實(shí)用。在模塊化和復(fù)合化思路的基礎(chǔ)卜，其發(fā)展便是功率集成電路PIC
6、(Power1,lntegratedCirrrrcute),在PIC,不僅主回路的器件，而且驅(qū)動(dòng)電路、過壓過流保護(hù)、電流檢測(cè)甚至溫度自動(dòng)控制等作用都集成到一起，形成一個(gè)整體，這可以算作第四代電力電子器件。2、變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應(yīng)用普通晶閘管時(shí)，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動(dòng)則是交一直一交變頻器。當(dāng)電力電子器件進(jìn)入第二代后，更多是采用PWM變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數(shù)，減少了高次諧波對(duì)電岡的影響,解決了電動(dòng)機(jī)在低頻
7、區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題。但是PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)作用在定轉(zhuǎn)子上，使電機(jī)繞組產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出噪聲。為了解決這個(gè)問題，一種方法是提高開關(guān)頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導(dǎo)通或關(guān)斷，開關(guān)損耗很大。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。1986年美國威斯康星大學(xué)Divan教授提出諧振式直流環(huán)逆變器。傳統(tǒng)的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)換的'硬開關(guān)'，其開關(guān)損耗較大，限制了開關(guān)在頻率上的提高。而諧奪式直流環(huán)逆變器是把逆變器掛在高
8、頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉(zhuǎn)換，即工作在所謂的'軟開關(guān)'狀態(tài)下，從而使開關(guān)損耗降低到零。這樣，可以使逆器尺寸減少,降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。3、交流調(diào)速控制理論日漸成熟1971年，德國學(xué)者F,Blaschke發(fā)表論文闡明了交流電機(jī)磁場(chǎng)定向即矢量控制的原理，為交流傳動(dòng)高性能控制奠定了理論基礎(chǔ)。矢量控制的
