电力电子技术的发展及应用探究

西北民族大学电气工程学院 刘增金

1.电力电子技术的发展

自上个世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台。以晶闸管为基础开发的可控硅整流装置，让电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，是电气传动史上的一次革命。随着电力电子技术理论研究与制造工艺水平的不断提高，电力电子器件的功能与应用迅速在得发展，先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，随着电力电子技术在更多新领域的应用与发展表明电力电子技术已经进入现代电力电子时代。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1 晶闸管整流时代

大功率的工业用电由工频（50Hz）交流发电机来提供的，在应用过程中，大约有20%的电能是以直流形式消费的，譬如电解（有色金属和化工原料需要直流电解）、牵引（电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等）、直流传动（轧钢、造纸等）等几大领域。大功率硅整流器能够高效率的把工频交流电转变为直流电，在上世纪六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用快速发展。国内曾经掀起了各地大办硅整流器厂的热潮，当前我国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家大多是那个时代建设的。……