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电气控制技术与管理
Electrical Control Technology and Management

第三节 电力电子技术

一、电力电子技术的作用

电子功率技术是一种科学的应用技术，它可以通过静电手段有效地转换、
控制和调节电力，并将可用的输入电源转换为所需的输出电源。它是一种结合了
电子工程、电力工程和控制技术的技术。根据控制理论，以微电子器件或微型计

算机为工具，以电子开关器件为驱动器，实现高效电能转换和高效率转换，为所
需电源提供实用可靠的电源，使不同的电源能够满足负载要求，且转换器件体积
小。重量轻，成本低。电力电子技术的主要作用是：

①节能减排。通过电力电子技术对电能的处理，电能的使用合理、高效、节
约，电能的使用最优化。目前，世界电力能源的使用约占总能源的40%，电力中
40%是经过电力电子设备变换后使用的。利用电力电子技术将电能转换后使用，
人类至少可以节约近三分之一的能源，相应地大大减少煤炭燃烧排放的二氧化碳

和硫化物。
②改造传统产业，发展机电一体化等新兴产业。目前，发达国家约70%的电
能经过电力电子技术的转换再利用，预计今后95%的电能将经过电力电子技术的

处理再利用，我国经过转换使用的电能目前不到45%。
③电力电子技术向高频化方向发展。实现最佳工作效率，可以将机电设备的
体积缩小到原来的几分之一甚至几十分之一，响应速度高速化，适应任何基准信

号，无噪声，实现新的功能和用途。例如，频率为20kHz的变压器重量和体积仅
为普通50Hz变压器的十几分之一，钢铁、铜等原材料的消耗量也大大减少。
④提高电力系统稳定性，避免大面积停电事故。采用电力电子技术实现的直

流输电线路起到了故障隔离墙的作用，大大缩小了事故发生的范围，避免了大面
积停电事故的发生。

二、电力电子技术的特点

电气工程是从电气工程的三个主要领域（电力工程、控制和电子学）发展而
来的一门新兴交叉学科，它利用控制理论将电子设备用作控制装置和开关装置来
控制和传输能量（电源）。

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