用电负载领域的应用技术

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：而在工业生产中，广泛使用的电传动则是范围最广、形式最多的电能应用领域。另外，电物理装置的研制在逐渐成为电能应用的新领域。众所周知，上述用电负载，包括电动机大多为感性负载。不可控整流、开关电源以及感性负载的接入使得大量谐波倒流入电网，对电网的其他电子设备的稳定工作产生了严重的电磁干扰。为了减少甚至消除用电负载接入电网后对电网产生的不利影响，功率因数校正和PWM整流技术应运而生。

电网的用电负载大多是生活用电和工业用电设备。电照明、洗衣机、冰箱、吸尘器、电风扇、空调器、电灶、微波炉等是主要的生活用电负载。而在工业生产中，广泛使用的电传动则是范围最广、形式最多的电能应用领域。电动机是冶金、机械、化工、纺织、造纸、矿山、建工等一系列工业部门与交通运输以及医疗电器、家用电器的最重要的动力源。各种类型的电动机占据了全部用电设备总功率的70%左右。电传动在效率、精度、操作、控制、节能、安全等许多方面都具有无可比拟的优越性，并且在向着机电一体化以及工业机器人等新技术方向发展。另外，电能的另一重要用途是电热转换，如家庭使用的热水器、电热毯以及工业应用中的感应加热等。电加热可以直接作用到物体内部，且加热均匀、热效率高、容易控制，是冶金工业及制造工业中重要的加工方式。电能还在化工领域中使用，开辟了电化学工业体系，包括电解工业、电热化学工业，以及等离子体化学、放电化学、界面电化学、电池工业等，推动了化工工业的发展。另外，电物理装置的研制在逐渐成为电能应用的新领域。各种能级和不同用途的加速器、大功率电脉冲装置、大功率激光设备、受控核聚变装置等所需要的电源技术、磁体技术、控制和监测技术等都促进了电能的利用和电工技术的发展。总之，随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个方面，也越来越广地渗透到人类生活的各个层面。电气化已在某种程度上成为现代化的同义语，电气化程度已成为衡量社会物质文明发展水平的重要标志。

众所周知，上述用电负载，包括电动机大多为感性负载。同时，电子节能灯、计算机等许多用电产品都需将交流整成直流供负载使用。不可控整流、开关电源以及感性负载的接入使得大量谐波倒流入电网，对电网的其他电子设备的稳定工作产生了严重的电磁干扰。为了减少甚至消除用电负载接入电网后对电网产生的不利影响，功率因数校正和PWM整流技术应运而生。相比于早期的多重移相整流技术，功率因数校正和PWM整流省去了繁杂的多重变压器，并且具有高功率因数（输入电流波形近似为正弦且与网侧电网电压同相）、THD（总谐波失真）小、体积小、质量轻、输出电压可保持恒定等优点。可以预见的是，今后接入电网的家用电器等负载将均具备功率因数校正等功能，以提高负载的网侧功率因数，消除对电网的不利影响。

用电负载领域的应用技术

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