电力电子技术与哪些技术关系最密切，电力电子技术的意义

电力技术的地位

国民经济可持续发展的重要举措

世界能源日益紧张，国民经济的可持续发展依赖于节能技术的发展。节约能源已经成为国际共识。在有限的能源和资源条件下，以最小的能源和物质消耗换取最大的成品产出，是保持人类生存环境少受污染，保证国民经济可持续发展的重要条件。中国的能源消耗和国民经济产值的GDP比率在世界上是相当低的。电力应用技术可以在我国各行业的现代化建设中发挥重要作用。

传统的机电产品只有在其额定工作点附近运行时才有较高的效率，但实际工况大多偏离额定工况。因此，高效设备往往处于低效运行状态。这是中国能源消耗远高于西方发达国家的重要因素之一。

电力与微电子计算机技术相结合，可以改变各种工况下的频率、电压、相位等参数，使整个系统运行在高效状态，可以大大节约能源。变频节能一般在10%~30%，有时高达40%。

例如，从20世纪80年代末到1997年，在中国油田的长输管道上安装了12万千瓦变频器，每年节省近2亿千瓦时的电力。

1995-1997年三年间，国家投入3.5亿元对风机、水泵进行变频调速，每年节电7亿度，两年即可收回投资。全国用电量的62%消耗在将电能转化为机械能的电机驱动系统，10%~12%消耗在将电能转化为光能的电照明系统，8%~10%消耗在将电能转化为化学能的化学电解系统。因此，电力电子技术在运动控制、工业电源、绿色照明和电力系统中的应用本身就说明它是一项高效、节能、节材的高新技术。

实现国民经济信息化的关键接口

随着计算机、数字通信和网络技术的发展。世界已经进入信息社会。目前，发达国家在高度工业化的基础上，正在进一步实施国民经济信息化，已经进入信息化带动其他产业发展的时代。为了深化信息技术在各种物质生产领域的应用，以信息流控制能量流/物质流，人们意识到有必要加强信息控制、电网供电和生产机械之间的接口。

在技术发展方面，在发展超大规模集成电路的同时，我们应该大力发展功率半导体器件，我们称之为超大规模集成电路。在实现信号变频传递信息的同时，大力推进电源变频，优化电能利用。大力发展现代电力电子应用技术，不仅可以促进传统产业许多产品的升级换代。它还可以为信息指导搭建一座桥梁，指导物质生产。

通过功率转换，可以对传统的机电设备进行升级。以通信用交流/DC电源为例，采用IGBT或功率MOSFET的现代开关电源与传统的线性电源相比，体积和重量减少了90%。老式DC焊机重200-300公斤，效率只有30%。现代IGBT逆变焊机重量只有20 ~ 30公斤，但其效率高达85%。采用电力电子变频技术后，不仅节能节材，减小体积和重量，还增加了技术含量。它可以很容易地与计算机或微处理器、数字信号处理器等接口。并由软件控制，逐渐扩大智能化程度。

国民经济信息化应深入物质生产。未来取代燃油汽车的电动汽车的控制系统几乎是一个包括“电池-电脑-电动机”的电子系统。传统的变速器、转向器和传动轴

各种行业也会有特殊的电子设备，如汽车电子、航空电子、照明电子、印刷电子等等。届时，电子部门将只提供基本的计算机软件和其他通用电子产品。只有弱电子工业，不是完整的电子系统，不能直接控制生产机械。只有发展强电和电子，即电力电子，强电和弱电相结合，才能真正实现‘机电一体化’，包括微电子和电力电子在内的大电子技术才能渗透到各行各业。那么，国民经济的水平就会有一个质的飞跃。

推进高科技发展和国防现代化的基础

IT产品小型化的一个关键在于高效率、高功率密度的电源转换。巡航导弹和机器人也是非常轻量级的机电一体化系统，它包括复杂的运动控制——，速度、加速度、位置和角度的综合控制，以及各种功率变换3354，为这些系统的各个部分提供不同的电压、电流、频率和相位控制。如前所述，运动控制和功率转换是电力电子技术的主要内容。

飞船每增加1公斤载荷，从地面起航时必须增加500公斤燃料和设施。电子技术可以大大减轻各种电磁设备的重量，对航天、航空、航海具有重要价值。全电力驱动的船的速度比内燃机快得多。内燃机驱动的普通摆渡船，时速只有21k m/h；全电驱动后，速度可达60 km/h。

国外先进的全电动客船，长345m，高73 m，排水量15万吨，航速42 ~ 60 km/h罗斯福

号航空母舰装备了2台A4 W核反应堆发电，采用全电控制，时速为60~80 km/h，排水量 10万吨。可见，现代舰船电气化程越来越高。舰船上的电力负载有各类辅助机械和特种机械的电力传动系统，风机和泵类电动机、电力推进系统、武器和防卫装备的控制系统、通信导航设备、电热、制冷、照明和其他生活用电设备。

这些不同类型的用电设备需要不同的电源.昭明灯工其和恒速运行的电动机要有恒定直流或恒压工频交流电;变速运行的电力传动则要有可变的直流电源或三相交流变频变压电源，有的需要恒频标准正弦波;通信导航设备、舰船指挥仪、声呐、雷达中，部分设备甚至还要求脉冲沿非常陡的高频脉冲电源。由于舰船空间有限，设备密集，条件恶劣，对电源变换装置重量，体积要求又较严格.此外单个用电设备或电力电子变换装置的容量与总的基础电源的容量相比并不小很多，相互影响往往很大，因此舰船电力电子变换装置要求高可靠、低维护性、高效率、低温升、良好的工作特性以及电磁兼容性等。