電力電子技術的發(fā)展概況


    電力電子技術的發(fā)展包括電力電子器件的發(fā)展和電力電子變流電路的發(fā)展兩個部分。
這兩個部分的發(fā)展是相輔相成、密不可分的。
    電力電子技術始于20世紀50年代末60年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流
器時代、逆變器時代和變傾器時代.并促進了電力電子技術在許多新領城的應川。80年代
末和90年代初.以功率MOSFET和IGBT為代表的.集高鎖、高壓和大電流于一身的功率
半異體復合器件的發(fā)展.表明傳統(tǒng)電力電子技術已經(jīng)進人現(xiàn)代電力電子時代.
    電力電子器件的發(fā)展對電力電子技術的發(fā)展起著決定性的作用，因此.電力電子技術的
發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。圖1-3給出了電力電子器件的發(fā)展史。
    一般認為.電力電子技術的誕生是以1957年美國通用電氣公司研制出第一只晶閘管為
標志的。但在晶閘管出現(xiàn)以前.用于電力變換的電子技術就已經(jīng)存在了。晶陰管出現(xiàn)前的
時期可稱為電力電子技術的史前期或續(xù)明期。
    1904年出現(xiàn)了電子竹.它能在真空中對電子流進行控制.井應用于無線電和通信，從而
開啟了電子技術應川于電力傾城的先河。后來出現(xiàn)了水銀整流器.它是把水銀密封于管內(nèi)
利用對其燕汽的點弧對大電流進行控制，其性能與品側(cè)管已經(jīng)非常相似了。當然.水銀整流
器所用的水銀對人體有害.另外.水銀整流器的電壓降落也很大，很不理想。20世紀30 f,'-
代至50年代.是水銀整流器發(fā)展迅速并大址應用的時期。在這一時期。水銀整流器廣泛應
用于電化學工業(yè)、電氣鐵進直流變電所以及軋鋼用直流電動機的傳動.甚至用于直流愉電。
同時.各種整流電路、逆變電路、周波變流電路的理論已經(jīng)發(fā)展成熟并廣為應用。在晶陰什
出現(xiàn)以后的相當一段時期內(nèi).所使用的電路形式依然是這些形式。
    在這一時期.把交流變?yōu)橹绷鞯姆椒ǔy位流器外.還有發(fā)展更旱的電動機一直流發(fā)
電機組.即變流機組。與旋轉(zhuǎn)變流機組相對應.靜止變流器的稱呼從水銀恨流器開始沿用
至今。
    1947年.美閏著名的貝爾實驗室發(fā)明了.a?體管.引發(fā)了電子技術的一場革命。最先用
于電力鎮(zhèn)城的半導體器件適硅二極竹。品lip]管出現(xiàn)后。由于優(yōu)越的電氣性能和控制性能，
使之很快就取代‘t水銀整流器和旋轉(zhuǎn)變流機組.井且應川范圍迅速擴大。電化學工業(yè)、鐵道
電氣機車、鋼鐵工業(yè)《軋鋼用電氣傳動、感應加熱等)、電力工業(yè)(直流輸電、無功補償?shù)?的迅
速發(fā)展也給品閘管的發(fā)展提供了用武之地。電力電子技術的概念和從礎就是由品閘廿及品
閘竹變流技術的發(fā)展而確立的。
    晶閘竹是通過對門極的控制能夠使其導通而不能使其關斷的器件.屬于半控型器件。
對品閘竹電路的控制方式主要是相位控制方式.簡稱相控方式。晶閘管的關斷通常依靠電
網(wǎng)電壓等外部條件來實現(xiàn).這就使品閘管的應用受到了很大的局限。