電力電子技術(shù)的發(fā)展概況


    電力電子技術(shù)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(shù)始于20世紀(jì)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(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)城的應(yīng)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(fù)合器件的發(fā)展.表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)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(shù)的發(fā)展起著決定性的作用，因此.電力電子技術(shù)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(rèn)為.電力電子技術(shù)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(biāo)志的。但在晶閘管出現(xiàn)以前.用于電力變換的電子技術(shù)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(shù)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(jìn)行控制.井應(yīng)用于無線電和通信，從而
開啟了電子技術(shù)應(yīng)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(jìn)行控制，其性能與品側(cè)管已經(jīng)非常相似了。當(dāng)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(jì)30 f,'-
代至50年代.是水銀整流器發(fā)展迅速并大址應(yīng)用的時期。在這一時期。水銀整流器廣泛應(yīng)
用于電化學(xué)工業(yè)、電氣鐵進(jìn)直流變電所以及軋鋼用直流電動機(jī)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(yīng)用。在晶陰什
出現(xiàn)以后的相當(dāng)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(jī)一直流發(fā)
電機(jī)組.即變流機(jī)組。與旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組相對應(yīng).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(shù)的一場革命。最先用
于電力鎮(zhèn)城的半導(dǎo)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(jī)組.井且應(yīng)川范圍迅速擴(kuò)大。電化學(xué)工業(yè)、鐵道
電氣機(jī)車、鋼鐵工業(yè)《軋鋼用電氣傳動、感應(yīng)加熱等)、電力工業(yè)(直流輸電、無功補(bǔ)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(shù)的概念和從礎(chǔ)就是由品閘廿及品
閘竹變流技術(shù)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(dǎo)通而不能使其關(guān)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(guān)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(yīng)用受到了很大的局限。