好久没写了,今天赶赶文章。
这学期的两门专业课,电力系统,电力电子,应该是专业最为核心的课程了,也很难。难到什么程度呢?当然我个人说了不算,说了也只能代表我的个人感受。
我记的知乎有一个回答,把电机学,自动控制原理,电力系统,电力电子统称四大天书。
这四个课程每本书都很多内容,内容又难,很多学校教学的课时短,而且没有一本非常全面的教材,有些书都廖廖几句就把一个概念说完了。
另外教师的水平很重要,肚子里没有一点货很难给学生解释一些东西。
像电力系统,讲的就是一个输变电的问题,既有输电,又有变电。我国的电网庞大,各个地方的主要发电方式不一样,火力,水力,核电,然后就是风力和太阳能了。
发出的电能品质不一样,这样又需要把电力升压,调频,调相位,调整为一样品质的电力,才能输到电网中,如果是各输各的,电力线路的损耗非常大,输一度电到用户端,线路上就要损耗五六度电,能源就会浪费。
当然,电力的调度很重要,调配不好,就会经常停电,也有的会过电流过电压,可能你的手机充着电,突然就起火爆炸,也有的电器设备用着用着就莫名奇妙就坏了。
电力该如何调,都需要计算,所以我们都要算很久,当一个庞大的潮流计算的时候,手算是做不到的,
光计算十个节点的电力网,光计算步骤就写了有一本写作业的练习本了,不只是要把每个节点的电压,相位,有功,无功计算出来,还要满足误差范围,从一端迭代到另一端,迭来迭去。
就会用到计算机了,编程是少不了的,算法是少不了的,公式要推导,数学基础要求就高,不然压根就看不懂公式。所以才说是天书,各种各样的都要懂,这说的懂不是简单的懂,而是至少要熟练掌握。
像电力电子呢,围绕几种电力管展开,晶闸管,MOSFET,IGBT等等,和电子管工作原理一样,但唯一的区别是电力管都是大功率管,开关管,能通过几安,几百安的大电流,也作为线路中的开关,一秒钟可以开关七八千次。
可以用在电力网中,起变流作用,像IGBT主要用在高铁,地铁机车上控制电动机调速。
比亚迪的电动汽车也是IGBT的主要使用,IGBT就是一个车载芯片,没有它,电动汽车就很难造。
各种管子还好,我们只需学习它们的特性,功能。
由电力管引伸出来的各种电路就麻烦了,因为电路太多,要分析电流电压的动作过程,就会有很多图像要画,计算电压电流,微分方程,泰勒展开。用到很多高数知识,当然还有很多大学生不会学的复变函数。
像我们手机充电器就是用到了晶闸管整流,像我们的手机充电器可以适配不同功率的用电设备,就是因为有调压电路。
没学电力电子之前,我天真的认为充电器里就是装了个变压器,然后就用二极管整流,然后稳压,滤波。
这是因为模电的影响导致这样认为的。
现在才知道,电力领域和电子领域是两套不同的体系。