论电气传动技术的发展
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
电气传动技术简介--课件
电磁 e 功率
P
P2
机械功率
pcu1 p Fe P P2 p p P Pe P pCu 2 1 P e pCu1 pFe
pcu2
p p
第二节三相异步电动机简介
从与电机 等效电路 的对应关 系来看
pcu1
R1
pcu2
X1
' R2 ' X2
Rm
U 1 Xm
E K En
U E K EΦ n
6. 电磁转矩
一、电磁转矩
T KTΦ I a
KT：与线圈的结构有关的常数 （与线圈大小，磁极的对数等有关）
：线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流 单位： （韦伯），Ia（安培），T（牛顿米）
由转矩公式可知： (1)产生转矩的条件：必须有励磁磁通和电枢电流。 (2)改变电机旋转的方向：改变电枢电流的方向或者 改变磁通的方向。
U=0~110V 可调
注意：
直流机在启动和工作时，励磁电路一定要接通， 不能让它断开，而且启动时要满励磁。否则，磁 路中只有很少的剩磁，可能产生以下事故：
(1)若电动机原本静止，由于励磁转矩 T = KT Ia， 而 0 ，电机将不能启动，因此，反电动势 为零，电枢电流会很大，电枢绕组有被烧毁 的危险。
第二节三相异步电动机简介
六、电机的特性曲线 n f (Te ) 1. 机械特性
n
ns
0
Te
TN
第二节三相异步电动机简介
2. 电流、功率因数、电磁转矩、效率特性曲线
I1， cos1，Te，
cos1
I1
Te
P2
第二节三相异步电动机简介
七、三相异步电动机的启动 1.启动性能指标 起动电流倍数： I st / I N 越小越好
论电气自动化技术在化工生产中的应用及发展趋势
论电气自动化技术在化工生产中的应用及发展趋势电气自动化技术是指利用电气传动和控制技术实现设备和工艺自动化的一种技术。
在化工生产领域，电气自动化技术不仅可以提高生产效率，降低能耗成本，还可以提高产品质量和安全性。
本文将探讨电气自动化技术在化工生产中的应用及发展趋势。
1. 生产过程自动化控制在化工生产中，电气自动化技术可以用于生产过程中的控制和监测。
通过PLC（可编程逻辑控制器）控制系统，可以实现生产过程的自动化控制，比如化工生产中的温度、压力、流量等参数的监测和控制。
这不仅提高了生产效率，还降低了人为操作的错误率，提高了产品质量。
化工生产中通常使用大量的设备和机械设备，通过电气自动化技术可以实现对这些设备的自动化控制。
比如利用变频调速技术对泵、风机等设备进行控制，可以更精准地控制生产过程中的流量和压力，提高了设备的使用效率，同时也降低了能耗成本。
3. 能源管理在化工生产中，能源成本通常是一个重要的支出，通过电气自动化技术可以实现对能源的精细管理，比如利用智能仪表监测系统实时监测能源的使用情况，以便根据实际情况调整能源的使用方式，达到节能减排的目的。
4. 安全监测与控制化工生产中涉及到的化学品往往具有一定的危险性，通过电气自动化技术可以实现对生产过程中的安全监测与控制。
比如利用PLC系统实时监测化工生产中的有毒有害气体的浓度，一旦超过安全范围就进行自动报警和自动关闭设备，减少了人员的安全风险。
1. 智能化随着人工智能和大数据技术的不断发展，电气自动化技术也朝着智能化方向迈进。
智能化的电气自动化系统能够实现更加智能化的控制和监测，比如利用机器学习算法对生产过程中的数据进行分析和预测，实现更加精准的控制。
2. 信息化电气自动化技术与信息技术的结合也是发展趋势之一。
通过网络传输数据、云平台管理等信息化手段，可以实现对化工生产过程中的数据实时监测和远程控制，从而提高了生产的灵活性和便利性。
3. 系统集成化未来的电气自动化系统将更加注重整个生产系统的集成化。
机床电气控制技术第一章-(2)
动分： 延时断开的动分触点
记忆方法：
f
f
假想：作用力从弧顶指向弧心，其最终效果是使触头闭合还是 使触头断开，再在其前面加上“延时”二字。而动分还是动合， 由触头的画法（张开还是闭合）决定。
小结
▲电气传动自动化；▲仪表自动化 速度调节（调速）
1.电气传动（拖动） ★的基本要求
1、 掌握电气自动控制的基本原理； 2、 能读懂一般机床电气控制电路图； 3、 掌握晶闸管直流电气传动的基本原理； 4、 懂得PLC的工作原理，具有一定的实际使用能力。
常用低压电器
一．开关电器和熔断器
1． 三级开关（三级断路器）：通-断两态
＊三级（高压）隔离开关 ＊三级（高压）负荷开关
▲继电器、接触器控制：有触点控制。 ▲顺序控制器：继电器和半导体元件综合应用的控制装置 ▲可编程序控制器（PLC:Programmable Logic Controller:可编程序
逻辑控制器）： ▲ 数控机床：高效率、高精度、高柔性。是当前机床自动化
的理想形式 ▲ CAD,CAM CAQ（计算机辅助质量检测）CIMS （计算机集成
动作： 线圈通电，吸合： （常开）触头闭合（动合），断开的电路被接通； （常闭）触头断开（动断），接通的电路被分断。 线圈电压：50Hz, 220V; 50Hz, 380V.
三．按钮、行程开关
主令电器：发出指令去控制接触器或其它电器电磁机构的线圈 使电路通、断
1．按钮 特点：自动复位
动合 动分 先断后合
优点： 缺点： ★ 交流传动（调速）
优点： 缺点： 主要技术：交流变频调速技术（变频器）； 矢量控制技术。
SCR 晶闸管（可控硅）； GTR 功率晶体管； SPWM正弦脉冲宽度调制； DSP 数字信号处理器 IGBT 绝缘门极晶体管（绝缘栅双极性晶体管） IPM 智能化功率模块
电气传动自动化技术手册
电气传动自动化技术手册一. 引言电气传动自动化技术在现代工业中发挥着重要的作用。
随着工业自动化水平的不断提高，传统的机械传动已经无法满足高效率和精确控制的要求。
电气传动自动化技术的出现为实现工业过程的自动化控制提供了有力的支持。
该手册旨在介绍电气传动自动化技术的基本原理、应用范围及实施方案，希望能够对工程师和技术人员提供有价值的参考和指导。
二. 基本原理1. 电气传动自动化技术的定义与特点电气传动自动化技术是利用电力传动和控制来实现自动化控制的一种技术。
它通过电机、传感器、控制器等设备，将电能转换为机械能来进行工艺流程控制。
其特点具体包括高效率、高速度、高精度、灵活性好等。
2. 电气传动自动化技术的基本原理电气传动自动化技术的基本原理是通过电机驱动机械装置运动，电气控制系统对电机进行控制，实现各种工艺过程的自动化控制。
此外，还包括传感器感知环境的变化，并将信号传递给控制系统实现反馈控制，从而实现自动化控制的闭环。
三. 应用范围1. 电气传动自动化技术在工业生产中的应用电气传动自动化技术在工业生产中应用广泛。
它可以用于各种生产流程的控制，如自动化生产线、自动化机床、自动化装配等。
此外，还可以用于各类机械设备的控制，如输送机、搬运机、起重机等。
2. 电气传动自动化技术在交通运输中的应用电气传动自动化技术也在交通运输领域起着重要作用。
例如，自动驾驶汽车、轨道交通系统中的自动驾驶、机器人交通导向等都是利用电气传动自动化技术实现的。
3. 电气传动自动化技术在家用电器中的应用电气传动自动化技术也逐渐应用于家用电器领域。
例如，智能家居系统、智能厨房设备、智能洗衣机等都是通过电气传动自动化技术实现智能控制和自动化操作。
四. 实施方案1. 设备选型与系统设计在实施电气传动自动化技术时，需要根据具体的需求选择合适的设备和系统。
包括电机选型、传感器选型、控制器选型等。
同时，还需要进行系统设计，包括电气布线设计、控制逻辑设计、安全保护设计等。
电气传动系统的智能控制最新年精选文档
电气传动系统的智能控制前言：随着科学技术的发展，人工智能系统已逐步取代传统的机械系统，人工智能的应用，可以实现电气自动化传统系统，电气自动化传统系统的实现，不仅可以提高电气传统的速率，也可以提高传动质量，因此，本文对智能控制技术进行概述，探讨智能控制在电气传动系统中的应用。
一.智能控制简介智能控制是现代自动控制领域内一个全新的词汇，但是其凭借着自己独特的控制优势已经迅速的发展起来，如今已经广泛的应用到了各个领域中。
相信在不久的将来，智能控制系统也能为电力行业带来崭新的面貌。
与大多数理论产生的背景一样，智能控制也是为了解决工程技术问题而在实践中产生并发展起来的一个理论。
随着“自动化”理念的逐渐深入以及社会对控制要求的不断提高，以前的控制理念早已不能跟上社会发展的脚步，随之，智能控制理念就逐渐出现了。
按以往的经验来看，在电力等行业中，手动控制虽然控制效率差但其效果很好，只要技术熟练，工作人员就能操作自如，因此人们就想到了用计算机模拟人的操作来进行控制的方法，这就是我们所说的智能控制。
计算机技术可以在判断，推理，计算，数据处理，信息收集等诸多方面模仿人的思维模式，这也是智能控制实现的基础。
二.人工智能控制系统的内涵及优势分析1.智能控制概述和系统特点智能控制是指通过智能控制器实现的自动化控制，通过借助计算机技术、智能自动化控制技术按照人的意愿来实现对生产过程的控制，由于传统的控制技术对数学模型框架有更高的要求，而智能控制可以有效解决传统控制系统中所存在的问题，通过高效的信息处理和自动调节，从而实现系统自动优化的控制过程。
因此，智能控制系统的生产控制有效解决了复杂的系统控制，智能控制系统具有以下特点：第一，智能控制具有高效处理的能力，尤其是控制系统中的数学模型，智能控制系统可以结合数学理论和被控制对象的实际情况来控制生产过程，采用定性、定量的方式来分析被控制对象的现有参数。
从而实现复杂的生产控制；第二，智能控制与传统的控制方法相比，更具有灵活性、智能化的特点，其主要按照人的意愿和思维方式来实现生产的控制；第三，智能控制系统可以自动调节和改变控制结构，对控制结构的变化参数进行分析，当发现控制结构的参数发生偏差时，智能控制系统可以通过调节参数变化来改变控制结构；第四，智能控制系统就苦于信息分析、处理功能，智能控制的基本工作原理是根据人的大脑思维方式来实现对生产过程中的信息处理，通过对被控制对象的信息进行判断，最终做出决策内容。
电气传动与调速系统专题报告范文
电气传动与调速系统专题报告范文电气传动与调速系统，听起来就像是科技的高大上名词，其实它就像是我们生活中的小帮手，默默地为我们的日常运转提供便利。
想象一下，早上起床，洗漱完毕，冲个热水澡，按一下开关，水龙头里流出的热水可不是凭空而来的。
这背后可是一套复杂的电气传动系统在默默工作。
说到这里，大家可能会觉得有点枯燥，其实不然，电气传动就像是我们生活中的“动力源泉”，让一切变得有序而高效。
再说调速系统，哎呀，这个东西就像是给我们生活中的各种设备装了“调音器”。
想象一下，如果你要在家里煮面条，水的温度不够，面条煮出来肯定不好吃。
而调速系统就像是一个厨师，精确控制着水的温度，确保每一根面条都能在最合适的状态下出锅。
是不是觉得这技术感十足？不过说实话，虽然听起来复杂，但实际上它的工作原理就像我们日常生活中的一些小技巧，简单易懂。
在工业领域，电气传动与调速系统更是大显身手。
想象一下，工厂里那轰鸣的机器，像是一群忙碌的小蜜蜂，每个机器都有自己的节奏。
电气传动让这些机器能高效运转，而调速系统则保证它们在不同的工作环境下都能保持最佳状态。
比方说，车间里的传送带，时快时慢，根本不会让人觉得突兀。
这背后，就是一套成熟的电气传动与调速系统在默默支撑。
为什么电气传动与调速系统如此重要呢？因为它们不仅提高了生产效率，还节省了能耗。
就好比我们开车，合理的加速和减速，不仅能让我们安全到达目的地，还能省油。
而在电气传动的世界里，这种智慧运用得淋漓尽致。
它们让机器运行得更加平稳，减少了故障率，真是一举多得啊！随着科技的发展，这些系统还在不断升级，变得越来越智能。
如今的调速系统，早已不再是简单的“快”和“慢”，而是可以根据实时数据，自动调整运行状态，真是让人感到惊叹。
有趣的是，电气传动与调速系统还与我们的生活息息相关。
家里的电梯、洗衣机、空调，哪个没有用到这些技术呢？当你按下电梯按钮，轻松地被送到你想去的楼层，这可不是魔法，而是科学的结晶。
直流调速的发展历史和现状
直流调速的发展历史和现状电气传动系统在工业领域中是基本的动力系统，应用十分的广泛。
近年来，随着电力电子技术和微电子应用技术的迅猛发展，电气行业对电气传动技术的需求也是有增无减。
19 世纪先后，直流电气传动诞生，在20 世纪70 年代以前，由于直流传动具有优越性的可控性能，高性能的可调速系统一般都采用直流电动机，因此广泛采用直流电动机作为电机的直流调速系统。
直流调速具有调速平滑，方便，易于在大范围内平滑调速，过载能力大，能受频繁的冲击负载，可实现频繁无级快速起制动和反转。
能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求。
所以，直流调速系统至今仍被广泛用于自动控制要求较高的各种生产部门，是调速系统的主要形式。
20 世纪70 代，由于采用电力电子变换器的高效交流变频调速开发成功，结构简单、成本低廉，工作可靠、维护方便、效率高的交流笼型电机进入了可调速领域，从而直流调速被交流调速所代替。
由于直流电动机具有较好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占据垄断地位。
就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。
在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动场合，仍然广泛采用直流调速系统。
而且，直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，从控制技术角度来看，它又是交流调速系统的基础。
因此加强对直流调速系统的发展有利于更进一步发展交流调速系统，促进调速系统的进一步完善。
直流电动机调速系统最早采用恒直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。
定直流电压给直流电动机供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。
这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉；但缺点是效率低、机械特性软，不能得到较宽和平滑的调速性能。
该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。
30 年代末期，发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。
基于我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析论文
浅析基于我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析摘要：在人类所利用的能源当中，电能是最清洁最方便的；电气传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
关键词：电力工程电力电子电力传动系统从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
电力电子与电气传动概述
电力电子与电气传动概述电气C142张启文1 电力电子与电气传动主要内容电力电子与电气传动包括电力电子技术与电气传动两大部分。
电力电子技术的主要内容：电力电子器件及其应用，即应用电力电子器件实现电力变换：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC。
电气传动的主要内容：直流调速与交流调速信息电子技术——信息处理电力电子技术——电力变换电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。
电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。
2、电力电子技术的发展概况1904年：电子管问世1930-1947：水银整流器时代1957-1970：晶闸管时代1985-2000：IGBT及功率集成器件和发展时代电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
3、电力电子技术的应用一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿电子装置电源：为信息电子装置提供动力家用电器：“节能灯”、变频空调其他：UPS、航天飞行器、新能源、发电装置AC/DC可控整流：将交流电变为直流电有源逆变：将直流电变为交流电回送电网交流调压：将固定的交流电变为可调的交流电变频：将频率固定的交流电变为频率可调的交流电直流斩波：将固定的直流电变为可调的直流电4、就业前景(一)应用逐渐多元化，顺应时代趋势电力传动系统是电力电子器件典型的应用领域，在国民经济中占有极其重要的地位，具有广阔的发展前景。
电力电子作为节能，自动化、智能化、机电一体化的基础正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。
譬如，风能是正在开发中的具有广阔前景的新能源之一。
它对寻求新能源，改善生态环境，发展偏远地区经济，都具有重大的意义。
在当今积极提倡环保节能的国际大环境下，现代电力电子技术是21世纪各国竞相发展的强国兴邦技术之一，随着与微电子技术的不断融合，其应用范围日益广泛，并且有向各行业渗透的趋势，面临来自环境和资讯等方面的严峻挑战，现代电力行业急需一批既懂电力工程技术，又懂电力电子与电气传动技术的高层次复合型人才。
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目录目录 (1)摘要 (2)第1章绪论 (3)1．1电气传动技术的发展概况 (3)1．2 定子调压调速 (3)1．3 串级调速 (4)1．4 变极调速 (4)1．5 变频调速 (4)1．6普通交流异步电动机变频调速调速范围的问题 (5)第2章变频调速技术及其应用 (6)2．1变频调速技术的意义与应用 (6)2．2异步电动机的变频变压调速(VVVF) (6)2．3变频器的基本结构与SPWM变频器的原理 (7)2．3．1变频器的基本结构 (7)2．3．2 SPWM变频器的原理 (8)第3章普通交流异步电动机变频调速性能 (11)3．1普通交流异步电动机的T形等效电路 (11)3．2交流异步电动机起动频率范围的确定 (11)3．3交流异步电动机起动原理 (12)第4章普通交流异步电动机变频调速最佳调速范围 (14)4．1变频调速对普通交流异步电动机的影响 (14)4．2电动机性能的测试方法及设备 (16)结论与讨论 (18)参考文献 (20)摘要普通交流异步电动机变频调速系统被广泛应用，但是，普通交流异步电动机都是按恒频、恒压设计的，在频率改变时，电动机的参数和性能都将发生改变。
由于异步电动机本身的非线性性，加上工作频率的改变，使其建模非常困难，因此，长期以来，在设计普通交流异步电动机变频调速系统时，只是凭借经验确定一些重要参数。
本论文计算分析了在基频以下、以恒压频比方式供电下，变频调速时普通交流异步电动机启动电流、转矩的变化规律，并提出了根据电动机负载确定其最佳启动频率范围的方法。
然后，以具体的普通交流异步电机变频调速系统为研究对象，重点测试了变频调速时异步电动机的各项性能数据，并据此提出了普通交流异步电动机变频调速的最佳调速范围，从而为普通交流异步电动机变·频调速系统的设计提供了重要的理论依据。
关键词：普通交流异步电动机(TM)变频调速系统(TP) 最佳启动频率(TM) 最佳调速范围(TM) 、第1章绪论1．1电气传动技术的发展概况电气传动是指以各类电动机为动力的传动装置与系统。
电气传动系统通常由电动机、控制装置和信息装置几部分组成。
电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态(位置、速度、加速度等)，实现电能、机械能的转换，达到优质、高产、低耗的目的。
电气传动按照电动机的种类划分，有直流电动机传动、交流电动机传动、步进电动机传动、伺服电动机传动等。
电气传动又可分为不调速和调速两大类，调速又分为交流调速和直流调速。
直流电气传动和交流电气传动在19世纪后期先后诞生。
但在20世纪的大部分年代里，已形成公认的格局：约占电气传动的80％不变速传动系统都采用交流传动，20％调速系统一般采用直流调速。
虽然直流电机中励磁电流和电枢电流相互独立，比交流电机具有更好的控制性能，容易得到满意的动静态性能。
而与此相反，交流电机虽然机械结构简单，但它是一个非线性、强耦合、多变量的控制对象，调速控制复杂，实现高精度控制较为困难。
但是随着生产技术的不断发展，直流电机传动的薄弱环节逐步显露出来：直流电机由于换向器的存在降低了功率／重量的比值，限制了电机的容量和速度，而且直流电机的大部分功率都是通过换向器流入电枢的，转予发热多，效率低，磨损大，可靠性差。
随着20世纪70年代计算机和微处理器技术的迅速发展，电力电子技术的日新月异，现代控制理论和智能控制理论的成熟，交流电气传动逐渐占据了主导地位。
采用半导体变流技术、大规模集成电路和高速处理器等实现的交流调速控制系统，加之矢量控制、直接转矩控制及智能控制等先进控制方法的应用，交流调速控制系统逐步实现了宽的调速范围、高的稳速精度、快的动态响应等良好性能，在调速性能方面可与直流调速系统相媲美目前，从几百瓦的家用电器到几兆瓦的工业调速装置，都可以采用交流调速方案。
交流调速系统由最初的只用于风机、水泵的软启动和开环变频调速等一般应用场合，扩展到各种高精度、快速响应的高性能指标的电气传动控制领域。
目前，电气传动系统中新的格局已经形成：交流调速系统上升到主导地位，并将逐步取代直流调速系统。
1．2 定子调压调速异步电动机的转矩在一定转差率下，与定子电压平方成正比，改变定子电压将改变电动机的机械特性，从而实现电动机的调速。
定子调压调速是一种比较简便的调速方式，可以在异步电动机的定子回路中串入饱和电抗器降压、串入电阻降压或在定子侧加调压变压器等方式来实现调压调速。
在电力电子技术高速发展的今天，可以使用“交流开关”状态的双向晶闸管来实现交流调压调速。
定子调压调速的主要优点是：方法简单，调速平滑，加上闭环控制时能达到理想的调速精度。
其主要缺点是调整范围窄，一般不能低于电动机同步转速的80～85％”。
，电动机转子的损耗比较大等。
1．3 串级调速在绕线式异步电动机转子回路引入一附加电势，使得电动机转子侧通过交流装置向电网反馈或从电网吸收转差功率，从而实现电动机转速调节。
串级调速可分为两类：一类是直接使用变频电源；另一类是将不同频率的转子电压经过整流器整流，变换为与转差成正比的直流，在其直流回路中串入一个极性相反的逆变器来实现调速。
串级调速的主要优点是：可以将滑差能量以电能的形式回馈至电网，在整个调速范围内系统总效率较高，可达90％。
；调速平滑；装置容量与速度调节范围成正比，当要求调速范围不大时，所需外加电源容量小，设备费用较低；可靠性较高，即使附加电源出了问题，系统可甩掉附加电源，切换至转子短接状态下运行。
串极调速的主要缺点是：功率因数低，可能要低于0．6；晶体管串级调速装置有谐波危害：当电网电压瞬时大幅度降低时，串级调速装置有可能停止运行：最大力矩降低约17％左右。
，电气制动的特性不够理想，线路相对较复杂等。
1．4 变极调速变极调速方式就是电动机的同一套绕组经控制设备把各线圈的接法进行变换，改变电动机的极对数来改变电动机同步转速的调速方式。
这是一种不连续的调速方式，适用于极对数可以改变的多速鼠笼型异步电动机。
从电机构造上看，定子绕组有单绕组和多绕组两种，一半多为单绕组，单绕组变极电机不仅出线少，用铜省，而且可以实现双速、三倍及倍极比、非倍极比的变极调速。
变极调速是一种传统的调速方式，广泛应用于机床等机械的调速，变极调速的主要优点是：无跗加转差损耗，电气传动效率高，控制线路简单，设备费用低。
其主要缺点是：不能连续调节转速。
1．5 变频调速改变异步电动机定子的电源频率，就可以改变同步转速，从而改变电动机的转速，这种调速方式能达到无级调速，主要用于鼠笼型异步电动机，如风机、水泵、压风机及空调等。
变频调速的主要优点：起动电流小，在异步电动机的各种调速装置中变频调速效率最高。
特别是半导体变频装置更具有设备体积小、可靠性高、调速精度高、特性硬、省电的特点在交流电动机的以上调速方式中，变频调速因其突出的性能，应用最为广泛，同时也是电动机调速技术最为活跃的研究领域。
随着电力电子技术和控制理论的不断发展和完善，变频调速的技术性能不断提升，变频调速技术已成为我国企业节约能源、提高生产过程自动化、提高产品质量和改造传统产业的主要技术手段之一。
1．6普通交流异步电动机变频调速调速范围的问题当频率改变时，会对交流异步电动机产生～系列的影响：损耗增加，效率下降：在工频以下，以恒转矩方式调速时，交流异步电动机的过载能力将会下降；在低频时交流异步电动机的散热能力变坏，交流异步电动机温度会过高等。
由于交流异步电动机本身就是一个非线性、强耦合、多变量的对象，且更为严重的是，由于工作频率、温度和饱和效应的影响，定转子电阻、电感等参数在不同工况下变化明显。
例如在某些情况下，转子的电阻值会比其标称值增加一倍以上因而其建模非常困难，要从理论上准确的计算出交流异步电动机在不同频率和负载下的效率、温升，功率因数和临界转矩是十分困难的。
所以，长期以来，在设计变频调速系统时，人们只是凭借经验来确定普通交流异步电动机变频调速的调速范围，而没有充分的理论依据。
第2章变频调速技术及其应用2．1变频调速技术的意义与应用根据资料显示，各类电动机所耗电能占全部工业用电的60％以上，其中美国、法国等发达国家的比重超过三分之二，在我国的几个主要电网中电动机所耗电能的比重也在65％左右。
在一般的中小型工厂中，工作运行的三相异步电动机大约在数十台到数百台之间，而在大型工厂中往往有数千台电动机在运行。
所以提高电机的工作效率，采用节能技术是其经济运行的有效途径。
因此世界各国都在研制并推广各类节能技术与设备以促进电动机的经济运行。
．相关数据表明，我国各类工矿企业中风机、水泵类机械设备每年的耗电量约占全国总发电量的三分之一左右，而变负荷运行的又占了其中的70％。
又有实际资料显示，家用空调、楼房供水系统、企业的各类电机在大多数情况下只有60％负载”，因此，若采用变频调速技术，风机、水泵类电机的节能调速的潜力将非常大，每年可以节电几百亿度。
在众多调速技术中，交流变频调速技术是各类工业设各高效率运行，节能降耗的有效手段。
2．2异步电动机的变频变压调速(VVVF)在异步电动机的调速系统中，变压变频调速系统(Variable Voltage Variable Frequency System)是控制性能最好，效率最高的系统。
异步电动机中，转子转速低于气隙旋转磁场的旋转速度即同步转速，故在转子回路中，将产生转差电动势，该电动势产生转子电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩。
异步电动机定子每相绕组感应电动势有效值公式，具体如图1。
图1 调速方式相应的特性曲线2．3变频器的基本结构与SPWM变频器的原理2．3．1变频器的基本结构变频器的主要任务就是把恒压恒频(Constant Voltage Constant Frequency，CVCF)的交流电转换成变压变频(Variable Voltage Variable Frequency，VWF) 的交流电，以满足交流电动机变频调速的需要。
从结构上分，变频器可以分为交交变频器(直接变频器)和交一直一交变频器(间接变频器)。
交一交变频器是将恒压恒频的交流电一次变换成调压调频的交流电，它由三组可逆整流器组成，当输入信号是一组频率和幅值均可调的三相正弦信号时，则变频器输出三相交流电，在这种变频器供电下，电动机的输出转矩脉动小、损耗小，但是其最高输出频率有限。
交一直一交变频器是将恒压恒频的交流电通过整流电路变换成直流，然后再经逆变器将直流变换成调压调频的交流电。
这种变频器虽然多了一个中间直流环节，但输出交流电的频率可高于电网频率。
这种控制方式中，调压与调频分别在两个环节上进行，现在普遍采用不可控整流器整流，用PWM逆变器同时调压调频的交一直一交变频器“”。
其基本结构如图2所示：图2 交一直一交变频器的基本结构2．3．2 SPWM变频器的原理PWM逆变器可以分为变幅和恒幅两种方式。