电气传动控制技术的发展和应用

试析电气传动控制技术的发展和应用

【摘要】要想让电气产生更好的传动控制作用，电动机是关键部位，人们也在不断研究与探索着电动机的性能以及转速的控制。当前，自动化技术的不断提升使得电气传动控制技术发生着日新月异的变化，电动机控制也步入了自动化时代，而随着当今社会信息以及智能化技术的发展，电气传动控制技术也在经历着一场技术革命。本文探讨了电气传动控制技术的发展，并分析了电气传动控制技术的应用。

【关键词】电气传动控制技术；发展；应用

当前，电力电子变换器普遍应用于可控电气传动系统当中，它让传动电机具备了可控的直流电流，也实现了用弱电对强电进行控制的目的。与此同时，微处理器的数字控制也普遍应用于弱电控制当中，从这个层面来说，电气传动控制技术的构成就是微处理器、电力电子变化器以及电动机三种。放眼新世纪，电气传动控制技术在这一构成上也要继续发展与提高并广泛应用于各个领域当中。一、电气传动控制技术的发展

（一）数据控制与通讯

最早的自动控制手段为机械控制，在这之后，电气与电子控制才逐步诞生。其中，在现代电气传动控制技术当中，电子控制所占的比例最大，电子控制方法主要有两种形式，这两种形式分别是模拟控制以及数字控制。现代电子传动控制器主要是以微处理器为核心的数字控制。计算机除了有计算功能以外，还具有逻辑判断以及数

值运算这两种功能，因此，和模拟控制相比较，电子控制有着以下两个有点：第一是电子控制能够对比较复杂的系统来进行控制，这一点是模拟系统没有办法做到的。第二是数字控制可以对出现的故障进行自行诊断，对诊断过程的智能化进行提高。而在模拟控制当中，一般是运用闭环控制来对系统的稳定性进行提高。如果这个时候的系统受到外界因素的干扰，系统的输出量又重新回到以往的数值。在这个过程当中，如果输出量超调，则会出现系统振荡情况，如果比例太强，系统就不能正常工作。在偏差过大时，可以让比例发挥作用，这样就可以对误差进行迅速减少，等偏差降到一定程度之后，再投入积分，可以把稳定误差进行消除，以此达到对系统的控制性能进行提高的目的。

（二）电力电子变换器

电子电子技术是对信息流和物质流进行衔接的纽带，如果缺少了电力电子变换器，那么信息都不能用来对物质生产进行控制，而只能是信息。当前，电力电子技术正处于发展和上升期，也在不断涌现出全新的电力电子器件以及变换技术。电力电子器件的发展经历了晶闸管、gtr与gto以及gbt三个平台。现如今市场上的igbt在电压以及电流容量上非常有限，只能供中小容量的低压电气来进行使用。如果遇到大容量的电压，运用gto还是非常有效果的。基于此，世界上很多电子企业都开始对高压功率的开关器件进行开发，目前已经问世的igct、iegt以及3300-6000v的igbt等都可以供中压以及超大容量的电气传动使用。随着时代的不断发展与进步，

电力电子变换器要向着模块化、集成化、高频化以及全新化的方向迈进，以为电气传动的信息化以及智能化控制打下坚实基础。（三）直流传动逐渐被可控交流电气传动技术所取代

19世纪先后诞生了直流以及交流这两个电气传动。由于直流传动的可控性能非常优越，当前被广泛应用于高性能的可调速传动机中，而那些不变速传动则运用交流电机，这种分工在当时也被认为是正确的格局。这种情况直到20世纪70年代才被打破，随着电力电子交换器的诞生，交流笼型电机由于有着简单的结构、低廉的成本、可靠的工作效能、方便的维护、很高的效率以及较小的转动惯量而迅速在可调速领域当中得到广泛应用。这之后，交流调控传动开始沿着一般性能的节能调速与工艺调速、高性能的交流调速系统以及大容量、高转速的交流传动这三个方向发展和应用。当如今，我国使用了变频调速之后，对电能进行节约的效果非常明显，在实际的电气传动控制当中，在风机、泵以及压缩机中使用的电动机就大概为40%，而实际对变频调速进行应用的却只有5%左右。在对变频调速进行使用以后，一些设计上的观念也开始转变，以往在对电动机进行设计的时候通常要对气动转矩进行考虑。由于对气动电阻进行增加就会对气动转矩进行增大，在进行启动的时候，磁场就会切割转子，产生集肤效能，就会把转子电流在外绕组中进行排出，外绕组中就会产生很大的电阻，那么这样一来，就会加大定子，要增加材料也就增多，重量也就增加。而在变频调速出现以后，电机的气动转矩就会随着频率的变化而变得比较大。这样就可以在电机

设计思想上对转矩的限制进行摆脱，根据新的变频调速来进行重新考虑，不仅提高了电机效率，而且还使电动机趋于小型化，这是我们利用变频专用机比较高效的思路。

二、电气传动控制技术的应用

（一）在起重机中的应用

当前，起重机对电气传动控制有着调速、平稳、纠偏、同步进行以及保持动作协调的要求。其中最重要的要求就是调速。起重机普遍有着比较差的调速性能，如果要把车准确停稳时，司机只能用“点车”的方式来操作，而“点车”的次数如果太多，既对司机的劳动强度进行了增加，又缩短了起重机的电器以及电动机的工作年限，使发生事故概率增多，也增大了维修量。这个时候运用电气调速就能够对起重机的变速进行良好控制，电气调速分为直流调速以及变流调速两大类。实施直流调速有三种方案：对直流串激电动机进行固定，把外串电阻以及接法的直流调速进行改变；对电动机的直流调速进行控制；对电压供电的晶闸管供电进行控制。在起重机无线调速作业中，调频调速技术也被应用进来。而变极调速主要在葫芦式起重机的电动机上进行应用，它主要是运用对电机极对数进行改变来实现调速。

（二）在电梯中的应用

电梯是一种机电合一的复杂产品，机械支撑着电梯上下运转，而电气则是控制着电梯的运行方向，电梯之所以能成为科学技术的综合产品就在于机电的高度统一。电梯当中的电气传动控制主要是用

计算机对直流电动机进行控制来实现的。通过单片机80c51式的直流调速系统来对电梯直流电动机的转速进行调节，并依照直流电动机当中的转速和各个参量之间的关系比来得知无极平滑调速系统，以此来对电枢供电电压来进行调节。电梯中一般分为8个系统，这8个系统分别是曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统以及安全保护系统。电梯曳引钢丝绳两端分别把轿厢以及对重给连接起来，依靠钢丝绳摩擦曳引轮绳槽来使轿厢上升或下降；电梯的导向系统主要由三个部分组成，这三个部分分别是导轨、导靴以及导轨架等。导向系统主要是对轿厢与对重的活动自由度进行限制，使它们只能沿着导轨来进行升降运动；由于电梯的动力源泉是曳引电机，因此依照电梯的具体配置可以运用交流电机或者是直流电机，在对电力拖动系统的速度进行调节时，一般运用对发电机进行测试来进行；电梯安全保护系统主要对电梯中的机械和电气都系统进行保护，它可以让电梯安全运用，机械方面的安全保护系统有：限速器起着超速保护的作用；缓冲器起着冲顶保护的作用。而电气的安全保护则存在于电梯的每一个运行环节中。

三、结语

在现代社会经济和信息科技领域不断发展与提升下，电气传动控制技术也会向着更先进和实用的方向前进，而为了更好的对电气传动控制的各种技术进行管理，将会广泛应用网络化的控制管理技术，以此为我国现代工业的飞速提升提供有效的帮助。