电机驱动技术的发展现状与前景展望

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1、HarbinInstituteofTechnology课程学术报告课程名称：电机与电器学科最新发展动态设计题目：电机驱动技术的发展现状及前景展望姓名：王胤燊学号：11S006014指导教师：梁维燕院士邹继斌教授杨贵杰教授翟国富教授时间：2012.7.10哈尔滨工业大学电机与电器学科最新发展动态电机驱动技术的发展现状及前景展望王胤燊（哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨150001）16电机与电器学科最新发展动态摘要：一个多世纪以前电动机的发明使其成为工业革命以后的主要驱动力之一。它在各种机械运动中的广泛应用使生活变得简单并最终推动了人类的进步。逆变器的出现推动了交

2、流电机速度和转矩控制的发展，这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动具有了鲁棒性并且能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。这篇文章回顾了交流电机逆变技术的发展和应用中所起的作用，并介绍了电机驱动技术的发展前景。未来更有效更强劲的电机驱动技术的发展对于实现不污染电网系统和提高生产力这样的节能环保型驱动很重要。PRESENTSTATEANDAFUTURISTICVISIONOFMOTORDRIVETECHNOLOGYWANGYinshen,(DeptofElectrica

3、lEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract：Oneofthemaindrivingforcebehindtheindustrialrevolutionwastheinventionoftheelectricmotormorethanacenturyago.Itswidespreaduseforallkindsofmechanicalmotionhasmadelifesimpleandhasultimatelyaidedtheadvancementofhumankind.Th

4、eadventoftheinverterthatfacilitatedspeedandtorquecontrolofACmotorshaspropelledtheuseofelectricmotortonewrealmsthatwasinconceivablejustamere30yearsago.Advancesinpowersemiconductorsalongwithdigitalcontrolshaveenabledrealizationofmotordrivesthatarerobustandcancontrolpositionandspeedtoahig

5、hdegreeofprecision.UseofACmotordriveshasalsoresultedinenergysavingsandimprovedsystemefficiency.Thispaperintroducessomefuturisticvisionforthemotordrivetechnology.Thedevelopmentofmoreefficient,morepowerfulelectricmotordrivestopowerthedemandsofthefutureisimportantforachievingenergysavings

6、,environmentallyharmoniousdrivesthatdonotpollutetheelectricalpowersystem,andimprovingproductivity.16电机与电器学科最新发展动态1引言电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显著进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备，从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等，到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器，这两者在电机驱动业的全过程中16电机与电器学科

7、最新发展动态起着关键性作用。图1所示为电流逆变器（异步电机控制器）和交流伺服驱动器（永磁交流电机及其控制器）。图1所示的控制器使用了此行业技术所能提供的最新的功率半导体器件并采用了矢量控制方法中最先进的电机驱动控制算法。目前这样的控制器在各工业商业场合中无所不在。由于交流驱动技术的应用变得更广泛，就很难忽略一个事实：被机电系统能量转换设备消耗的电能中电机消耗大部分，超过整个行业电能产出的70%.在现定的这种情况下，未来的家用电器设备将很快采用电机驱动技术，像洗衣机以及一些高压交流电设备中。图1电流逆变器因此把研发重点集中在更高效率、更小尺寸、使用更少原材料、对环