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1、交直流电机调速技术历史、现状及发展趋势XXX(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116)摘要：木文摘录了交直流电动机的原理以及调速技术历史发展的状况，并整理了一些FI前较为常用的交直流调速技术，结合所学知识以及查阅相关资料，对交直流调速技术的发展趋势作了一-定的分析，最后对交直流调速系统作了总结。关键词：直流电动机、交流电动机、原理、调速技术、历史、现状、发展趋势History,CurrentSituationandDeveIopmentTrendofACandDCmotorSpeedControlTechnologyxxx(Sch
2、oolofinformationandelectricalengineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,Jiangsu,China)Abstract:ThispapersummarizestheprincipleofAC/DCmotorspeedcontroltechnologyandthehistoryofthedevelopment,andtosortoutsomeofthemorecommonlyusedACandDCspeedcontroltechnology
3、,combinedwiththeknowledgeandaccesstorelevantdata,thedevelopmenttrendofACandDCspeedcontroltechnologyareanalyzed・FinallytheACandDCspeedcontrolsystemissummarized・Keywords:DCmotor,ACmotor,principle,controltechnology,history,presentsituation,developmenttrend1引言能源在我们Fl常生活中的应用是一个不争
4、的事实，要使能源为我们人类所利用，冃前大部分要靠电动机和发电机所实现。而我们在生产过程屮，人部分要靠电动机把电能转换为机械能供人类使川。对一些精确控制，调速技术的发展至关重要。直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在宽范围内平滑调速，以询在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。目前交流拖动控制系统的应用领域主要有以下三个方面：(1)一般性能调速和节能调速。在过去大量的所谓“不变速交流拖动”中，如果换成交流调速系统，每台风机、水泵平均都可以节约20%~30%以上的电能。但风机、水泵的调速范围和对动态快速性的要求都不高，只需要
5、一般的调速性能。(2)高性能的交流调速系统和伺服系统。由于交流电机原理上的原因，其电磁转矩难以像直流电机那样通过电枢电流施行灵活的实时控制。20世纪70年代初发明了矢量控制技术，或称磁场定向控制技术，从1佃使交流电机的调速技术取得了突破性的进展。其后，乂陆续提出了直接转矩控制、解耦控制等方法。常应用在电梯的交流调速系统中。(3)特大容量、极高转速的交流调速。直流电机的换向能力限制了它的容量转速积不超过106kW・r/min,超过这一数值时，其设计与制造就非常困难了。交流电机没有换向器，不受这种限制，因此，特人容量的电力拖动设备，如厚板轧机、矿井
6、卷扬机等，以及极高转速的拖动，如高速磨头、离心机等，都以采用交流调速为宜。2直流电动机调速技术2.1简介由于宜流电动机具有很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。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、造纸以及髙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。然而由于肓流电机需要设置机械换向器和电刷，因此直流调速存在结构性缺陷：机械换向器结构复杂，成本增加，同时机械强度低，电刷容易屛损，需要经常维护，影响运行可靠性
7、。山于运行中电刷易产生火花，限制了使用场合，不能用于化工矿山炼汕厂等有粉尘腐蚀易燃易爆物质或气体的恶劣环境。rti于存在换向问题，难于制造大容量高转速及高电压肓流电机，最人容量只能达到400-500kw,低速点流电动机也只能到儿千千瓦,远远不能适应现代工业生产向高速大容量化发展的需要。但是肓流调速系统在理论和实践上都比较成熟，从控制技术角度來看，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。2.2基本原理他励直流电动机在额定励磁下的等效电路如图1所示：图1他励直流电动机在额定励磁
8、下的等效电路直流电动机的稳态转速可表示为：U-IRn=K①(1-1)式中:U-电枢端电压I-电枢电流R-电枢电路总电阻①-每极磁通量K-与电机结构冇关
