电机控制技术(第2版)
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1.1.2 电力传动系统发展概况

20世纪70年代前,直流传动系统因其起动性能、调速性能和转矩控制性能好而在调速要求较高的应用领域占据主导地位。20世纪60年代前,主要采用直流机组。20世纪六七十年代前,采用晶闸管构成V-M系统取代直流机组。20世纪70年代提出的矢量控制理论,通过坐标变换将三相系统转换为两相系统,再经过按转子磁场定向的同步旋转变换实现定子电流励磁分量与转矩分量之间的解耦,达到分别控制交流电动机的磁链和电流的目的,解决了交流电动机的转矩控制问题。20世纪80年代中期提出了直接转矩控制方法,采用空间矢量分析方法,在定子坐标系进行磁通、转矩计算,通过磁通跟踪型PWM逆变器的开关状态直接控制转矩,无需对定子电流进行解耦,省去了矢量变换的复杂计算,具有控制结构简单、便于实现全数字化的特点。

20世纪70年代以后,交流调速系统发展较快,主要得益于功率晶体管、功率MOS场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等新型电力电子器件的成熟与普及应用。20世纪80年代以来,以矢量控制、直接转矩控制为代表的各种交流调速控制理论的深入发展,加上计算机(单片机、DSP、嵌入式系统)技术的发展与普及,其综合集成使得交流调速系统性能更加优良,交流调速系统在调速领域中的比例逐年加大,并成为调速系统的主流。

表1-2列举了电力传动系统的特点及其发展,其中,20世纪70年代以来,交流传动系统发展迅速,交流调速涉及的关键技术见表1-3。

表1-2 电力传动系统特点

表1-3 交流调速关键技术

(续)