交流调速系统的发展历程
发布时间：2019-08-02 15:32:01来源：
直流电气传动和交流传动在19世纪先后诞生。这两种方式共存于各个生产领域，相互竞争，相互促进。
由电动机转子运动方程可知，直流电动机的磁链和转矩可独立地进行调节，因而具有良好的调速性能；而交流电动机是一个非线性、多变量的控制对象，其磁链和转矩之间存在耦合，使得交流电动机的调速成为一个难题。因此，20世纪80年代以前，高性能可调速传动都采用直流电动机；向交流电动机用于电气传动中的不变速传动。在相当长的时间内，直流传动调速在调速领域内占据首位。但是，由于直流电动机具有电刷和换向器，因而存在运行维护工作量大、机械换向困难和直流电动机的单机容量、转速的提高及使用环境都受到限制等缺点。因此，直流传动很难向高速和大容量方向发展。从而，对交流传动提出了迫切的要求。
随着各种高性能电力电子元器件产品的出现、电子技术和自动控制技术的迅速进步，交流传动调速获得了飞速的发展。
目前，可以控制导通和关断的全控型器件已经替代了只能触发导通不能控制关断的半控型器件；功率集成电路(Power Intergrated Circuit，PIC)在交流调速中已被大量采用，新一代的器件推动了新一代交流调速装置的推广和应用。
与此同时，交流电动机的控制技术也得到了突破性进展，1971年德国西门子公司F.Blasschke提出了矢量控制技术。矢量控制模拟直流电动机的控制特点对交流电动机进行控制。通过坐标变换，把交流电动机的定子电流分解成磁场电流分量和转矩电流分量，并分别控制磁通和转矩，从而使交流电动机获得和直流电动机一样的高动态性能。1985年德国鲁尔大学M.Depenbrock提出了直接转矩控制理论，1987年又把该理论推广到弱磁调速范围。其思路是把电动机与逆变器看作一个整体，采用空间电压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。直接控制转矩去掉了矢量变换的复杂计算，便于实现全数字化，是一种具有较高动、静态性能的交流调速方法。
在交流传动中成功地应用了现代控制理论和智能控制理论，如比较优控制、鲁棒控制、滑模变结构控制、基于微分几何方法的反馈线性化控制、非线性自适应控制、基于李亚普诺夫控制的方法、基于无源型控制的方法、模糊控制、专家控制及神经网络控制，企业取得了明显的经济效益和社会效益。
微处理器的发展促进了控制系统的数字化实现。数字化技术实现了复杂的电动机控制技术，简化了硬件，降低了成本，提高了控制精度，拓宽了交流调速的应用领域。
随着电子技术、自动控制技术及交流调速应用领域的不断扩展，交流调速在电气传动领域中越来越占有重要地位，高性能交流调速系统已取代直流调速系统。