交流拖动系统崛起：电力拖动控制系统发展历程

"电力拖动控制系统的发展概况-运动控制课件" 电力拖动控制系统，或称为运动控制系统，是工业生产中的核心部分，它通过调整电动机的电压、电流和频率等参数，来改变工作机械的转矩、速度和位移，以满足各种生产需求。控制系统的基本组成部分包括电动机和负载、功率放大与变换装置、控制器以及信号检测与处理设备。 1. 电动机及负载： 电动机类型多样，包括直流电动机、交流感应电动机和交流同步电动机，分别适用于不同的调速系统和伺服系统。负载则根据其转矩特性可分为恒转矩负载、恒功率负载和风机、泵类负载等。 2. 功率放大与变换装置： 这部分通常采用电力电子技术，如电机型、电磁型和电力电子型。随着科技发展，全控型、高频开关和功率模块化成为主流，提供更高效、灵活的电能转换。 3. 控制器： 控制器分为模拟和数字两种类型，现代控制系统更多使用数字控制器，尤其是全数字微处理器控制器，虽然它们的滞后时间较长，但具备强大的计算能力和灵活性。 4. 信号检测与处理： 反馈信号通常包括电压、电流、转速和位置，需要传感器进行检测并实现电气隔离。信号处理涉及电压匹配、极性转换、脉冲整形和抗干扰滤波，确保系统的准确性和稳定性。 电力拖动控制系统的发展历程： - 直流拖动和交流拖动在19世纪中期出现，20世纪初至中期，交流拖动占80%，直流调速占20%。 - 20世纪70年代的能源危机推动了交流拖动系统的研究，以提高能效。 - 随着技术进步，交流拖动系统在成本和性能上超越了直流系统，逐渐成为主导，且正逐步替代直流拖动系统。 电力拖动控制系统的发展与多学科紧密相连，涵盖了电机学、电力电子技术、微电子技术、计算机控制、控制理论和信号处理等领域，体现出高度的综合性和交叉性。本课程的主要内容不仅包括上述基础知识，还包括直流拖动系统与交流拖动系统的比较，全面探讨电力拖动控制系统的原理、设计和应用。