²1 ² 第一章 绪论 电力传动诞生于1 9 世纪,2 0 世纪初被广泛应用于工业、农业、交通运输和日常生活中。执行机构由直流电动机驱动,则称为直流电气传动系统,执行机构由交流电动机驱动,则称为交流电气传动系统。根据负载对象的运行要求,电气传动可分为恒速系统和调速系统。受当时科学技术的制约,直流电传动用于高性能的调速系统,而交流传动多用于恒速系统。 长期以来,在调速传动的生产领域内,大多采用直流电动机传动系统,因为直流电动机的磁场电流和电枢电流可以独立控制,其起动、调速性能和转矩控制特性都比较理想,并容易获得良好的动态响应。但是,直流电动机在结构上存在接触式的机械换向器,它不仅工艺复杂、价格昂贵,而且在运行中很容易产生换向火花和发生环火故障。另外,由于换向问题的存在,要求电动机各换向片之间的电压不能过高,这样,使得直流的设计容量和高速时的利用功率都受到限制。远远不能适应现代生产向高转速、大容量化方向发展的要求。 三相交流电动机,特别是鼠笼型异步电动机,由于其转子上没有机械换向器和没有带绝缘的绕组,不存在换向火花和环火现象等问题,因此,它的结构简单、惯量小、运行可靠,可以更高的转速运转。但交流电动机调节速度比较困难,至今绝大部分都是应用在恒速运转的场合。异步电动机调速方法基本上可分为变极调速、变转差调速和变频调速三类。变极调速是有级的,变转差调速不能改变电动机的同步速度,其调速范围有限,同时还存在损耗大、效率低的缺点。变频调速是通过改变电源的供电频率sf 来改变转速s 以达到调速的目的,在调速范围内无论是低速区还是高速区,都能保持很小转差率,因而具有效率高、调速范围广、调节精度高等优点。 在 2 0 世纪3 0 年代,人们已经认识到变频调速是交流电动机一种最理想的调速方法。但是为了改变供电频率,它需要一套变频电源。过去采用的旋转变频机组或离子变流器,由于设备笨重庞大,可靠性差,故变频调速技术的发展很缓慢,真正投入实际运行的装置很少。 6 0 年代,随着电力电子技术的发展和变频调速装置的研制成功,交流调速方法重新受到人们的重视,成为电动机调速的发展方向。 7 0 年代中期,在世界范围内出现能源危机,节约能源成为人们关注的问题。许多过去一般不调速的传动装置,如风机、水泵等类负载,为了减少无谓的电能损失,也都采用了调速传动。由此,对交流电动机调速技术的发展起了很大的推动作用。 9 0 ...