【正文】 速傳動則采用交流電機，這種分工在當時已成為舉世公認的格局。 3 可控交流電氣傳動逐步取代直流傳動已經(jīng)成為不爭的事實受到普遍重視還在開發(fā)的有：交交矩陣式變換器，它具有輸入電流和輸出電壓都接近正弦波、能量傳輸可逆、可省去直流濾波電容等優(yōu)點，但主電路略嫌復雜，如果能成功地開發(fā)出雙向IGBT模塊，則結構可大為簡化。解決這個問題的辦法有二：（1）采用有源濾波和無功補償裝置，（2）開發(fā)“綠色”電力電子變換器。 在以上4種PWM變換器中，前兩種是以輸出電壓接近正弦波為控制目標的，第3種以輸出正弦波電流為控制目標，第4種則以被控電機的旋轉磁場接近圓形為控制目標。 （4）電壓空間矢量控制（SVPWM控制），或稱磁鏈軌跡跟蹤控制。 （2）基于消除指定次數(shù)諧波的HEPWM控制；常用的交流PWM控制技術有： 在電力電子變換器中，用于控制直流電機的主要是由全控器件組成的斬波器或PWM變換器，以及晶閘管相控整流器。電力電子器件的進一步發(fā)展方向是；模塊化和集成化、高頻化、改善封裝、采用新材料（如SiC）等。容量再大時，還得采用GTO，而GTO的可靠性總是不能令人滿意的。 電力電子器件的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷過三個平臺：（1）晶閘管（SCR）,（2）GTR和GTO，（3）IGBT?，F(xiàn)在，電力電子技術的發(fā)展正處于壯年期，新的電力電子器件和變換技術仍在不斷涌現(xiàn)出來。 2 電力電子變換器是信息流與物質/能量流之間必需的接口 由于計算機除一般的計算功能外,還具有邏輯判斷和數(shù)值運算的能力，因此數(shù)字控制和模擬控制相比有兩個突出的優(yōu)點：（1）數(shù)字控制器能夠實現(xiàn)模擬控制無法實現(xiàn)的各種比較復雜的控制策略，（2）數(shù)字控制系統(tǒng)能夠完成故障的自診斷，提高診斷過程的智能化。目前，常用的微處理器有：單片機（SCP）、數(shù)字信號處理器(DSP)、精簡指令集計算機(RISC)和包含微處理器的高級專用集成電路(ASIC)。近代的電氣傳動控制手段幾乎都是電子控制，常用的電子控制方法有兩種：模擬控制和數(shù)字控制。 1 數(shù)字控制和數(shù)據(jù)通信成為電氣傳動控制的主要手段當然，電氣傳動技術也必須在信息技術的推動下，適應信息化時代的需要而向前發(fā)展，才能真正成為以信息化帶動工業(yè)化的關鍵環(huán)節(jié)。正如在人體中，信息技術好比是大腦和神經(jīng)，生產(chǎn)機械好比是四肢，電氣傳動則是牽動四肢運動的肌肉與骨骼。因此，人們多熱中于通信、計算機以及軟件等行業(yè)，電氣傳動技術多少有些受到冷淡。自從人類發(fā)明并掌握各種機械幫助自己勞動以來，就需要有推動機械的原動力，除人力本身外，最初使用的是畜力、水力和風力，后來又發(fā)明了蒸汽機、柴油機、汽油機，19世紀才發(fā)明電動機。而我國還是以農(nóng)業(yè)為主的國家，根據(jù)去年第5次人口普查的統(tǒng)計，%,我國的工業(yè)化尚未完成，基礎工業(yè)還比較薄弱。我國在生產(chǎn)力特別是科學技術方面總體上雖然還比較落后，但在黨中央的英明領導下，正迎頭趕上信息化的浪潮，信息產(chǎn)業(yè)及其應用正在蓬勃發(fā)展，成為覆蓋現(xiàn)代化建設全局的戰(zhàn)略舉措。信息化時代的電氣傳動技術包含三方面的主要內(nèi)容：（1）數(shù)字控制和數(shù)據(jù)通信成為電氣傳動控制的主要手段，（2）電力電子變換器是信息流與物質/能量流之間必需的接口，（3）可控交流電氣傳動逐步取代直流傳動已經(jīng)成為不爭的事實。正如人體，信息技術好比大腦和神經(jīng)，生產(chǎn)機械好比四肢，電氣傳動則是牽動四肢運動的肌肉與骨骼，大腦再聰明，如果肌肉與骨骼不靈，人體也只能癱瘓。 當前世界上正處于信息化的時代，而我國工業(yè)化尚未完成，以信息化帶動工業(yè)化是我們的重要任務。在交流電機矢量控制系統(tǒng)中引入復合磁鏈觀測器及雙層模糊控制器后,系統(tǒng)的魯棒性及性能得到了提高。 利用MATLAB編程和SIMULINK仿真對所設計的系統(tǒng)進行驗證,結果表明針對典型Ⅰ、Ⅱ型系統(tǒng)的設計方法所設計出的系統(tǒng)性能指標及設計靈活性均好于“”。并總結出了便于設計者使用的參數(shù)、性能指標值計算公式及圖表。如何設計出優(yōu)秀的調(diào)節(jié)器依然是電氣傳動系統(tǒng)優(yōu)化設計的主要內(nèi)容。但對大部分系統(tǒng)而言,其基本的閉環(huán)控制結構、利用調(diào)節(jié)器對控制對象進行校正以使系統(tǒng)符合要求的方法基本未變。如何優(yōu)化、設計電氣傳動系統(tǒng),以實現(xiàn)更低廉的成本、更好的性能就具有十分重要的意義。其目的是為了通過對電動機合理的控制,實現(xiàn)生產(chǎn)機械的起動,停止,速度、位置調(diào)節(jié)以及各種生產(chǎn)工藝的要求。信息化時代的電氣傳動技術包含三方面的主要內(nèi)容：（1）數(shù)字控制和數(shù)據(jù)通信成為電氣傳動控制的主要手段，（2）電力電子變換器是信息流與物質/能量流之間必需的接口，（3）可控交流電氣傳動逐步取代直流傳動已經(jīng)成為不爭的事實。正如人體，信息技術好比大腦和神經(jīng)，生產(chǎn)機械好比四肢，電氣傳動則是牽動四肢運動的肌肉與骨骼，大腦再聰明，如果肌肉與骨骼不靈，人體也只能癱瘓。當前世界上正處于信息化的時代，而我國工業(yè)化尚未完成，以信息化帶動工業(yè)化是我們的重要任務。我國電氣傳動與變頻調(diào)速技術的發(fā)展簡史見表1。長期以來，交流電的頻率一直是固定的，變頻調(diào)速技術的出現(xiàn)使頻率變?yōu)榭梢猿浞掷玫馁Y源。變頻調(diào)速是交流調(diào)速的基礎和主干內(nèi)容。在我國60%的發(fā)電量是通過電動機消耗掉的，因此調(diào)速傳動是一個重要行業(yè)，一直得到國家重視，目前已有一定規(guī)模。電氣傳動分成不調(diào)速和調(diào)速兩大類，調(diào)速又分交流調(diào)速和直流調(diào)速兩種方式。目錄內(nèi)容摘要 2前言 41 電氣傳動控制系統(tǒng)的研究與應用 6 電氣傳動自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設計方法研究概述 6 信息化時代的電氣傳動技術 8 交流傳動在我國的應用和展望 122 電氣傳動控制與PLC控制系統(tǒng)的應用 14 利用PLC控制的自動配料系統(tǒng) 14 PLC控制系統(tǒng)與智能化中央空調(diào) 193 電氣傳動控制系統(tǒng)在具體實際生活的應用 23 23 起重機電氣傳動的設計 24 電梯傳動控制系統(tǒng) 274 電氣傳動控制系統(tǒng)的結論 325 參考文獻 33前 言電氣傳動控制系統(tǒng)通常由電動機、控制裝置和信息裝置3部分組成。電氣傳動控制系統(tǒng)的研究是通過他的原理及其應用而為人類社會的進步作出貢獻。電氣傳動控制系統(tǒng)內(nèi)容摘要隨著自動化技術的飛速發(fā)展 ，電氣傳動控制系統(tǒng)也日新月異，電氣傳動控制系統(tǒng)的概念從出現(xiàn)以來，電氣傳動控制系統(tǒng)又有了新的發(fā)展。電氣傳動控制系統(tǒng)是近年來引起人們很大興趣的一個領域：它的研究目標是用機器，通常為傳動控制系統(tǒng)、電腦等，盡可能地代替人的體力活動，并且爭取在這些方面最終改善并超出人的能力；其研究領域及應用范圍十分廣泛、例如，自動控制、人工智能、PLC控制系統(tǒng)、智能機器人等等。關鍵詞：傳動控制，自動控制，PLC控制，智能控制，信息化，電氣傳動，數(shù)字控制。電氣傳動關系到合理地使用電動機以節(jié)約電能和控制機械的運轉狀態(tài)(位置、速度、加速度等)，實現(xiàn)電能機械能的轉換，達到優(yōu)質、高產(chǎn)、低耗的目的。不調(diào)速電動機直接由電網(wǎng)供電，但隨著電力電子技術的發(fā)展這類原本不調(diào)速的機械越來越多地改用調(diào)速傳動以節(jié)約電能(節(jié)約15%～20%或更多)，改善產(chǎn)品質量，提高產(chǎn)量。　　近年來交流調(diào)速中最活躍、發(fā)展最快的就是變頻調(diào)速技術。上個世紀變壓器的出現(xiàn)使改變電壓變得很容易，從而造就了一個龐大的電力行業(yè)。　　我國電氣傳動產(chǎn)業(yè)始建于1954年，當時第一批該專業(yè)范圍內(nèi)的學生從各大專院校畢業(yè)，同時在機械工業(yè)部屬下建立了我國第一個電氣傳動成套公司，這就是后來的天津電氣傳動設計研究所的前身?，F(xiàn)在我國已有200家左右的公司、工廠和研究所從事變頻調(diào)速技術的工作。電氣傳動是工業(yè)化的重要基礎。當然電氣傳動也要適合信息化時代的需要而發(fā)展。1 電氣傳動控制系統(tǒng) 電氣傳動自動控制系統(tǒng)優(yōu)化設計方法研究概述電氣傳動系統(tǒng)又稱電力拖動系統(tǒng),是以電動機作為原動機的機械系統(tǒng)的總稱。隨著技術的進步及社會對環(huán)保、節(jié)能要求的日漸嚴格,電氣傳動系統(tǒng)在社會各方面的使用越來越廣泛。 近年來許多新理論新策略應用于電氣傳動系統(tǒng)中,并獲得了良好的效果。所以,我國電氣傳動系統(tǒng)設計領域的權威專家陳伯時教授總結出的調(diào)節(jié)器的“工程設計方法”,目前在實際設計中仍然是主流設計方法。因此借鑒了“工程設計方法”的基本思想,以電氣傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設計為目的,在現(xiàn)有的調(diào)節(jié)器“工程設計方法”基礎上,采用其采用少量典型系統(tǒng)、分步設計的基本設計思路,以系統(tǒng)閉環(huán)幅頻特性峰值、調(diào)節(jié)時間最小為最優(yōu)化原則,分別針對典型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型系統(tǒng)研究出一套更能滿足實際工程需要的設計方法。針對交流電機矢量控制系統(tǒng)魯棒性差的問題則進行了研究并提出了優(yōu)化方案。針對典型Ⅲ型系統(tǒng)的設計方法則是“工程設計方法”所未涉及而又實際需要的,故填補了“工程設計方法”的空白。 信息化時代的電氣傳動技術電氣傳動是工業(yè)化的重要基礎。當然電氣傳動也要適合信息化時代的需要而發(fā)展。 當前，世界這艘航船正行駛在信息化的海洋中，信息技術已成為推動生產(chǎn)力發(fā)展的重要動力。然而，許多先進的工業(yè)國家是在完成了工業(yè)化的歷史任務后向信息化的時代邁進的，他們開發(fā)信息產(chǎn)業(yè)具有雄厚的基礎。所以必須在發(fā)展信息化的同時，特別強調(diào)“以信息化帶動工業(yè)化”，才能“發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展”（《中共中央十五屆五中全會公報》）。 所謂電氣傳動，是指用電動機把電能轉換成機械能，去帶動各種類型的生產(chǎn)機械、交通車輛以及生活中需要運動的物品。由于（1）電機的效率高，運轉比較經(jīng)濟，（2）電能的傳輸和分配比較方便，（3）電能容易控制，因此現(xiàn)在電氣傳動已經(jīng)成為絕大部分機械的傳動方式，成為工業(yè)化的重要基礎。 在信息化浪潮中，信息技術帶動著先進生產(chǎn)力的發(fā)展，這是無可爭辯的事實。但必須注意的是，電氣傳動是工業(yè)化的重要基礎，信息本身并不能直接讓機器轉動，信息技術必須通過電氣傳動才能帶動工業(yè)化。大腦再聰明，人體也只能是癱瘓的。 最早的自動控制手段是機械控制，后來逐步讓位于電氣控制和電子控制。自20世紀70年代以來，體積小、耗電少、成本低、速度快、功能強、可靠性高的大規(guī)模集成電路微處理器已經(jīng)商品化，把電子控制推上了一個嶄新的階段，以微處理器為核心的數(shù)字控制（簡稱微機數(shù)字控制）成為現(xiàn)代電氣傳動系統(tǒng)控制器的主要形式。 電力電子技術是信息流與物質/能量流之間的重要紐帶，如果沒有電力電子變換，沒有弱電控制強電的接口，則信息始終就是信息，不可能真正用來控制物質生產(chǎn)。目前，市場上能夠廣泛供應的IGBT其電壓和電流容量有限，一般只夠中、小容量的低壓電氣傳動使用。于是世界上很多電力電子企業(yè)和研究所都在努力開發(fā)新型的高壓功率開關器件，已經(jīng)問世的有IGCT,IEGT以及33006000V的IGBT等，可供中壓、大容量電氣傳動使用。用于控制交流電機的主要是變壓變頻器，其中中、小容量的多為PWM變換器。 （1）基于正弦波對三角波脈寬調(diào)制的SPWM控制； （3）基于電流滯環(huán)跟蹤的CHPWM控制；顯然第4種的效果最好，而且是直接控制功率器件的開關狀態(tài)，算法簡單，故應用最廣。 隨著電力電子變換器的日益普及，諧波和無功電流給供電電網(wǎng)造成的“電力公害”越來越值得重視。后者要求功率因數(shù)可控，各次諧波分量小于國際和國家標準允許的限度，顯然這是一種治本的辦法。 目前已經(jīng)應用的綠色變換器有：雙PWM交直交變換器、多單元串聯(lián)的中壓變換器、多電平中壓變換器等。 直流電氣傳動和交流電氣傳動在19世紀先后誕生。直到20世紀70年代，由于采用電力電子變換器的高效交流變頻傳動開發(fā)成功，結構簡單、成本低廉、工作可靠、維護方便、效率高、轉動慣量小的交流籠型電機進入了可調(diào)速領域，一直被認為天經(jīng)地義的交直流傳動按調(diào)速分工的格局終于被打破了。異步電機調(diào)速傳動種類繁多，以其轉差功率的去向來區(qū)分有三大類：（1）轉差功率消耗型