现代交流调速技术的应用和发展_邓孝祥

2014年5月

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科教导刊

现代交流调速技术的应用和发展

邓孝祥

刘远义孟娇茹

（黑龙江科技大学黑龙江?哈尔滨150027）

摘

要十九世纪交流调速技术的出现，与直流调速技术相媲美，但由于直流调速技术的性能要比交流调速技术的性能要好得多，所以交流调速技术无法取代传统的直流调速技术在电气传动领域中的地位。随着科学技术的不断发展，促进了交流调速技术的发展，推动了现代交流调速技术的应用与发展，目前，现代交流调速技术已有超越直流调速技术的发展趋势。

关键词交流调速技术直流调速技术

应用和发展

中图分类号：TM921.5

文献标识码：A

Application and Development of Modern AC Variable Speed Technology

DENG Xiaoxiang,LIU Yuanyi,MENG Jiaoru

(Heilongjiang University of Science and Technology,Harbin,Heilongjiang 150027)

Abstract AC variable speed occurs in the nineteenth century,comparable to DC conversion technology,but because of technical performance DC speed than AC variable speed performance is much better,so the technology can not replace the traditional AC variable speed DC drive technical position in the field of electric drive.With the continuous development of science and technology,promoting the development of AC variable speed technology,to promote the application and development of modern AC variable speed technology,at present,has been beyond the modern AC variable speed DC converter technology trends.Key words

AC variable speed technology;DC converter technology;application and development

1现代交流调速技术的应用

1.1变级调速系统的应用

所谓变级调速就是有效调节旋转磁场使其运行速度一致，这是最简单的调节方法。采用交流调技术就是通过利用电动机的改接技术，实现电机从一个级数到另一个级数的转变，从而实现了不同步电动机的有级调速。变级调速系统操作简单、设备价格低，工作轻松且具有可靠性，但仅限于有级调速，其速度一般可分为两种速度，在现实中三种速度以上的变级电机，由于结构复杂、操作繁琐等原因，在现实中很少应用。电机绕组设计是采用变级调速技术的关键，因此，最佳的电机技术性能指标就是采用最少的绕组线圈改接与引出头。

1.2串级调速系统的应用串级调速系统也称为绕线转子不同步电动机串级调速系统，其原理是将电动机转差功率加以利用的一种节能、高效、经济实用的调速方法。在转子回路中串入阻值大小不相同电阻，从而得到电动机不同斜率的机械性能，有效实现了电动机的速度调节功能，这是传统改变电动机转差率的方法，同时也是一种简短的操作方法，缺点是调速是有级的、不平滑，并且由于电动机的转差功率大多都消耗在电阻发热上面，降低了转差效率。随着大功率的电子器件产品的诞生，传统采用在转子回路中串联的电阻转变为晶闸管功率变换器，有效实现转差功率的作用，同时也构成了晶闸管串级调速系统，是由绕线不同步电动机与串联晶闸管变换器两者组成。这种方法的采用，不仅增加了转子回路中的电势，同时也改变了转子回路中的转差功率值，因此，也改变了不同步电动机的功率因数。①

1.3变频调速系统的应用

变压变频调速系统是各种不同步电动机调速系统中，具有高效率、高性能的最好的调速系统。变夺变频调速系统的调速原理是，同时对定子电源电压与电源频率进行有效调节，在这种情况下，机械特性大体上处于上平行移动状态，而电动机的转差功率保持不变。变频调速系统是现代交流调速的主要发展趋势。变频调速系统具有高效率性、高性能、高精度性以及宽调速范围等优势，是现代最具有发展前景的调速方式。现代交流电动机变频调速系统分为很多种，例如最早的电压源型变频器、电流源型变频器、脉宽调制型变频器等。

1.4调压调速系统的应用

不同步电动机电机转矩与输入电压基波的平方成正比的关系，因此有效改变电动机电机的电压，可以有效改变不同步电动机的机械特性等，有效实现了不同步电动机的调速功能。不同步电动机调压调速是一种操作比较简单的调速方法。在二十世纪五十年代以前，工业电动机调速方法是采用串饱和电抗器的方式，对电动机进行调速。随着科学技术的不断发展，现代大多采用双向晶闸管调压的方式实现电动机的交流调压调速功能。采用双向晶闸管调压的方式主要有两种：一种是整周波斩波控制方法调压，而另一种是相控技术。但采用整周波斩波控制方法的缺点是调速不平滑，因此，在实际应用中大多数工业都采用相控技术。②

2现代交流调速技术的发展研究2.1新型电力电子器件的研制

限制现代交流调速技术中电力电子技术应用的因素主要有以下四个方面：（1）是指基于电力电子技术的控制手段与控制策略的因素；（2）是指电动机变换器的结构限制因素；（3）是指电子电子器件的性能限制因素；（4）是指电力电子器件的价

格因素。伴随着现代交流调速技术的发展，电力电子器件由

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原来的不可控制到现代的可控制技术，由原来的低电压等级到现在的高电压等级，同时也促进了各种新型电动机变换器的诞生，形成了各种新的控制理论在工业领域中的应用与发展。科学技术的发展，推动了交流调速技术的不断进步，对电力电子器件提出了更高的要求，有效促进了先进的、新型的电力电子器件的诞生，以满足现代应用系统的高效性、智能性、集成性、统一性、数字性以及高频性等一系列的发展要求。与此同时，电力电子器件应用所产生的谐波，会对电动机电机产生一种转矩脉冲，不仅增加了电动机的附加损耗量，也形成了噪音污染，而产生的转矩呈现周期性的波动，大大影响了电动机电机的调速范围与稳定性，因此电力电子器件应用所带来的污染问题，也是目前研究的重点课题。③

2.2数字化控制系统为了有效使现代交流调速技术与现代先进的计算机技术、网络技术以及智能技术有效结合，同时还可以有效提高现代交流调速系统的性能，因此，必须使现代交流调速系统实现全数字化控制。在过去的交流调速系统应用中，广泛应用的是单片机，然而随着新的交流电动机电机的控制理论的不断推陈出新，电动机电机的控制技术、控制方法以及控制策略等也趋向于复杂性控制、自适应化控制、智能化控制、模糊化控制、个性化控制等，在现代交流电动机电机的直接矩控制与入存量控制中得到广泛的应用。随着科学技术的不断进步，单片机受自身性能限制，已无法满足现代社会发展的需求。④

3结语随着科学技术的不断发展，现代交流调速技术已相对成熟，并在工业领域得到了广泛的应用。然而随着新的科学技术手段、新的电子产品以及新的控制方法的诞生，丰富了现代交流调速技术的功能，满足了现代工业领域的发展需求，现代交流调速技术的应用与发展具有很大的发展潜力与空间。

⑤

科技创新

（上接第134页）优势能承载更多的表现方式，为人们提供了多种感官的刺激，引发了版式设计观念和表达方式的革新。对于动画、视音频及交互效果这些新的元素，设计者不能将之随意地等同于吸引观者视线与兴趣的手段，究其实质，从信息传达的角度来看，它们和文本、图形图像、色彩的作用是一致的。明确新媒体动态元素的本质属性，我们才能真正将之与传统静态版式设计融合为一个完整的理论体系。例如，在二维平面内需要使一个文本标题处于最突出的位置，我们的处理方法会有许多：最基本的是放大文本字号；加强文本与背景色彩对比；给予文本更好的版面位置；增加文本周围的空白空间与其它元素间隔开。除了这些，如果是在多媒体界面中，我们还可以将其处理成运动的标题文本或是类似Gif 格式的动态图片，甚至可以伴随标题的运动加入音效。所有方法都是为了标题的内容更清晰、更快速、更美观地传递出去被观者接收。整合之后的新媒体环境中的版式构成元素极大丰富了版式设计的表现语言。

（2）除了设计元素、形式方法的多样化，依托新媒体的动态版式与静态版式相比，更大的不同在于设计观念的更新。

动态版式的信息排列结构可以是“非线性”的：从主菜单（根目录）开始，接下去是一级一级的子菜单。在每级菜单上都放有相互关联的信息块，而这些信息块之间又有同级和不同级逻辑意义上的关联，这些关联可以是树状的，网状的或是任意的。这种结构“颠覆”了建立在印刷物基础上的版式设计

思维——线性设计思维。①

这种“非线性”设计在视觉感受上呈现为更加多样化的表现形式，而从内在结构来说，“非线性”设计使页面与页面形成了某种时空关系。这种层级推进，富于变化的结构设计使设计师在完成作品的时候有了更多的发挥空间，同时也提出了更高的理性设计思维能力要求：在动态版式设计的过程中，“以人为本”真正成为了设计创作的核心，设计师对于读者的阅读心理、阅读行为要做出一定程度的预判，

思考“读者会如何选择”将贯穿设计过程的始终。

交互性是新媒体动态版式设计最突出的特征，大量交互设置使得数字媒体与传统静态版式中的视觉传达有了形式和本质上的变化。动态版式让读者全面参与到阅读活动中来，版面中的随时触手可及的按键、导航和菜单等交互设置，使得读者可以按照个人的喜好和需求来决定阅读过程，这种主动的阅读方式最大限度提升了读者的阅读兴趣和阅读效率。由此，也形成了“平易近人”的交互风格。在动态版式中，交互与版面中的文字、图像一样，是组成版面风格的重要内容。交互性特征也越来越多的出现在印刷物的版式设计中，美国平面设计师Stefan Sagmeister 在设计唱片封套时，借用了印刷输出中红绿盲版的原理，使读者的翻阅过程获得了意料之外的惊喜。布鲁诺?蒙那瑞为儿童读物《La Favola delle Favole 》的装帧设计则采用活页，读者可以按照自己认为的顺序重新排列，然后可以用两个长柄硬夹将活页固定住。

无论是新媒体还是传统媒体的版式设计，其发展都是相互借鉴、融合、促进的过程，修修补补的版式设计教学理论是难以适应这样的变化与发展的。

4结语

设计领域的变革从来没有停止过，并且呈现出一种加速发展的趋势，艺术设计教育界也一直在探索与时俱进的教学理论和方法。具体到课程，教师首先应具有较高的设计视野，能够把握设计脉动，如此才能立足“大设计”构筑起坚实的课程理论基础。在教学中，加强教学设计，注重教学的有效性，使“课程不再是跑道，而成为跑的过程自身，而学习则成为意义创造过程之中的探险”。②

注释

①夏琳.互动版式——新型媒体下的版式设计.硕士学位论文.

②

小威廉姆E ?多尔.后现代课程观.王红宇,译.教育科学出版社,2000.9(5).

现代机械制造技术及其发展趋势_王世敬

!加工制造# 现代机械制造技术及其发展趋势 王世敬温筠X (石油大学(华东)机电工程学院) 摘要简述了机械制造技术的发展历程,国内外现代机械制造技术的现状及最新成就与进展,我国在发展现代机械制造技术的基本情况、差距及动向。在大量研究分析的基础上,预测了21世纪机械制造技术的3个发展方向:(1)全球化,其技术基础是网络化、标准化和集成化;(2)虚拟化,即设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术;(3)绿色化,即通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出产品,使用完后经绿色处理后加以回收利用。 关键词机械制造现状发展趋势 机械制造技术的发展历程 机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。 机械制造业发展至今,按其生产方式的变化可划分为: (1)劳动密集型生产方式。手工制作及早期的工业生产均属于这种方式。 (2)设备密集型生产方式。这是一种随着运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均属于这种生产方式。 (3)信息密集型生产方式。从20世纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流,机器设备可通过获得的信息,快速、准确地实现加工,继而产生了使用这些典型设备的生产方式。 (4)知识密集型生产方式。这种生产方式是制造理念的飞跃,把单向的产品制造链组成为有机的制造系统,其中的物流系统、信息流系统、能量流系统等相互依赖、相互作用、相互协调。这种制造系统不单能与人进行信息交流,而且本身具有专家系统、数据库等必要的解决问题的知识,使其能在获取较少信息的情况下完成加工要求。柔性制造系统(FM S)、计算机集成制造系统(CIM S)是这种生产方式的典型代表。 (5)智能密集型生产方式。这是目前正在研究和实施的一种全新的生产方式。它试图使用制造系统本身具有的人工智能,并引入了新的制造哲理和组织形式。因此,这种制造技术能够快速响应市场的变化,超前地开发产品,实现多品种产品的全过程管理。这种制造技术的实施,将使人们梦寐以求的/无图纸加工0、/无人化加工0、/无害化加工0成为可能。目前正在研究的智能制造系统(IMS)、智能型计算机集成制造系统(I-CIMS)、敏捷制造等就属于这种生产方式。 现代制造技术的涵义相当广泛。一般认为,现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果,是一个集机械、电子、信息、材料与管理技术于一体的新型交叉学科,它使制造技术的技术内涵和水平发生了质的变化。因此,凡是那些能够融合 # 21 # 2002年第30卷第11期 石油机械CHINA PETROLEUM MACHINERY X温筠,讲师,生于1972年,1998年毕业于石油大学(华东)石油机械工程专业,获硕士学位。现从事机械设计制造工艺的教学和科研工作。地址:(257062)山东省东营市。电话:(0546)8392093(H)。第一作者王世敬简介见本刊2002年第8期。 (收稿日期:2002-04-05;修改稿收到日期:2002-05-31)

交流调速技术模拟试题5答案

西电网院《交流调速技术》模拟试题5 考试时间_90_分钟闭卷试卷编号____________ 姓名_________ 学号____________ 班级____________ 一、判断题(10分每题1分) （对√、错×） ( × )1. PWM脉宽调制型变频，是靠改变脉冲频率来控制输出电压。 ( √ )2. 起重机属于恒转矩类负载。 ( √ )3. 变频器矢量控制模式下，一只变频器只能带一台电动机。 ( √ )4. 直接转矩控制是直接分析交流电动机的模型，控制电动机的磁链和转矩。 ( √ )5. 变频器基准频率也叫基本频率 ( √ )6. 起动频率是指电动机开始起动的频率。 ( √ )7. PID控制是闭环控制中的一种常见形式。 ( √ )8.变频器内部装有冷却风扇上下左右与相邻的物品和挡板必须保持足够的空间。 ( × )9.变频器与电动机之间的连接线越长越好。 ( √ )10.风机变频调速参数设置，上限频率不应超过额定频率。 二、选择题（共10题，每题2分，共20分） 1. 9、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A）调速。 A：恒功率B：恒转矩 C：恒磁通D：恒转差率 2．下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C ）。 A：直流制动B：回馈制动 C：反接制动D：能耗制动 3．变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（A）型。 A：电流B：电阻 C：电感D：电容 4．目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D ）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 5．变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（ B ）补偿。 A：平方根 B ：平方率 C：立方根D：立方率 6．变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（ C ）。 A：输出电压U不变B：频率f不变 C：U/F不变D：U·f不变 7. 对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A ）调速。 A.恒功率 B.恒转矩 C.恒磁通 D.恒转差率 8．三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ B ）有关系。

外文翻译--现代交流调速系统的类型

附录 附录A: 中英文参考文献 此英文文献摘自参考文献：Donescu V ,Charette A ,Yao Z,et al.Modeling and simulation of Saturated induction motors in phase quantities [J].IEEE Trans. On Energy Conversion ,1999，14 (3) :386-393.. Modern type of AC Drive System Exchange into a modern AC motor speed control system, power electronic power converters, controllers and four major detector components. In accordance with the object of different types of AC motor, speed of modern communication systems can be divided into induction motor and synchronous motor drives. Here are introduced the system of induction motor. 1.1 induction motor speed control system of the basic types of By the induction motor working principle, we can see that from the stator into p=(1-s)M p is the effective electromagnetic power can be divided into two parts: m p=s M p and s is power load drag; another part of the deterioration of quality of power s proportional to slip . How to deal with deterioration of quality of power is consumed or feedback to the grid, and measurable system of induction motor efficiency. Therefore by poor power to the different treatment of modern induction motor can be divided into three types of speed control system. (1) power consumption and deterioration of quality-based speed control system Poor power switch are converted to the form of calories consumed. Thyristor Surge speed fall into this category. In the induction motor speed control system, the minimum efficiency of such systems is to increase power consumption and deterioration of quality in exchange for the cost of lower speed. (2) to poor power feedback-based speed control system To deteriorate to a small portion of power consumed by the majority of variable flow control devices to the power grid feedback. Lower speed, more power to repay. Wound cascade induction motor speed and doubly-fed fall into this category. (3) to deteriorate to the same power-based speed control system And deterioration of quality of power in the rotor part of the consumption of copper loss is inevitable, but in such systems, both high and low speed, power consumption and deterioration of quality is essentially the same, therefore high efficiency. VVVF fall into this category. AC Drive System is currently in, the application of a maximum of VVVF, the most extensive, can constitute a high dynamic performance of AC Drive System to replace the DC drive. 1.2 AC speed control system of modern development trends and developments Looking at the speed of development of the exchange process and the status quo, we can see that speed of modern communication technology trends and future development trends. (1) to replace the DC drive system for the purpose of exchange of high-performance

基于单片机控制的交流调速系统设计 (1)

基于单片机转差频率控制的交流调速系统设计 摘要 单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制。通过改变程序来达到控制转速的目的。由于设计中电动机功率不大，所以整流器采用不可控电路，电容器滤波；逆变器采用电力晶体管三相逆变器。系统的总体结构主要由主回路，驱动电路，光电隔离电路，SA8282大规模集成电路，保护电路，AT89C51单片机， 8255可编程接口芯片，I/O接口芯片，测速发电机等组成。回路中有了检测保护电路就可以使整个系统运行的可靠性有了保障。 关键词:AT89C51单片机；SA8282；转差频率；交流调速；三相异步电动机

目录 前言 (1) 第1章交流调速系统的概述 (4) 1.1交流调速的基本原理 (4) 1.2 交流调速的特点 (5) 第2章交流调速系统的硬件设计 (7) 2. 1 转差频率控制原理： (7) 2. 2 系统设计的参数 (7) 2.3 用单片机控制的电机交流调速系统设计 (7) 2.3.1调速系统总体方案设计 (7) 2.3.2 元器件的选用 (9) 2.3.3 系统主回路的设计以及参数计算 (12) 2.3.4 SPWM控制信号的产生 (15) 2.3.5 光电隔离及驱动电路设计 (17) 2.3.6 故障检测及保护电路设计 (18) 2.3.7 模拟量输入通道的设计 (18) 第3章系统软件的设计 (19) 3.1 主程序的设计 (19) 3.2 转速调节程序 (19) 3.3 增量式PI运算子程序 (20) 3.4故障处理程序 (21) 3.5 部分子程序 (22) 3.5.1 AD0809的编程 (22) 3.5.2 8255的编程 (23) 结论 (23) 参考文献 (23)

交流调速技术：学习指导(第二章)

学习指导 第2章变频调速技术 2.1 交-直-交变频器的基本电路 概述 1、交-直-交变频器的作用及组成 2、分类 一、交直交电压型变频器 1、电路：交-直-交电压型变频器的构成见图2-1所示。 图2-1 交-直-交电压型变频器主电路 2、逆变器部分电路工作原理 （见难点详解） 3、电压型变频器及电压调节方式 （1）电压型变频器 A、不可再生制动：最简单的电压型变频器由可控整流器和电 压型逆变器组成，用可控整流器调压，逆变器 调频，如图2-6所示。 图中，逆变电路使用的功率开关为晶闸管。 由图可知，因中间直流电路并联着大电容C d， 直流极性无法改变。这就是说，从可控整流器 到C d之间的直流电流I d的方向和直流电压U d的极性不能改变。因此，功率只能从交流电网输送到直流电路，反之不行。这种变频器由于能量只能单方向传送，不能适应再生制动运行，应用场所受到限制。 B、可再生制动：为适应再生制动运行，可在图2-6电路的基础上，增加附加

电路。 一种方法是，在中间直流电路中设法将再生能量处理掉，即在电容C d的两端并联一条由耗能电阻R与功率开关(可以是晶闸管或自关断器件)相串联的电路，如图2-7所示。 当再生电能经逆变器的续流二极管反馈到直流电路时，将使电容电压升高，触发导通与耗能电阻串联的功率开关，再生能量便消耗在电阻上。此法适用于小容量系统。 图2-7 并联耗能电阻的电压型变频器 另一种方法是，在整流电路中设置再生反馈通路—反并联一组逆变桥，如图2-8所示。 此时，U d的极性仍然不变，但I d可以借助于反并联三相桥(工作在有源逆变状态)改变方向，使再生电能回馈到交流电网。此法可用于大容量系统。 图2-8 反并联逆变桥的电压型变频器 （2）电压调节方式 为适应变频调速的需要，变频电源必须在变频的同时，实现变压。对于前述输出矩形波的变频器而言，除了在逆变器输出端利用变压器进行调压或移相调节外，在逆变器输入端调节电压主要有两种方式。 A、采用可控整流器整流：通过对触发脉冲的相位控制直接得到可调直流电压，已如前述，见图2-6。此法电路简单，但电网侧功率因数低，特别是低电压时，

现代制造技术讲解

《现代制造技术》课程讨论专题报告 专题名称：电解加工和电解磨削 专业年级： 班级： 专题成员： 指导老师： 文天学院机械工程系 2015年11月

目录前言 一、电解加工 1.1、电解加工的加工原理 1.2、电解加工的特点 1.3、电解加工的基本工艺规律1.4、电解加工的应用 1.5、电解加工的现状和展望 二、电解磨削 2.1、电解磨削的加工原理 2.2、电解磨削特点 2.3、电解磨削加工工艺 2.4、电解磨削的应用 2.5电解磨削的前景

前言 随着高精度复杂零件的不断出现，传统的加工方法越来越难满足工程上的需要。从而特种加工方法产生了。 电解加工作为先进制造技术中的一支重要方面军，在制造业中发挥着重要的作用。它对难加工的材料可以以柔克刚，对形状复杂的零件可以一次成型，并以表面质量好、生产率高、无工具损耗、无切削应力等优点。我国最早研究并成功应用电解加工技术是原兵器工业部西安昆仑机械厂的深孔和膛线加工。 随着21世纪信息、生物、微纳技术的发展及其对制造技术不断增长的需求，微细加工将成为制造相应装备的重要手段，电解加工进行材料去除是以离子溶解的形式进行的，这种去除方式使得电解加工具有微细加工的可能。目前国内外制造业均十分关注微细电化学加工的发展，将电解加工高速去除金属的理念用到传统电化学过程中，是促进该项技术进步的有效途径，微细电化学加工就不仅仅指静态条件下的掩膜电化学刻蚀了。 电解加工既具有高速加工大而复杂零件的能力，电化学离子级的蚀除机理又使之具有微细加工的潜质，向精密、微细加工进军也是电解加工的发展方向。电解加工高速去除金属的实践对电化学的发展有深远影响，任重而道远。 电解磨削是电解作用与机械磨削相结合的一种特种加工，又称电化学磨削，英文简称ECG。电解磨削是20世纪50年代初美国人研究发明的。原理是工件作为阳极与直流电源的正极相连；导电磨轮作为阴极与直流电源的负极相连。 电解磨削适合于磨削各种高强度﹑高硬度﹑热敏性﹑脆性等难磨削的金属材料，如硬质合金﹑高速钢﹑钛合金﹑不锈钢﹑镍基合金和磁钢等。用电解磨削可磨削各种硬质合金刀具﹑塞规﹑轧辊﹑耐磨衬套﹑模具平面和不锈钢注射针头等。电解磨削的效率一般高于机械磨削，磨轮损耗较低，加工表面不产生磨削烧伤﹑裂纹﹑残余应力﹑加工变质层和毛刺等，表面粗糙度一般为R 0.63～0.16微米，最高可达R 0.04～0.02微米。采用适应控制技术，可进一步提高电解磨削的加工稳定性和自动化程度。同时，为了提高加工精度，采用兼有纯机械磨削能力的导电磨轮，粗加工时靠电解磨削的高效率完成大部分加工量，然后切断电解电源，靠纯机械磨削磨掉精加工余量，这样能显着提高加工精度。电解磨削方式已从平面磨削扩大到内圆磨削﹑外圆磨削和成形磨削。电解加工的原理也可与珩磨和超精加工结合起来，成为电解珩磨和电解超精加工。

现代交流调速系统总结 期末重点

第一章异步电动机变压变频调速理论基础 1.交流电动机的优点有哪些？ 直流电机的优点：⑴调速优良，易于控制，静态性能好动态响应快 ⑵数学模型简单：线性2阶＋1阶 ⑶易于控制：电枢和励磁线圈可以独立调节 ⑷天然解耦：Ia与Φm线性无关是解耦的 直流电机的缺点：a）结构上存在的机械换向器和电刷 b）体积大 c）维护困难，使用环境受限 d）寿命短 e）在容量发展上受限制 ⊙⊥⊙交流的电动机的优点：(1)结构简单，体积小、转动惯量、小重量轻 (2)坚固耐用 ⑶动态响应好 ⑷价格低廉 交流的电动机的缺点：⑴难于控制，调速性能先天不足 ⑵多变量耦合 ⑶强非线性（自己写：） ⑷高阶次：至少是7阶 2.根据转差功率的去向，交流异步电机的调速方法可分为哪几类？各有哪些方法？ 按电动机的调速方法分类，常见的交流调速方法有： ①降电压调速 ②转差离合器调速 ③转子串电阻调速 ④绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速 ⑤变极对数调速 ⑥变压变频调速等 ⑴转差功率消耗型调速系统①、②、③都属于这种，效率最低，低速时以增加转差功 率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）；结构简单，设备成本最低。 ⑵转差功率馈送型调速系统④大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入，转 速越低，能馈送的功率越多，效率较高。 ⑶转差功率不变型调速系统⑤、⑥转差功率只有转子铜损，转速高低，转差功率基本 不变，效率更高。分两种，变极对数调速是有级的，应用场合有限；变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，但定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，成本最高。 3.画出异步电动机在调压调速时的机械特性，并说明其特点。 ⑴n0不变（起点） ⑵Te(包括Tst)正比于u1的平方（极值） ⑶Sm不变（极值轴心）

交流变频调速技术复习考试总结综述

1、交流电动机的变频交流调速技术：用半导体电力电子器件构成的变频器，把50或60Hz 的交流电变成频率可调的交流电，供给交流电动机，用以改变交流电动机的运转速度的技术。 2、转差率：同步转速n0与定子转速n之差称为转速差，转速差与同步转速的比值称为转差率S。额定状态下运行时，异步电动机的转差率sn在0.01~0.06之间；空载时，sn在0.05以下。 3、三相异步电动机的调速方法：调频调速、改变磁极对数、改变转差率。 4、三相异步电动机的机械特性：三个主要特征点①理想空载点（N0）：负载转矩T为零，异步电动机的转速n最大，达到同步转速n0。②启动点（S）：异步电动机接通电源瞬间，电动机的转速n为零，此时的和转矩为启动转矩Ts，称为堵转转矩。③临界点（K）：异步电动机的机械特性有一个拐点K，此时对应的转速为临界转速nk。 5、异步电动机负载的机械特性主要是指负载的阻转矩与转速的关系。常见的有恒转矩负载、恒功率负载和二次方率负载。恒转矩负载（负载功率与转速成正比）、恒功率负载（转速和转矩成反比）、二次方率负载（负载的阻转矩与转速的二次方成正比）。 6、变频器的分类：⑴按变换环节：①(间接变频)交-直-交变频器②(直接变频)交-交变频器 ⑵按电压的调制方式：①PAM(脉幅调制)②PWM(脉宽调制)⑶按滤波方式：①电压型变频器②电流型变频器⑷按输入电源的相数：①三进三出变频器②单进三出变频器⑸按控制方式：①v/f控制变频器②转差频率控制变频器③矢量控制变频器④直接转矩控制变频器⑹按用途：①通用变频器②高性能专用变频器③高频变频器⑺按变频器的供电电压的高低分类：①低压变频器②高压变频器 7、直流电动机的工作原理。为什么直流电动机有优越的调速特性！ 答：直流电动机有两个独立的绕组：定子和转子。定子绕组通入直流电，产生稳定磁场；转子绕组通入直流电，产生稳恒电流；定子的稳恒磁场和转子的电流相互作用，产生机械转矩，

现代交流调速及答案

《现代交流调速》模拟卷 一、填空题： 1．绕线转子异步电机串级调速系统，采用工作在（逆变）状态的晶闸管可控整流装置作为产生附加直流电动势的电源。 2．工频电源供电的6极同步电动机，其稳定运行转速为（1000 ）r/min。 3．当大型同步电动机变压变频调速系统用于低速的电力拖动，例如无齿轮传动的可逆轧机、矿井提升机、水泥转窑等，应采用（交-交变压）变频器供电。 4．交流电机主要分为（同步电机）和（感应电机）两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。 5．不同坐标系下电动机模型彼此等效的原则是：不同坐标系下所产生的____磁动势____完全一致。 6．异步电机的多变量非线性数学模型包括（电压）方程、（磁链）方程、转矩方程、运动方程再加上转角方程。 7. 在交-直-交变频器中，按照中间直流环节直流电源性质的不同，可以分成（电压源 型）和（电流源型）两类。 8. 如用380V电压等级的变频器驱动线电压为220V、50Hz的异步电动机，那么变频器的 基本频率设为（）时，才能满足电动机的额定性能基本不变。 9．基于异步电机动态数学模型的高性能变频调速系统有（）系统和（）系统。 10．三相交流调压器中各晶闸管间隔（60 ）度按顺序触发导通。 11．交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹便是六边形的旋转磁场；而电压空间矢量PWM则是把逆变器和电动机视为一体，按照跟踪（圆形）旋转磁场来控制逆变器的工作。 二、选择题：下列题目只有一个答案是正确的，请选出正确答案（画√表示）。 1．以下哪一个特点是交-直-交变频装置所具备的(与交-交变频装置相比)：B （A）一次换能，效率较高（B）频率调节范围宽 （C）采用电源电压自然换流（D）仅适用于低速大功率拖动 2．在变频调速系统中，用SPWM波来取代正弦波后 （A）仍有一定谐波存在，谐波成分取决于逆变器输出频率，而与开关频率无关 （B）输出没有谐波存在，大大提高变频调速系统的性能 （C）仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而增大 （D）仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而减小 3．SPWM逆变器每秒最多脉冲个数本质上受开关元件自身的B （A）载波频率限制（B）开关损耗限制（C）调制度限制（D）参数波频率限制4．SPWM波形的最小脉冲宽度和间隙限制是为了保证C （A）输出电流的谐波少（B）输出电流的谐波不变 （C）开关器件安全工作（D）调制度不超过范围 5．异步电机在基频以上弱磁升速时，同步转速随之提高，最大转矩_____B_ （A）增大（B）减小（C）不变（D）不一定 6．在串级调速系统中，改变β角的大小就可以调节电机的转速。当增大β角时，电机的转速

交流调速系统概述

交流调速系统概述 1.1、交流调速系统的特点 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类,这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的。所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。相比于直流电动机，交流电动机具有结构简单，制造成本低，坚固耐用，运行可靠，维护方便，惯性小，动态响应好，以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。 随着电力电子技术，大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展，交流可调传动得到了广泛的发展，诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速，特别是矢量控制技术的应用，使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统，从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动，从单机传动到多机协调运转，已几乎都可采用交流调速传动。 1.2交流调速系统的应用 由于交流调速系统的优越性，其已经普遍应用于现代工业中，主要由以下几个方面：（1）、风机、水泵、压缩机耗能占工业用电的40%，进行变频、串级调速，可以节能。 （2）、对电梯等垂直升降装置调速实现无级调速，运行平稳、档次提高。 （3）、纺织、造纸、印刷、烟草等各种生产机械，采用交流无级变速，提高产品的质量和效率。 （4）、钢铁企业在轧钢、输料、通风等多种电气传动设备上使用交流变频传动。 （5）、有色冶金行业如冶炼厂对回转炉、培烧炉、球磨机、给料等进行变频无级调速控制。 （6）、油田利用变频器拖动输油泵控制输油管线输油。此外，在炼油行业变频器还被应用于锅炉引风、送风、输煤等控制系统。 （7）、变频器用于供水企业、高层建筑的恒压供水。 （8）、变频器在食品、饮料、包装生产线上被广泛使用，提高调速性能和产品质量。 （9）、变频器在建材、陶瓷行业也获得大量应用。如水泥厂的回转窑、给料机、风机均可采用交流无级变速。 （10）、机械行业是企业最多、分布最广的基础行业。从电线电缆的制造到数控机床的制造。电线电缆的拉制需要大量的交流调速系统。一台高档数控机床上就需要多台交流调速甚至精确定位传动系统，主轴一般采用变频器调速（只调节转速）或交流伺服主轴系统（既无级变速又使刀具准确定位停止），各伺服轴均使用交流伺服系统，各轴联动完成指定坐标位置移动。

现代制造技术及其发展趋向

现代制造技术及其发展趋向 王先逵 (清华大学精密仪器与机械学系制造工程研究所,北京100084) 摘要:从历史和现代的角度分析现代制造技术的形势和特点,论述制造技术的永恒性和广义制造论(大制造),重点论述工艺核心论,分析制造工艺技术的核心作用和现代制造工艺理论及技术的发展。根据当前制造业的形势,提出现代制造技术的重点发展方向和任务。 关键词:现代制造技术;永恒性;广义制造论;制造工艺技术 中图分类号:TH9文献标识码:A文章编号:1671)3133(2008)01)0001)08 M odern manufacturi ng technology and its devel op m ent W ang X ian-kui (Dep.t o f Precisi o n I nstr um ents,Tsi n ghua Un i v ersity,Beiji n g100084,CHN) Abstrac t:T he situa ti on and feature are analyzed accord i ng to both history and m odern,and t he etern ity o fm anufacturi ng techno lo-gy and broad sense of m anu fact ur i ng theory(/L arge M anufacturing0)are d iscussed.In the sa m e ti m e,the core acti on and the de-ve l op m ent of process t heory and technology i s ana l y zed.In t he last,t he deve lop m ent d i rections of m echan ica l manu fac t ur i ng sc-i ence techno logy are m en tioned. K ey word s:M ode rn m anufacturing techno logy;E tern ity;Broad sense of m anufacturi ng t heory;M anufactur i ng process techno l ogy 1现代制造技术的形势和特点 111现代制造技术的沿革 我国现代制造技术的发展有两次比较大的变革,一次是在上世纪50年代,原苏联援助146项工程,打下了现代制造的基础,当时我国已能独立生产飞机、汽车、火车、拖拉机、发电设备、钢铁等产品,应该是居于比较先进的水平,有了长足的进步。但在此后的30年内,由于种种原因,一直进步不大。另一次是在上世纪80年代,改革开放,从国外引进大量的先进制造技术和装备,我国的制造技术水平有了很大的提高,已经能够生产现代化的机械产品。纵观这两次变革,其特点都是从国外直接引进技术,但自我进行消化、吸收和创新不够,这就给我国制造业的发展带来了一些负面影响,一个根本的问题是如何自主创新和自我发展。 从世界制造强国成长的轨迹来分析,18世纪工业革命使英国率先成为当时的制造强国,此后德国、法国、意大利等欧洲国家发展很快,进入了世界制造强国之列,第一次世界大战之后,欧洲的经济受到严重影响,而美国、日本等国开始崛起,它们的共同之处是有比较好的基础,走自己发展的道路,可以统称为/英美自我发展道路0。而我国在上世纪50年代是一个制造业比较落后的国家,基础比较薄弱,在上世纪80年代改革开放时,与国际水平相差甚远,受到禁运等不平等待遇,又处于社会主义市场经济初期,很难进行消化吸收,创新就更难了。我国是一个大国,单靠引进来求发展是不行的,必须强调自力更生、艰苦奋斗,走中国自己独立自主的道路,才能使制造业取得根本性的变化。 上世纪80年代到本世纪初是现代制造技术发展比较迅速的时期,一方面原苏联解体、冷战基本结束;另一方面形势相对稳定,虽然战事不断,但都是局部地区的小战争,因此给各国的制造业有了一个发展的机遇和空间,我国应抓住这一时期,迅速赶上和超过世界水平,求得应有的生存和发展空间。 112现代制造技术的特点 11211制造技术已形成为一门科学 现代制造技术在系统论、方法论、信息论和协同论等的基础上形成制造系统工程学,是一种广义制造的概念,亦称之为/大制造0的概念,它体现了制造概念的扩展。广义制造概念的形成过程主要有以下几 1

584#——现代交流调速

《现代交流调速》模拟卷1 一、填空题： 1．绕线转子异步电机串级调速系统，采用工作在（逆变）状态的晶闸管可控整流装置作为产生附加直流电动势的电源。 2．工频电源供电的6极同步电动机，其稳定运行转速为（1000 ）r/min。 3．当大型同步电动机变压变频调速系统用于低速的电力拖动，例如无齿轮传动的可逆轧机、矿井提升机、水泥转窑等，应采用（交交变压变频）变频器供电。 4．交流电机主要分为（异步电机）和（同步电机）两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。 5．不同坐标系下电动机模型彼此等效的原则是：不同坐标系下所产生的_____磁动势________完全一致。 6．异步电机的多变量非线性数学模型包括（电压）方程、（磁链）方程、转矩方程、运动方程再加上转角方程。 7. 在交-直-交变频器中，按照中间直流环节直流电源性质的不同，可以分成（电压源 型）和（电流源型）两类。 8. 如用380V电压等级的变频器驱动线电压为220V、50Hz的异步电动机，那么变频器的 基本频率设为（86HZ ）时，才能满足电动机的额定性能基本不变。 9．基于异步电机动态数学模型的高性能变频调速系统有（按转子磁链定向的直接矢量控制）系统和（按定子磁链定向的直接转矩控制）系统。 10．三相交流调压器中各晶闸管间隔（60 ）度按顺序触发导通。 11．交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹便是六边形的旋转磁场；而电压空间矢量PWM则是把逆变器和电动机视为一体，按照跟踪（圆形）旋转磁场来控制逆变器的工作。 二、选择题：下列题目只有一个答案是正确的，请选出正确答案（画 表示）。 1．以下哪一个特点是交-直-交变频装置所具备的(与交-交变频装置相比)：B （A）一次换能，效率较高（B）频率调节范围宽 （C）采用电源电压自然换流（D）仅适用于低速大功率拖动 2．在变频调速系统中，用SPWM波来取代正弦波后：D （A）仍有一定谐波存在，谐波成分取决于逆变器输出频率，而与开关频率无关 （B）输出没有谐波存在，大大提高变频调速系统的性能 （C）仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而增大 （D）仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而减小 3．SPWM逆变器每秒最多脉冲个数本质上受开关元件自身的：B （A）载波频率限制（B）开关损耗限制（C）调制度限制（D）参数波频率限制

交流调速系统的现状及发展趋势

交流调速系统的现状及发展趋势 摘要随着电力电子器件的发展，以及对效率的追求，交流调速得到快速发展，加上新技术、新理论不断渗透到交流调速之中，使其不断呈现新的面貌。 关键词交流调速；脉宽调制；智能化 0 引言 近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术 的走向，具有十分积极的意义。 1 交流调速系统的发展及现状 长期以来,直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。直流电动机在额定转速以下运行时,保持励磁电流恒定,可用改变电枢电压的方法实现恒定转矩调速;在额定转速以上运行时,保持电枢电压恒定,可用改变励磁的方法实现恒功率调速。采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。因此,20世纪80年代以前,在变速传动领域中,直流调速一直占据主导地位。交流变频调速[1]的优越性早在20世纪20年代被人们所认识。但受当时电力电子器件的限制而未能广泛应用。 从电力拖动的发展过程来看，交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域，虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同，但它们始终是随着工业技术的发展，特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。随着电力电子器件，单片机的迅速发展，以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。 1.1 电力电子器件是交流调速装置的支柱 电力电子器件是现代交流调速装置的支柱,其发展直接决定和影响交流调速技术的发展。迄今为止,电力电子器件的发展经历了分立换流关断器件(第一代) →自关断器件(第二代) →功率集成电路PIC (第三代) →智能模块IPM (第四代) 四个阶段。 20世纪80年代中期以前,变频装置功率回路主要采用晶闸管元件。装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。20世纪80年代中期以后用第二代电力电子器件GTR、GTO 、VDMOS-IGBT 等创造的变频装置在性能与价格比上可以与直流调速装置相媲美。随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展，第三代电力电子器件是20世纪90年代制造变频器的主流产品, 中、小功率的变频调速装置(1—100kw)主要是采用IGBT , 中、大功率的变频调速装置(1000 —10000kw) 采用GTO 器件。20 世纪90 年代至今,电力电子器件的发展进入了第四代。主要实用的第四代器件为:(1) 高压IGBT器件, (2) IGCT 由于GTR 、GTO 器件本身存在的不可克服的缺陷,功率器件进入第三代以来, GTR 器件已被淘汰不再使用。进入第四代后,GTO器件也将被逐步淘汰。第四代电力电子器件模块化更为成熟。如智能化模块IPM 、专用功率器件模块ASPM 等。模块化功率器件将是21 世纪主宰器件。

第一讲 交流调速概述及电力电子技术

交流调速系统 第一讲交流调速概述及现代电力电子 主讲人：讲课时间：2007年9月10日 主要内容 ?第一章交流调速概述 ?1.1 电气传动控制系统 ?1.2 交流电动机的调速方法 ?1.3 三相异步电动机的六种调速方式 ?1.4 交流调速的基本类型 第一章交流调速概述 直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。 但是，由于技术上的原因，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机（包括异步电动机和同步电动机），而在需要进行调速控制的高性能拖动系统中则基本上采用的直流电动机。 由于结构上的原因，直流电动机存在以下缺点： （1）需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短； （2）由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境； （3）结构复杂，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。 与直流电动机相比，交流电动机则具有以下优点： （1）结构坚固，工作可靠，易于维修保养； （2）不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境； （3）容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机。 因此，很久以来，人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机，并在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发工作。 直至20世纪70年代，交流调速系统的研究开发方面一直未能得到真正能够令人满意的成果，也因此限制了交流调速系统的推广应用。 也正是因为这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量。 这种做法不但增加了系统的复杂性，也造成了能源的浪费。 经历了20世纪70年代中期的第2次石油危机之后，人们充分认识到了节能工作的重要性，并进一步重视和加强了对交流调速技术的研究开发工作。 随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高，变频驱动技术也得到了显著的发展。 随着各种复杂控制技术在变频器技术中的应用，变频器的性能不断提高，而且应用范围也越来越广。 １

现代制造技术的发展趋势

现代制造技术的发展趋势 袁锋 摘要 知识经济和高科技的迅猛发展给制造业带来前所未有的机遇和挑战，现代制造技术被赋予新的内涵和特征，与其它学科交互融合发展，对传统的制造业产生了巨大的冲击。只有采用先进制造技术并不断创新，我国制造业才能在激烈竞争中立于不败之地。为此阐述了现代制造技术的发展趋势。 关键词:现代制造技术；特征；趋势。 引言 制造是人类社会赖以生存和发展的基石，任何时代都离不开制造业，制造业具有永恒性和不可替代性，它不仅是一个国家国民经济的支柱产业，而且对其经济和政治的领导地位也有着决定性的影响，一个国家经济的崛起在很大程度上取决于制造业的发展。在工业发达国家，约有1／4的人口从事各种形式的制造活动，70 以上的物质财富来自制造业。因此，很多国家把制定制造业发展战略列为重中之重。战后，日本、德国等国家由于重视制造业，国力很快得以恢复，成为制造强国，经济实力也跃居世界前列。美国认为要重振经济雄风，保持美国在全球经济中的霸主地位，必须大力重振制造业，夺回其制造业的世界霸主地位。为此，美国加大了制造业的投资力度，积极进行策略研究，现在某些领域已基本赶上甚至超过日本而与其并驾齐驱。可见制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响。 近年来，随着高新技术和知识经济的迅猛发展，生命科学、材料科学、信息技术、微电子技术、航空航天等新兴的科学技术不断涌现。以计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合的先进制造技术应运而生，对传统的制造业产生了巨大的影响和冲击。目前，世界各国尤其是工业发达国家都非常重视制造技术的开发研究和应用，在这一领域的国际竞争日趋激烈，我们要想在新一轮的较量中立于不败之地，就必须大力发展制造技术。 1 现代制造技术的主要特征 1．1 制造内涵的扩展 随着通讯和网络的发展，全球性的贸易壁垒正在逐步消失，制造技术已发展成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科且高度复杂的集成技术。制造的概念和内涵得到大大扩展，它是一种涵盖面很广的广义制造概念，是“大过程”、“大制造”，包括光、机、电产品的制造，工艺流程设计，通用产品和高精尖产品的制造以及材料制备；不仅包括机械加工方法，而且还包括高能束加工方法、硅微加工方法、电化学加工方法等；它不但包括从毛坯到成品的加工制造过程，而且还涉及产品的市场信息收集与分析、产品的选型决策、产品的设计制造过程、产品的销售和售后服务、报废产品的处理以及产品的疲劳强度和全寿命过程的预估等产品整个生命周期的全过程。 1．2 先进制造技术、制造系统和制造模式的发展 近年来，制造工程与制造科学取得了前所未有的成就，先进制造技术、制造系统和制

交流变频调速技术发展的现状及趋势

交流变频调速技术发展的现状及趋势 概述 交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术，其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展，将先进技术推广到生产实践中去，交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。 变频调速技术概述，常用电力电子器件原理及选择，变频调速原理，变频器的选择，变频调速拖动系统的构建，变频技术应用概述，变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。 在理论上以必需、够用为原则；精心选材，努力贯彻少而精、启发式的教学思想； 变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道，从大范围来分，电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现，性能好，因此，过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是，由于采用直流电源，它的滑环和碳刷要经常拆换，故费时费工，成本高，给人们带来不少的麻烦。因此人们希望，让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式；由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式，乃至直流电动机调速系统，而成为电气传动的中枢。 要学习交流电动机的变频调速技术，必须有电力拖动系统的知识。因此，先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速，n和转矩T（有时也用电流，因转矩和电动机的电枢电流成正比）。两者之间的关系式称为机械特性。 交流电动机是电力拖动系统中重要的能量转换装置,用来实现将电能转换为机械能。长期以来人们一直在寻求对电动机转速进行调节和控制的方法,起初由于直流调速系统的调速性能优于交流调速系统,直流调速系统在调速领域内长期占居主导地位。 变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三 种 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优