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矢量控制技術國內外研究現狀概況

時間:2019-04-27 15:57來源:畢業論文
在矢量控制技術發展前,關于它的論文發表已有20多年,但是真正實用的程度不過10年歷史。20世紀中期美國通用電氣公司發明了SCR整流器,當時普及以其為電源的直流傳動方式,但調理

在矢量控制技術發展前,關于它的論文發表已有20多年,但是真正實用的程度不過10年歷史。20世紀中期美國通用電氣公司發明了SCR整流器,當時普及以其為電源的直流傳動方式,但調理方面存在著缺點:34956
    ①電動機很多方面受到限制,譬如其容量、最高轉速,以及環境條件;
    ②換向器、電刷維護不便;
    人們希望能夠出現一個新型交流調速方案來彌補以上缺點。在1970年,快速SCR被發明,使得SCR變頻調速的研究進展很快,并得以實現實用化。譬如風機、水泵以及傳送帶等生產設備,在這些設備上均應用到SCR。但此時的SCR還是具有缺點:容易因為誤觸發而導致換相失敗,電路造成短路,使得生產設備停機。由此可見,當時交流調速技術仍處于一個初級階段,許多功能只能夠在理想狀態下實現,只能當做一種單純的調速裝置。論文網
    最初的開環U/f恒定控制用來實現頻率控制,以及后來加入的電流回路,提高了系統的性能和應用。但此時的系統仍舊具有缺點:系統的穩定性,啟動的轉矩動態響應要差于直流調速系統。
    無論采用的逆變器是SCR電壓型還是電流型,都需要用到換相電路。換相電路由電容和電抗組成,缺點較為明顯:體積大、換相時間長。故人們希望能夠發明出一種不需要換相電路的自勵式逆變器。
    20世紀70年代,用到了3kHz載波頻率的PWM逆變器。隨著GTR、IGBT模塊的開發,關于矢量控制研究獲得突破性的進展。交流傳動進入伺服控制的高級領域。
    在20世紀中期,此時的德國在交流調速技術上處于領先地位。
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1.3.2發展歷史
    在理論和新思想的實用前景上,新的控制方法是無可爭辯的。但由于其硬件過于復雜,價格昂貴,故很難得以實際應用。至20世紀70年代中期為止,這類控制方式僅能在一些電力檢測設備上作傳動用。此后,德國人展開解決硬件和系統簡化的研究,均獲得不小的進展。
日本于1972年接收到矢量控制的信息。隨后幾年之內,陸續有相關研究論文發表及專利申請。20世紀80年代,日本廠家競相進行矢量控制技術的研究,人們認為在理論方面并不能否認這類技術的優越性,但若要形成實際產品,需要解決一些在性能和價格兩方面上產生的實際問題,即
    ①需要進一步將理論結合到實際中,提高應用水平;
    ②研究出在磁通矢量方面上的直接、間接檢測方法;
    ③研制一種能夠進行復雜運算的控制裝置,并且可以高速處理運算結果;
    ④研制一種控制時滯小的電力變流裝置,它可以將時域和空間分開;.
    始于上世紀80年代,矢量控制第一個用于大中型交流傳動試驗,用來驅動造紙機。其后,矢量控制無論在異步電動機還是同步電動機,均得以應用在軋鋼機主傳動上。向產品化發展的過程中遇到不少難題,其中最大的難題為控制電路的研制。矢量控制包含較多方面,譬如坐標變換,矢量運算和含有非線性的復雜運算。在高速運行的大小是交流電的瞬時值控制的必要條件,規模比直流變換器的大得多。倘若試用模擬電路,無論從價格或是可靠性等方面,均無法實現。故在當時無法得以實用化。
 1.3.3發展現狀
   當前,矢量控制技術的發展方向定為無速度傳感器的矢量控制(SVC),這是時下交流電機調速控制的重要課題之一,也是國內外學術界的研究熱點。國內許多高校在該區域進行能源投資,但無太多收獲。產品的實用化與國外差距較大。國內生產的變頻器普遍處在V/F控制水平,反之,國外早已實現SVC的產品化。這項技術的關鍵是保持控制精度高的前提下,信息獲取的準確速度,因此可以滿足實時控制。 矢量控制技術國內外研究現狀概況:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190427/32690.html
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