电气自动化交流传动控制系统分析
随着时代快速进步促进了电力行业的蓬勃发展，各种电力技术也得到不断完善。在电气自动化技术加入到控制系统中后，系统应用结果得到了进一步完善，为交流传动控制系统推广与使用创造出了更加有利条件。文章将以交流传动控制系统基本情况介绍为着手点，对电气自动化交流传动控制系统展开全面性分析与研究，期望能够为控制系统应用与推广提供一些理论方面的帮助。
标签：电动机;交流传动控制系统;人工智能技术
1交流调速的原理
由于直流电动机具有电刷与整流子，必须经常对电刷与整流子进行维修检查，因而电动机安装的环境受到限制。另外，直流电动机的转速不够高、容量小，且它的体积、重量与价格比同等容量的交流电动机要大。在20世纪60年代以后，随着电力电子学与电子技术的发展，使得采用半导体交流技术的交流调速系统得以实现。特别是20世纪70年代以来，集成电路和计算机控制技术在大力发展和现代控制理论的大规模应用，为交流电传动的开发创造出有利的条件，像交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速和无换向器电动机调速，使得交流机电传动逐步具备了宽的调速范围、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。交流调速在各个工业领域中的应用所占的比重正在逐渐增大，在机电传动自动化领域中的地位也曰趋重要。
2电气自动化交流传动控制系统
2.1电动机调速
以异步电动机调速为例。较为常用的异步电动机调速方式，除上文所述集中调速方式之外，还有变极对数调速以及电磁转差离合器调速等。根据电动机基本原理，从定子进入到转子的电磁功率，一部分会和转差率保持正比关系，另一部分会对负载形成有效拖动。就能量转换层面而言，转差功率回收、消耗以及是否增加，将是评价调速系统效率的重要指标。鉴于此，可以将异步电动机调速系统细分为三种：（1）转差功率消耗型。此种系统转差功率，会被转换为热能进而被消耗掉。与其他调速系统相比，此种调速系统效率处于较低状态。会通过提升转差功率消耗的方式降低转速，随着转速的不断降低，其效率也会越小。（2）转差功率回馈型。此种系统对于转差功率的消耗较大，会有一部分功率在运行时被消耗掉，而多数功率，会通过对变流装置的运用，回馈到电网之中，或直接转化为机械能被使用。在转速逐渐处于下降状态时，回收功率也会随之增加。（3）转差功率不变型。此种系统转差功率内的转子会出现一部分的铜损耗，但其转差功率消耗始终处于较为稳定的状态，也会随着转速的改变而出现较大变化，整体效率相对较高。由于此种系统的变极对数调速使用存在限制，只能实施有级调速，所以系统的使用场合也存在着一定的约束。在诸多调速中，变频调速使用最广，能够形成高动态性能交流调速体系，整体应用效果较为理想，发展前景较为客观。
司机台操纵技术
车体轻量化技术
转向架技术
空气制动技术
高压测检测技术
2.1.1 牵引变频器技术
电力电子器件的发展推动了变频器技术的发展。国际上快速晶闸管在交流传动变流器上的应用属于早期阶段，现基本被淘汰；GTO元件作为第二代在变流器上的应用，技术上已趋成熟，但也开始被下一代新元件代替；IGBT、IGCT元件广泛应用于变流器，在工程化和产业化上很有前景，将成为现代变流技术的主流；集成化智力化）元件IPM已崭露头角，应用前景广阔。
牵引变频器
牵引变频器
直接转矩控制
（在高速、重载大功率电力牵引领域，直接转矩控制方法的优势越来越明显）
器有应用为交流传动电力牵引控制提供了优越的硬件条件，加之软件技术的不断发展，现代交流传动机车（列车）的控制系统日趋完善。
牵引变压器的发展要求大容量、小型轻量化、低损耗、低噪声、高阻抗、全退耦。而交流传动牵引变压器还要在设计时特别考虑电压、电流的高次谐波可能存在的直流偏磁和过激磁、漏磁的影响，以及由于高次谐波和大漏磁引发的局部过热和高噪声，同时还要在电磁兼容性产出有自己知识产权的有一定批量的交流传动机车，或全部国产化的交流传动机车，或只生产交流传动机车。
“十.五”期间是铁路机车交流传动技术“十年转换”工程的关键时期。根据“十五”铁路科技发展计划，我国将实现“两网”（快速客运网和块捷货运网）、两线（京沈客运专线和沪宁客运专线）、两系统（安权保障系统和运营信息系统）的科技发展目标。这就特别需要运载装备的先行作用，而交流传动电力牵引运载装备将是主角，则也是交流传动技术“十年转换”工程的同期任务。
到产业化，以满足“两网”对运载装备的需求。交流传动电力牵引摆式列车技术要在工程化上有所突破，构成具有自我知识产权的摆式列车技术，以满足既有线路客运进一步体速的要求，为迎接我国第四次、第五次更大规模的提速作好技术装备的储备。要完成270km/h级交流传动高速动车组的研制和试验，实现270km/h级高速动车组工程化和商用化，为高速客运专线的发展做好运载装备的技术储备。要研究300km/h级以上动力分散型交流传动高速动车组，并取得成果。
第四章 交流传动系统的主电路及其控制方式
判断题
1. 牵引逆变器可以分成电压源型和电流源型两种，为同步电机供电的大多采用电压源型逆变器，为异步电机供电的大多采用电流源型逆变器。 ×
2. 逆变器采用PWM控制技术可以减少输出电压谐波。 √
3. 在载波频率较高情况下，一般不采用同步调制。 √
4. 相比电压空间矢量脉宽调制，采用SPWM可以提高直流电压利用率。 ×
5. 两电平逆变器的SVPWM控制可以用在正弦调制波中加入零序分量的载波PWM与其等效。 √
6. 我国交流传动电力机车和高速动车组全部采用电压源逆变器。 √
7. 三相三电平可以输出27种开关状态组合，对应地在α，β平面上只对应着18个基本空间矢量。 ×
8. 两电平牵引逆变器的开关总共有8种组合，在α，β平面上只对应着7个基本空间矢量。 √
9. PWM控制的做法就是把每一个扇区再分成若干个对应于时间Ts的小区间，Ts越小，电机旋转磁场更接近于圆形。 √
10. 两电平SVPWM控制中，改变开关工作状态的顺序不影响开关损耗。 ×
11. 在三电平牵引逆变器的基本矢量中，长矢量和中矢量不影响中点电压。 ×
交流电机控制系统
摘要：交流电机是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器（见直流电机的换向），因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。20世纪80年代初，最大的汽轮发电机已达150万千瓦。
关键字：交流电机 电机控制
一、概述
现代社会中，电能是使用最广泛的一种能源。这是因为电能在生产、传输、分配、转换、控制和管理等方面都非常方便。
电能在生产和使用中，电机起着重要作用
。从能量转换角度看，电机中有发电机和电动机之分。在国民经济的各行各业中使用的生产机械，诸如各种机床、轧钢机、矿井提升机、球磨机乃至家用电器等，数不胜数。在电力拖动自动控制系统系统中，要大量应用控制电机。
交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场的转速相同，称为同步转速。ns与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系。
ns＝60f/P
在中国，电源频率为50赫，所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为3000转/分，三相交流电机中两对极电机的同步转速为1500转/分，余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10％以内。
S=（n0-n）/n0 (n0为同步转速，n为空载转速）
由此可知，交流电机（不管是同步还是异步）的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率，而以往要改变电源频率是比较复杂的。所以70年代以前，在要求调速的场合，多用直流电机。随着电力电子技术的发展，交流电动机的变频调速技术已开始得到实用。
二、交流电机的直接转矩控制
