1 前言

1.1 电动机技术发展及现状

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发

展又促进了社会生产力的不断提高。从

19 世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动

生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增
加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制
系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，
控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。

　　它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。电机常用的分类方法主要有两种：
一种是按功能用途分，可分为发电机﹑电动机，变压器和控制电机四大类。电动机的功能是
将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多
的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的
60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机.根据电
源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类

.交流电机又分为同步电机和异步

电机。

　　在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖
动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑
调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生
产机械都采用电力拖动。

　　按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两
大类。

　　纵观电力拖动的发展过程，交，直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现
以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，

19 世纪末期，由于研制出了经济实用的

交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特
别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调
速精度与范围等静态特发。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，
所以

20 世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用

直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

　　虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又
称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有易爆气
体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限制。所以，
在

20 世纪 60 年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的交流调

速系统得以实现。尤其是

70 年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流

电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，
无换向器电动机调速等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响
应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动
媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，因此它今后将