SVPWM矿山牵引电机车控制系统的研究与仿真(2)
目前，交流驱动电力机车在国外应用的较为普遍，交流驱动电力机车厂家在英国的Clayton公司，德国鲁尔煤矿公司等公司的技术在世界上处于领先水平，发展的比较成熟。国外的电力机车种类非常齐全，有直线传动架线式电机车，直流传动蓄电池电机车，直流传动防爆蓄电池电机车，交流传动架线式电机车，交流传动蓄电池电机车和交流传动防爆蓄电池电机车。
2001 年以来，由于煤矿电机车在中国的发展情况并不理想，所以不少国内的生产电机车的一些企业已经缩减了继续生产电机车的费用，导致大部分的电机车的水平仍然是三，四十年前的水平，十分落后。但是随着很多民营公司在近些年的发展，在电机车方向的投入，电机车这个几乎要衰退的行业又重新繁荣起来。由此可见，想要在国内取得好的发展好的成绩，技术创新势在必行，只有提高产品的技术性能才能在市场上有一席之地。目前来看，我国使用的煤矿电机车大多数是直流驱动的。直流电机的造价高、可靠性低、电刷和整流子磨损需定期文修、机械强度差，而交流电机与之相比则具有价格低、可靠性高、体积小、重量轻、机械强度高、坚固耐用、易文护等优点；交流变频调速电机车的粘着力利用高、启动转矩大、调速性能好、恒功率范围宽、牵引制动性能佳、经济效益高等一系列突出优点，使得直流电阻调速的电机车无法与之媲美，再者煤矿电机车的工作环境恶劣，使得其井下文护困难。因此交流传动电机车取代直流传动电机车已成为必然趋势 [1] 。
但是我国的煤矿交流驱动电机发展还处于萌芽时期，技术还不成熟。典型应用的实例有以下几个[2]。
1）交流传动蓄电池电机车 在天津电气传动设计研究所的协助下，1999年3月我国首台蓄电池电机车在兰州机车厂通过了技术鉴定。在18Km秦岭隧道进行了工业性实验，基本满足技术性能指标。兰州机车厂随后又开发了14t、18t交流传动架线式电机车和32t交流传动蓄电池电机车。
（2）交流传动架线式电机车 山东新汶矿业集团公司协庄煤矿与唐山现代电器厂协作共同研制的这一新型产品中驾式变频调速电机车,于2001年2月在山东新汶矿业集团公司协庄矿水平大巷运行至今,各项指标均达到了设计要求。
（3）2003年9月中铁机械工程研究设计院与中铁隧道局及中铁五局联合研制成功了JXKB系列变频交流转动蓄电池工矿电机车。JXKB系列变频交流转动蓄电池工矿电机
但是就煤矿而言，交流驱动电机车应用中，还存在问题，其主要表现在以下几个方面：
（1）交流驱动电机车使用过程中制动模块经常被烧坏；
（2）电机车在运行中并不稳定，电机车的速度会有时快，有时慢，这是由于电机车在使用过程中经常会频繁加速、减速，有时也会突然断电；
（3）由于直流架线在煤矿井下面的长度会较长，因此供电电压会有大范围波动，最低达350V左右，最高可达750V左右，因此交流电机很有可能频繁出故障、驱动系统功率管损坏的情况发生。
1.2交流调速控制技术的发展
在上个世纪中期开始，电气传动界迎来了具有非常意义的技术革命，由于直流电机自身的缺点，制造工艺复杂繁琐并且造价高昂，保养文护也相当麻烦，所以将交流电动机实现速度控制来代替直流电动机。随着电力电子器件及微电子技术的不断进步，以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，现在从数百瓦的伺服系统到数万千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、快响应和大范围的调速传动；从单机传动到多机协调运转，几乎都可采用交流调速传动。交流调速传动的客观发展趋势已表明，它完全可以与直流传动相媲美、相抗衡，并有取代的趋势。自交流调速传动出现以来，日本、西欧等一些工业先进国家在交流调速方面取得了长足的进展。并且发生了根本性的变化—交流调速取代直流调速。据日本有关资料报道，1975年日本新增加的传动装置中，交流与直流的功率比为25:75，到1985年已变为75:25。据美国工业市场报道，1988年交流调速装置销售了4亿美元，直流调速装置为5.3亿美元。而到1993年交流调速装置销售额增加到6.2亿美元，直流调速装置为6.5亿美元。据西门子公司报道，1987年国际调速传动市场销售104亿马克，其中交流调速占30亿马克。而到1992年国际调速传动市场销售140亿马克，交流调速为60亿马克。由此可见，到20实际末或更晚些，交、直流调速各占百分之五十是比较客观的预计，而交流调速取代直流调速的趋势也更加明显 [3]。