SVPWM矿山牵引电机车控制系统的研究与仿真(5)
目前，矢量控制系统常用的控制方案有三种：按转子磁链定向、按定子磁链定向和按气隙磁链定向。按转子磁链定向的矢量控制方案是最佳选择，可以实现励磁电流与转矩电流分量二者的完全解耦，因此转子磁链定向是目前主要采用的交流调速方案。近年来高性能矢量控制研究得到了较快发展，从有速度到无速度传感器，从电机参数测量到参数自适应调整，从经典的PI调节器到人工智能模糊控制等。
1.3.3电力电子器件的发展
电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“机车”。现代电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、通信、机器人等），还是对高新技术产业都至关重要，它已迅速发展成为一门独立学科领域。现代电力电子器件仍然在向大功率，易驱动和高频化方向发展。另外，电力电子模块化是电力电子向高功率密度发展的重要的一步。当前电力电子器件的主要成果如下[6]。
（1）MCT-MOS控制晶闸管（MOS-Controlled Thyristor）MCT是一种新型MOS与双极复合型器件。它既有晶闸管良好的阻断和通态特性，又具有MOS场效应管输入阻抗高，驱动功率低和开关速度快的优点。
（2）IGCT——集成门极换流晶闸管（Intergrated Gate Commutated Thyristors）IGCT是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型典礼半导体器件。它的应用使变流装置在功率，可靠性，开关速度，效率，成本，重量和体积等方面都取得了巨大进展。
（3）IPEM-集成电力电子模块（Intergrated Power Electronics Modules）IPEM已经不是传统意义上的电力电子器件的概念，它是将电力电子装置的诸多器件集成在一起的模块。IPEM实现了电力电子技术的智能化和模块化，并大大降低电路接线电感，提高了系统的效率。
（4）IGBT——绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor）IGBT是一种N沟道增强型场控（电压）复合器件，它属于少子器件类，却有POWER MOSFET和双极性器件的优点：高的输入阻抗（容抗性质）、开关速度快、安全工作区宽，饱和压降比较低，甚至接近GTR的饱和压降，耐压高、 电流大。因此，IGBT将是促进高频电力电子技术发展的一种比较理想的基础元件。
智能功率模块是向第四代器件功率集成电路的过渡产品，是微电子和电力电子技术结合的产物。它不但能提供功率输出，而且具有逻辑、控制、传感、检测、保护和自诊断等功能。智能功率模块具有以下特点：开关速度快，驱动电流小，控制驱动简单；采用隔离技术，散热更均匀，体积外观更加紧凑；集成度高，模块集成了驱动电路，保护电路甚至光耦，大大缩短开发时间；内含电流传感器，可以高效迅速地检测过电流和短路电流，能对功率模块给予足够地保护，故障率大为降低；保护功能丰富，如电流保护、电压保护、温度保护等一应俱全，实现了信号处理、故障诊断、自我保护等多种智能功能，既减小体积减轻重量，又提高可靠性；由于在器件内部电源电路和驱动电路的配线设计上做到优化，所以浪涌电压、门极振荡、噪声引起的干扰问题能得到有效控制；具有较高的性价比。目前已经在中小功率场合广泛应用，随着技术的不断进步，的输出功率也越来越大。模块化功率器件将是 21 世纪主宰器件。
1.3.4问题的提出与解决途径
按转子磁链定向矢量控制的基本思想是通过坐标变换，在按转子磁链定向同步旋转正交坐标系中，得到等效的直流电动机模型，仿照直流电动机的控制方法控制电磁转矩与磁链，然后将转子磁链定向坐标系中的控制量反变换得到三相坐标系的对应量，以实现控制。采用磁链开环的控制方式，无需转子磁链幅值，但对于矢量变换而言，仍然需要转子磁链的位置信号，转子磁链的计算仍然不可避免。