Matlab三相交流异步电机的矢量控制仿真(3)
1.2 异步电机调速系统简介
异步电机的调速系统分为较多种类。属于常用的有降电压调速、绕线转子异步电动机串级调速、变频调速等。
我们可以将调速系统分为以下三类：
1.转差功率消耗型调速系统。此类在三类调速系统中的效率最低，其获取转速降低的方式为增加转差功率的消耗，并且效率随着转速的下降会越来越低，但此类系统结构最为简单。
2.转差功率回馈型调速系统。大多数是回馈电网或可由转换器采用低转速时功率恢复。此类系统的回收功率随着转速的降低会变得越来越多，绕线转子异步电动机串级调速属于此类。第2类系统的效率显而易见高于第一类，但由于交流装置的增设，需要多消耗一部分功率。
3.恒功率调速系统。该系统无论高、低速度，转差功率消耗不变，因此效率最高。
变频调速系统被划分为四类。恒压频比和转差功率目前在某些方面表现的还不尽如人意，譬如有时候生产机械所需要调速系统的动，静态性能条件较高时，以上两种系统无法满足。矢量控制和直接转矩控制较为完善，调速效果好，都有各自的应用领域。
1.3 矢量控制技术的发展与现状
1.3.1 发展背景
在矢量控制技术发展前，关于它的论文发表已有20多年，但是真正实用的程度不过10年历史。20世纪中期美国通用电气公司发明了SCR整流器，当时普及以其为电源的直流传动方式，但调理方面存在着缺点：
①电动机很多方面受到限制，譬如其容量、最高转速，以及环境条件；
②换向器、电刷文护不便；
人们希望能够出现一个新型交流调速方案来弥补以上缺点。在1970年，快速SCR被发明，使得SCR变频调速的研究进展很快，并得以实现实用化。譬如风机、水泵以及传送带等生产设备，在这些设备上均应用到SCR。但此时的SCR还是具有缺点：容易因为误触发而导致换相失败，电路造成短路，使得生产设备停机。由此可见，当时交流调速技术仍处于一个初级阶段，许多功能只能够在理想状态下实现，只能当做一种单纯的调速装置。
最初的开环U/f恒定控制用来实现频率控制，以及后来加入的电流回路，提高了系统的性能和应用。但此时的系统仍旧具有缺点：系统的稳定性，启动的转矩动态响应要差于直流调速系统。
无论采用的逆变器是SCR电压型还是电流型，都需要用到换相电路。换相电路由电容和电抗组成，缺点较为明显：体积大、换相时间长。故人们希望能够发明出一种不需要换相电路的自励式逆变器。
20世纪70年代，用到了3kHz载波频率的PWM逆变器。随着GTR、IGBT模块的开发，关于矢量控制研究获得突破性的进展。交流传动进入伺服控制的高级领域。
在20世纪中期，此时的德国在交流调速技术上处于领先地位。
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