不論是同步電機(jī)還是異步電機(jī)，采用怎量控制技術(shù)及新的控制方法后，系統(tǒng)性能均大大提高，可望取代直流電機(jī)在電氣控制領(lǐng)域中的主導(dǎo)地位。目前典型的已經(jīng)應(yīng)用或正在研究的高性能交流電機(jī)控制系統(tǒng)有同步電機(jī)控制系統(tǒng)、異步電機(jī)控制系統(tǒng)和高精度交流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制等類型。

●無換向器電機(jī)控制系統(tǒng)采用交-直交電流型逆變器給普通同步電機(jī)供電，整流及逆變部分均由晶閘管構(gòu)成，利用同步電機(jī)電流可以超前電壓的特點(diǎn)，使逆變器的晶閘管工作在自然換相狀態(tài)。同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的位置，用以選通逆變器的晶閘管，使電機(jī)工作在自同步狀態(tài)，故又稱自控式同步電機(jī)控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是直接采用普通同步電機(jī)和普通晶閘管構(gòu)成系統(tǒng)，容量可以做得很大，電機(jī)轉(zhuǎn)速也可做得很高，如法國(guó)地中海高速列車即采用此方案，技術(shù)比較成熟。其缺點(diǎn)是由于電流采用方波供電，而電機(jī)繞組為正弦分布，產(chǎn)生的低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大。

●交-交變頻供電同步電機(jī)控制系統(tǒng)逆變器采用交-交循環(huán)變流電路，由普通晶閘管組成，提供三相正弦電流給普通同步電機(jī)。采用矢量控制后可對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行瞬態(tài)補(bǔ)償，因此系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良，已廣泛應(yīng)用在軋機(jī)主傳動(dòng)控制系統(tǒng)中。其特點(diǎn)是容量可以很大，但調(diào)速范圍有一定限制，只能從1/2同步速往下調(diào)。

●正弦波永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永磁材料，定子繞組仍為正弦分布繞組。如通以三相正弦交流電，可獲得較理想的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并產(chǎn)生平穩(wěn)的電磁轉(zhuǎn)矩。采用矢量控制技術(shù)使軸電流分量為零，用軸電流直接控制轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)控制性能可以達(dá)到很高水平。缺點(diǎn)是需要使用昂貴的絕對(duì)位置編碼器，采用普通增量式碼盤實(shí)現(xiàn)上述要求雖有一些限制，但采取一定措施后仍是可能的。目前研究的重點(diǎn)放在如何消除齒諧波及PWM控制等造成的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

●方波永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)又稱為無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子采用永磁材料，定子為整距集中繞組，以產(chǎn)生梯形波磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如通以三相方波交變電流，當(dāng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同相位時(shí)，理論上可產(chǎn)生平穩(wěn)的電磁轉(zhuǎn)矩。其主要特點(diǎn)是磁極位置檢測(cè)和無換向器電機(jī)一樣，非常簡(jiǎn)單，選通及系統(tǒng)控制容易實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是由于定子電感的存在，實(shí)際上電流達(dá)不到理想的方波，在換相時(shí)刻的疊流現(xiàn)象會(huì)造成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)低速性能有一定的影響。

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