交流电力传动技术的现状和发展概论
浅谈交流传动 - 副本
电机技术发展方向：一是集成化，包括机电耦合集成、电 力电子控制器集成; 二是高效率化，不管通过什么技术途径，我们永远追求高 效率和低成本; 三是数字化和智能化，这和电机控制器的发展关联度最高。
• 长期以来,直流电动机由于调速性能优越而掩盖 了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。 • 额定转速以下,励磁电流恒定,改变电枢电压,恒 转矩调速;以上,电枢电压恒定,改变励磁,恒功率 调速。 • 转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的 静、动态调速特性。因此,20世纪80年代以前, 在变速传动领域中,交流调速一直被直流压制。
交流调速的发展主要阶段
• 电力电子器件是现代交流调速支柱，其发展直接 决定和影响交流调速技术的发展。迄今为止,电力 电子器件的发展主要经历了： • 分立换流关断器件(第一代) → • 自关断器件(第二代) → • 功率集成电路PIC (第三代) → • 智能模块IPM (第四代) 四个阶段。
交流传动的崛起之路：
新能源汽车驱动电机：
• 新能源汽车驱动电机：驱动电机作为我们国家新 能源汽车关键零部件核心之一 国内已经完全具备了满足这些新能源汽车要求的 驱动电机和电机控制器的研发和制造能力
在电机控制 器方面，主 要是集成， 特别是系统 级集成，把 半导体晶圆 和控制器内 部结构做集 成，这也是 我们当前和 国外差距比 较大的地方， 也是追赶的 重点。
• 中、小功率的变频调速装置(1—100kw)主要是采 用IGBT , 中、大功率的变频调速装置(1000 — 10000kw) 采用GTO 器件
• 20 世纪90 年代至今,电力电子器件的发展进入了 第四代。电力电子器件模块化更为成熟。模块化 功率器件将是21 世纪主要器件。 • 目前同步电动机变频调速系统中仍采用晶闸管。 一代电力电子器件带来一代变频调速装置,性价比 一代高过一代。在人类社会进入信息化时代后,电 力电子技术连同电力传动控制与计算机技术一起 仍是21 世纪最重要的两大技术。
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
关于电气传动技术的发展及展望的探讨
关于电气传动技术的发展及展望的探讨摘要：电气传动关键部件是电动机,电动机的性能、结构、控制方式、电动机转速的控制是人们在不断研究和探索的对象。
通过几十年的研究,电动机的控制已经实现了自动化,随着信息化、智能化技术的推进,电气传动技术正面临着一场技术的革命。
本文将针对电气传动的发展进行较为详细的探讨。
关键字：电气传动；现状；发展Abstract: electrical transmission is a key part of motor, motor performance, structure, control, motor speed control is the objects of the unceasing study and exploration. Through several decades of research, motor control has achieved the automation, with information technology, intelligent technology advance; electrical transmission technology is facing a technology revolution. This article will focus on the development of electric drive for more detailed discussion.Key words: electric drive; present situation; development一、电气传动的定义及优势1、电气传动，是通过电动机可以把电能转换成机械能，因而可以带动各种不同类型的生产机械，还有交通车辆，包括生活中需要运动的各种物品。
人类劳动需要掌握各种机械的帮助，包括推动机械的原动力。
2、电气传动优点（1）电机的效率高，运转比较经济；（2）电能的传输和分配比较方便；（3）电能容易控制，因此现在电气传动已经成为绝大部分机械的传动方式，成为工业化的重要基础。
电力传动技术的发展趋势
电力传动技术的发展趋势电力传动技术是指通过电力来传输和控制机械设备的动力，它在工业生产和日常生活中起着重要的作用。
随着科技的不断发展，电力传动技术也在不断演进和改进，为了更好地了解电力传动技术的发展趋势，我们需要从多个方面加以分析和探讨。
首先我们要从电力传动技术的发展历程说起，电力传动技术最早可以追溯到19世纪末的工业革命时期。
当时主要以电动机来驱动机械设备，如电动机驱动的电机车、电梯等。
20世纪初，随着电力传动技术的不断发展，交流电动机、直流电动机的使用不断普及，电力传动技术迎来了一个飞速发展的时期。
20世纪后期，随着电子技术的快速发展，变频调速技术的应用使得电力传动技术更加灵活和智能化。
接着，在当今全球信息化和智能化的发展趋势下，电力传动技术也呈现出几个显著的发展趋势。
首先是电力传动技术的智能化和数字化，随着智能技术和互联网技术的发展，电力传动设备不再只是简单的机械传动，而是逐渐智能化、数字化，并且能够进行网络化管理。
这种智能化的发展趋势将使得电力传动系统更加节能、高效，也更易于维护和管理。
是电力传动技术的高效化和节能化。
随着环保意识的提高和能源资源的日益紧缺，人们对于电力传动技术的要求也越来越高。
未来的电力传动技术将更加重视节能和高效，通过对电机、变频器等设备的改进和优化，使得电力传动系统具有更高的能量转换效率和更低的能量损耗。
是电力传动技术的集成化和模块化。
随着工业自动化程度的不断提高，电力传动系统需要更加灵活、可控，也更具可扩展性。
未来的电力传动技术将更加注重模块化和集成化设计，以满足不同工业应用场景的需求，同时也更加便于设备的维护和管理。
是电力传动技术的安全性和可靠性。
随着社会的不断发展，对于工业设备的安全性和可靠性要求也越来越高。
未来的电力传动技术将更加注重设备的安全性设计和故障预测，通过引入智能传感器、数据分析等技术手段，提前发现设备故障，并进行预防性维护，确保设备的稳定运行。
总结一下，未来的电力传动技术将朝着智能化、高效化、集成化、安全可靠的方向发展。
电力传动发展现状及未来趋势分析
电力传动发展现状及未来趋势分析电力传动作为一种先进的动力传输方式，已经在各个领域展现出了广阔的应用前景。
本文将对电力传动的现状及未来趋势进行分析，探讨其在技术、市场和环保方面的发展潜力。
电力传动是一种以电能为动力源，通过电动机驱动传动装置实现动力传输的技术。
相较于传统的机械传动方式，电力传动具有许多优势。
首先，电力传动具有高效性能。
电动机在负载不同的情况下能够调整自身的输出功率，从而实现能源的高效利用。
其次，电力传动具有可靠性强的特点。
通过电缆和电子设备的连接，电力传动能够稳定地传送动力，且机械零部件的可靠性相对较高。
再次，电力传动具有操作灵活性。
通过调节电动机的控制系统，可以实现电力传动各种工作状态的调整，适应不同的工作环境和需求。
目前，电力传动已经广泛应用于工业领域。
特别是在重工业、石化、冶金、采矿等领域，电力传动已经成为主要的动力传输方式。
在工业生产中，电力传动能够实现自动化控制，提高生产效率和产品质量。
同时，电力传动还能够减少机械运动中的噪音和振动，改善工作环境。
此外，电力传动在汽车、铁路、船舶等交通工具中也具有广泛应用。
电力传动能够为交通工具提供高效、环保的动力源，降低能源消耗和排放，符合现代社会对绿色出行的需求。
未来，电力传动有望在技术、市场和环保方面迎来更大的发展。
首先，在技术方面，电力传动将继续改进和创新。
随着电子技术和材料科学的发展，电力传动系统的效率将进一步提高，传动装置的体积和重量将进一步减小，控制系统将进一步智能化。
例如，随着电池技术的突破，电力传动在汽车领域有望实现更长的续航里程和更高的充电效率。
其次，在市场方面，电力传动的需求将继续增长。
随着工业化和城市化的推进，对高效、稳定、环保的动力传输方式的需求日益增加。
同时，电力传动在新兴市场和发展中国家也具有广阔的应用前景。
最后，在环保方面，电力传动将成为实现碳中和和可持续发展的重要方式之一。
通过将可再生能源和电动机的组合，能够实现清洁、低碳的能源利用，减少排放，保护环境。
2023年电气传动行业市场分析现状
2023年电气传动行业市场分析现状电气传动是指利用电能作为动力源驱动机械运动的一种技术。
随着工业化的快速发展，电气传动行业也迎来了快速的发展。
本文将从市场规模、行业竞争、政策支持、创新发展等方面对电气传动行业的市场现状进行分析。
首先，电气传动行业市场规模庞大。
随着工业自动化的不断推进，电气传动在各个领域有广泛应用，涵盖了机械制造、汽车、轨道交通、航空航天、能源等多个行业。
根据数据显示，截至2019年，中国电气传动市场规模已经超过1000亿元，预计未来几年还将继续增长。
其次，电气传动行业竞争激烈。
随着市场规模的扩大，越来越多的企业进入到电气传动行业，增加了竞争的激烈程度。
目前，国内电气传动行业中竞争力较强的企业有ABB、西门子、施耐德等国际知名企业，以及华为、中兴、海尔等国内企业。
再次，政策支持是电气传动行业发展的重要推动力。
为了推进工业升级和创新发展，国家出台了一系列政策支持电气传动行业的发展，包括加大对电气传动技术研发的支持、提高电气传动设备进口关税等措施。
这些政策的实施为电气传动行业提供了有力的政策环境，促进了行业的快速发展。
最后，创新发展是电气传动行业的重要趋势。
随着科技的不断进步，电气传动行业也在不断创新，向智能化、高效能方向发展。
近年来，智能电气传动产品逐渐普及，如智能马达等新技术、新产品不断涌现。
同时，电气传动行业与其他行业的融合也带来了更多的发展机遇，如电动汽车的兴起为电气传动行业带来了新的市场需求。
综上所述，电气传动行业市场规模庞大，竞争激烈，政策支持力度大，创新发展成为行业的重要趋势。
随着工业自动化和科技进步的推动，电气传动行业有望继续保持快速发展。
然而，也需关注行业发展中可能面临的挑战，如技术创新能力不足、市场需求变化等。
因此，企业需不断提升自身竞争力，提高技术研发水平，把握市场需求，以适应行业发展的新变化。
交流电力传动技术的现状和发展概论
交流电力传动技术的现状和发展内容摘要为了资源能效并保护环境，实现高速和重载运输，促进国民经济的可持续发展，在轨道交通运输领域，具有优异运行性能和显著节能效果的电力牵引交流传动系统应用越来越普遍，而交流传动传动控制技术是高速和重载车辆必须的技术配置，是高速铁路和重载货运发展的基础，也已成为衡量一个国家铁路技术水平的重要标志。
本论文从电力牵引交流传动系统的基本结构出发，大致介绍了国内外交流电力传动技术的发展历程，详细分析了系统核心部件牵引变压器、变流器、牵引电动机以及对之进行控制的控制系统的的研究现状和发展历程，最后研究了我国的交流传动控制技术发展及未来展望。
关键词：交流传动与控制结构与原理现状与发展ABSTRACTIn order to improve the efficiency of resource，protect the environment，realize the high-speed and heavy transportation，and promote the sustainable development of domestic economy，in the area of rail transportation，the electric traction AC drive system，which has excellent core component and eminent effect of energy-saving，is being increasingly prevalent applied in practical condition .Meanwhile，AC drive control technology，a imperative technology about high-speed and heavy transportation and a fundamental of high-speed train and heavy freight transportation，becomes a significant sign to judge a country’s ability of transportation.This essay is base on the basic structure of electric traction AC drive system，and，roughly，introduces the development about electric traction AC drive system all over the world . also，it explicitly analyses the core components，including transformer, converter, and traction motor，and the related current research and development about its control system. At last，it discusses the development and prospect about AC drive control technology in our country.KEY WORDS: AC drive and control structure and principle current status and development目录引言 (4)一、电力传动控制系统的基本结构和工作原理 (4)二、牵引变压器 (5)2.1发展历程 (5)2.2变压器铁心及绕组结构的技术现状 (6)2.3发展展望 (7)三、变流器 (8)3.1变流器的发展 (8)3.2交流传动牵引变流器的技术现状 (9)3.3发展展望 (9)四、牵引电动机 (10)4.1发展背景 (10)4.2发展历程 (10)4.2未来展望 (12)五、控制系统 (13)5.1机车交流传动控制系统的发展 (13)5.2机车交流传动系统的现状 (14)六、我国交流电力传动的展望 (15)交流电力传动技术的现状和发展铁道牵引电传动技术是牵引动力设备的核心技术，其发展目标一直是致力于改善机车牵引和电制动性能，提高运用可靠性和能源的有效利用率，减少对环境的影响，降低运营成本，更好地满足铁路运输市场的需求。
交流电机行业发展现状及趋势
交流电机行业发展现状及趋势一、电动机定义及分类电动机是把电能转换成机械能的一种设备。
它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。
电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机。
二、交流电机产量交流电机与直流电机相比，由于没有换向器(见直流电机的换向)，因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。
交流电机功率的覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。
因此交流传动取代直流传动已逐步变为现实。
2018-2020年中国交流电动机产量逐年增长，2020年中国交流电动机产量为31705万千瓦，较2019年的28733万千瓦同比增长10.3%。
浙江交流电动机产量居全国首位，2020年浙江交流电动机产量为7120.5万千瓦；江苏排名第二，交流电动机产量为6108.4万千瓦；安徽、上海及山东依次位列第三、第四、第五，产量分别为2734.9万千瓦、2499.2万千万、2113.6万千瓦。
三、交流电机进出口量根据中国海关数据显示，2020年中国交流电动机进口量为1500万台，同比上升25%；进口金额为11.99亿美元，同比上升4.2%。
从中国进口的交流电动机产品来看，主要以单相交流电动机为主，2020年进口数量达到263.89万台，占总进口数量为84.04%；进口金额为0.80亿美元，占总进口金额的6.7%。
中国交流电动机出口数量和金额都大于交流电动机进口数量和金额，根据中国海关数据显示，2020年中国交流电动机出口数量为3.43亿台，较2019年减少了0.06亿台；出口金额为42.80亿美元，较2019年减少了1.97亿美元。
从出口的产品来看，2020年单相交流电动机出口数量为32521.4万台，占总出口数量的94.92%；出口金额为23.2亿美元，占总出口金额的54.2%。
四、交流电机发展趋势在车用驱动领域，交流电机的结构变化主导趋势还是在永磁同步框架下的结构调整：1、定子部分，从之前的平行齿，调整为平行槽结构，为了配合扁铜线的制造工艺；2、扁铜线目前的工艺是非连续性，后期通过调整定子结构改进，改进连续波绕组工艺；3、转子部分，主要是隔磁桥设计的调整，提高磁阻扭矩的占比；4、定转子的油冷结构调整；5、转子轴的结构调整，配合同轴等结构。
我国电力传动系统的发展状况
我国电力传动系统的发展状况电力传动系统优势明显，电力传动组成结构简单传动效率高，精确度高，节省电力，高精度传感器，计量器和计算机技术的应用使得其控制精度显著提高，电力驱动环保无污染而且噪音小，发展电力传动技术已经迫在眉睫。
目前我国在电力传动系统技术上问题重重，严重依赖国外技术，处处受限制，严重影响经济发展。
所以我国应该大力研究电力传动系统，解决自身瓶颈。
1 电力传动传动系统1.1 组成机械设备中非常重要的一部分是电力传动系统，而该系统主要有4个组成部分。
1电动机：电动机是生产机械的核心部分，其主要是将电能转化成机械能带动设备进行生产，根据电源的不同电动机又又直流电动机和交流电动机之分。
2传动机构：传动机构可以讲电动机产生的机械能传递到工作设备中去。
主要依靠传动带，联轴器等进行传送动能。
3控制设备：由控制电动机，自动化元件和工业控制计算机等组成的控制设备来控制电动机的运行4电源：电源有直流和交流两种电源，为不同的电动机和控制设备进行供电。
1.2 原理以电动机中介，将电能转化成机械能，并在传动机构的参与1/ 6下带动机器工作。
电力传动系统由电动机，传动机构和控制装置组成。
根据不同的需求和电源的不同，电力传动也因此而不同。
电力传动可以进行远距离自动控制，而其又以电力为能源，电力使用便捷，为电力传动在工业中大规模应用创造了条件，电动机的适用性强为工业发展提供了强劲动力。
1.3 电力电子技术应用的意义电力电子将各种能源转化成电能可以帮助电力系统向智能化节能化和自动化方向转变。
电力电子技术的发展推动了分布式发电技术的发展，可以帮助分布式发电系统控制不稳定状态，并且电力电子技术可以帮助电力系统进行改造，能够提高用电效率，节约能源，在电力系统的产生输送和分配方面的作用巨大。
1.4 我国电力电子技术的发展方向电力电子变换器技术，这项技术主要研究节约电能，新能源空间以及军事等领域中特殊电子变换器技术。
电力电子系统的集成：在这方面主要研究标准化电力电子模块，芯片系统集成，以及电力电子系统的性能研究。
交流传动的优越性及发展概况
一．交流传动的优越性交流传动技术是一门综合技术，但其本质的特点是牵引电动机采用了交流异步电动机，其一系列的优点都是由此而表现出来的。
交流传动机车所以成为现代机车发展的方向，正是由异步电动机的特点和优点所决定的。
和传统的串激直流电动机驱动系统相比，交流异步电动机驱动系统的优越之处表现在机械、绝缘、耐热、耐潮、粘着、维修、效率、重量尺寸等诸多方面。
1．构造简单，转速高，可靠性高，维修简便三相异步电动机结构中无换向器、无电刷装置；所以相同功率的电机，异步电动机的重量轻，体积小，可使机车转向架簧下部分重量相应减少，在机车通过曲线时，轮轨之间侧向压力也就相应减少，这对高速行车尤为重要；同时，由于电动机体积减少，便能选择更为合适的悬挂方式，从而简化了转向架结构；除轴承外无磨擦部件，密封性好，防潮、防尘、防雪性能好；全部电气部件均是绝缘的，且所用绝缘材料均为H级或F级，绝缘性能好，耐热性能好。
因此故障率低，可靠性高。
控制装置是模块结构，故障率也很低，驱动系统的全部运行过程和控制过程均由无触点电子元件完成，所以不存在传统系统中经常发生的触点磨损、粘连、接触不良、机械卡滞等问题。
据美国伯灵顿北方铁路介绍，该公司直流电动机的大修期一般在4万公里至48万公里之间，而交流牵引电动机的大修期可高达120~160万公里。
另外，交流传动机车有完备的微机监视系统和故障诊断系统，可随时监视系统的技术状态，进行故障诊断。
由此可知交流传动系统的可靠性是很高的，维修量很小，且检修简便，维修费用大大降低。
加拿大CP4744型交流传动机车的应用实践表明：不仅延长了计划修间隔，而且减少了计划外修理次数，每台机车每年可减少计划外修6次。
2，功率大，牵引力大，机车可以发挥较高的输出功率异步牵引电动机不存在换向的问题，所以高速行车时电的效率也就较高；同时，牵引电动机因无换向器，空间利用好，使机车功率得以进一步提高，再生制动时亦能输出较大的电功率。
2024年电传动系统市场发展现状
电传动系统市场发展现状1. 介绍电传动系统是指使用电动机作为动力源，通过电力传输来驱动机械设备的一种传动方式。
随着电动机技术和电子控制技术的不断发展，电传动系统在各个行业的应用愈发广泛。
本文将对电传动系统市场的发展现状进行分析。
2. 市场规模和增长趋势电传动系统市场在过去几年呈现出较快的增长趋势。
其中，汽车工业、工业自动化和能源行业的需求是推动市场发展的主要驱动力。
根据市场研究机构的数据，电传动系统市场在过去五年内以年均增长率超过10%的速度增长，预计未来几年仍将保持较高增长率。
3. 主要应用领域电传动系统广泛应用于各个行业，包括汽车、机械制造、航空航天、能源等。
其中，汽车工业是电传动系统的主要应用领域之一。
随着电动汽车的普及和环保意识的增强，电传动系统在汽车行业的市场份额也在逐渐增加。
另外，工业自动化是电传动系统的另一个重要应用领域。
工业自动化领域对高效、精确的运动控制需求较高，电传动系统正是满足这一需求的理想选择。
4. 技术发展趋势随着电子技术和信息技术的不断进步，电传动系统的技术也在不断革新。
以下是电传动系统技术发展的几个趋势：a. 高效能电传动系统的效能越高，其能耗越低，使用寿命越长。
因此，提高电传动系统的能效是技术发展的主要方向之一。
例如，新一代的电动机和变频器技术能够减小能源损耗，提高系统的能效。
b. 智能化智能化是电传动系统技术发展的另一个趋势。
借助传感器、通信技术和自动化控制技术，电传动系统能够实现远程监控和智能控制，提高系统的可靠性和安全性。
c. 轻量化轻量化是电传动系统技术发展的另一个关键方向。
对于移动设备和汽车等重量限制较为严格的领域，轻量化的电传动系统能够提高整体效率和性能。
5. 主要厂商和竞争格局目前，电传动系统市场主要由一些大型厂商主导，包括ABB、西门子、波音等。
这些公司在技术研发、产品制造和市场推广方面拥有较强的实力和资源优势。
竞争格局相对稳定，但新兴技术和新进入者的崛起可能会给市场带来一定的变革。
电力传动技术的发展趋势
电力传动技术的发展趋势电力传动技术一直是工业化生产中的重要组成部分，随着科技的不断发展和进步，电力传动技术也在不断地演进和创新。
本文将对电力传动技术的发展趋势进行分析和总结，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、电力传动技术的发展历程电力传动技术是指利用电力作为能源，通过驱动设备完成工业生产的一种技术手段。
其发展历程主要经历了以下几个阶段：1. 机械传动阶段早期的工业生产主要依靠传统的机械传动方式，如皮带传动、齿轮传动等，这些传动方式虽然简单粗暴，但效率低下，维护成本高，并且无法满足现代工业对精密、高效、智能化生产的需求。
2. 液压传动阶段20世纪中期，随着液压技术的发展，液压传动成为了工业领域的主流传动方式。
液压传动技术具有传动平稳、传动功率密度大、传动效率高等优点，为工业生产提供了强大支撑。
3. 电力传动的崛起随着电力技术的飞速发展，电动机作为一种高效、便捷的动力装置逐渐成为工业生产中的主力。
电力传动技术的崛起，为工业制造业实现了自动化、智能化提供了有力支持。
二、电力传动技术的发展趋势1. 智能化随着工业4.0时代的到来，电力传动技术也面临着智能化发展的趋势。
传感器、互联网技术的应用，让电力传动系统可以实现远程监控、智能诊断、自动化控制等功能，提高了生产效率，降低了维护成本，增强了系统的稳定性。
2. 高效节能在资源紧缺和环境污染日益严重的背景下，高效节能已经成为工业制造业的迫切需求。
电力传动技术应用高效电动机、变频调速、能量回收等技术手段，实现对能源的有效利用，降低能耗，减少环境污染。
3. 多元化随着工业生产需求的多样化，电力传动技术也在不断向多元化方向发展。
不仅可以满足工业机械传动的需求，还可以应用于交通运输、航空航天、海洋工程等领域，拓展了电力传动技术的应用范围。
4. 高精度在一些对精度要求较高的应用场景，如机床加工、精密装备等，电力传动技术也在不断追求更高的精度和稳定性，以满足这些领域对传动技术的需求。
浅析交流调速技术的现状及发展
浅析交流调速技术的现状及发展自第二次工业革命以来，电气技术已成为诸多高新技术系统中不可缺少的关键技术之一。
电气技术的外延十分广阔，内涵十分丰富。
本论文将浅析交流调速技术的现状及发展。
交流电动机固有的优点是：结构简单，造价低，坚固耐用，事故率低，容易维护；但它的最大缺点在于调速困难，简单调速方案的性能指标不佳，这只能够依靠交流调速理论的突破和调速装置的完善来解决。
交流传动系统之所以发展得如此迅速，和一些关键性技术的突破性进展有关。
它们是功率半导体器件（包括半控型和全控型）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。
逐步提高交流传动系统的性能，国内外有关研究工作正围绕以下几个方面展开：采用新型功率半导体器件和脉宽调制技术、采用新型功率半导体器件和脉宽调制功率半导体器件的不断进步，尤其是新型可关断器件，如 BJT（双极型晶体管）、MOSFET（金属氧化硅场效应管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的实用化，使得开关高频化的PWM 技术成为可能。
目前功率半导体器件正向高压、大功率、高频化、集成化和智能化方向发展。
典型的电力电子变频装置有电压型交-直-交变频器、电流型交-直-交变频器和交-交变频器三种。
电流型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感作储能元件，无功功率将由大电感来缓冲，它的一个突出优点是当电动机处于制动（发电）状态时，只需改变网侧可控整流器的输出电压极性即可使回馈到直流侧的再生电能方便地回馈到交流电网，构成的调速系统具有四象限运行能力，可用于频繁加减速等对动态性能有要求的单机应用场合，在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。
电压型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电容作储能元件，无功功率将由大电容来缓冲。
对于负载电动机而言，电压型变频器相当于一个交流电压源，在不超过容量限度的情况下，可以驱动多台电动机并联运行。
电压型PWM变频器在中小功率电力传动系统中占有主导地位。
交流电动机传动系统的控制技术发展综述
目录1 引言 (1)2异步电动机传动系统的控制策略 (1)2.1 转速开环恒压频比控制 (1)2.2转速闭环转差频率控制 (2)2.3 矢量控制 (3)2.4直接转矩控制 (3)2.5 基于无速度感器的交流传动控制技术 (5)3 同步电动机传动系统的控制策略 (6)4 总结与展望 (8)参考文献 (9)交流电动机传动系统的控制技术发展综述刘雪松大连交通大学1 引言现代电力电子技术的迅猛发展，新型电力电子器件不断问世，为交流传动奠定了坚实的物质基础；控制理论的逐步完善大大提高了交流传动系统性能；现代信息技术日新月异的发展，为控制系统技术的进步提供了保障；交流电机自身无可争辩的优势,是拓展交流传动系统的良好基础。
交流传动系统在性能上也已取得了长足发展，具备了宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好技术性能，其动、静态特性完全可以和直流传动系统相媲美，被人们提了多年的“交流传动取代直流传动”的愿望正在变为现实。
交流传动系统之所以能有如此巨大进步,主要得益于电力电子学、微电子学和控制理论的惊人发展,尤其是先进控制策略的成功应用。
纵观交流电机控制策略的发展，先后涌现出大量的方式方法，其中具有代表性的有：转速开环恒压频比(U/f=常数)控制、转差频率控制、矢量控制(磁场定向控制)、直接转矩控制等。
此外，无速度传感器的交流传动控制技术也已成为近年研究热点。
这些策略各有优缺点，在实际应用中必须根据具体要求适当选择，才能实现最佳效果，能全面了解上述各种控制策略非常重要。
本文正是基于此目的，对交流电机的各种控制策略进行了较为全面的综述与比较，力图反映交流传动在控制策略方面的最新研究进展。
2异步电动机传动系统的控制策略2.1 转速开环恒压频比控制最简单的异步电动机变压变频调速系统就是恒压频比控制系统。
为了满足低速时的带载能力，还须备有低频电压补偿功能。
转速开环恒压频比控制调速系统通常由数字控制的通用变频器-异步电动机组成，需要设定的控制信息主要有U/f特性、工作频率、频率升高时间、频率下降时间等，还可以有一系列特殊功能的设定。
先进的交流电传动现状和展望
变流技术与电力牵引３／２００４１综述・评论先进的交流电传动现状和展望Ｗ．Ｄ．Ｗｅｉｇｅｌ（德）【摘要】始于上世纪７０年代初的交流电传动技术已经从晶闸管技术发展到ＧＴＯ技术。
交流电传动技术的不断成熟，使其真正成为所有新机车动车的标准。
在最近几年中实现了ＩＧＢＴ取代ＧＴＯ晶闸管的重要技术转型。
作为最新进步，该技术转型现在还涵盖了大功率应用范围。
德国铁路公司新型的ＢＲ１８９四电流制电力机车最早将该项革新技术应用于极限功率范围。
新的交流传动调节方法ＳＩＴＲＡＣ融合动力学、耐用性和具有自调节的最佳调制为一体，其运行可不用速度传感器。
展望未来以及铁路工业试验室不断加强对超导变压器、静态能量储存、无传动齿轮箱的直接传动和燃料电池的前景的关注，这里不仅是考虑能源价格的日益增涨。
预计在２０１０年前一些革新技术将用于铁路中。
关键词：交流传动； 现状；展望中图分类号：Ｕ２６４．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－８４１０（２００４）０３－０００１－０７ Ｍｏｄｅｒｎ ＡＣ Ｄｒｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｔ ａｎｄ ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｓＡｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｔａｒｔｉｎｇ ａｔ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｖｅｎｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｃｅｎｔｕｒｙ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ａｃ ｄｒｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｒｏｍ Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ＧＴＯ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｍａｔｕｒｉｔｙ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ａｃ ｄｒｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ ａｌｌ ｎｅｗ ｖｅｈｉｃｌｅｓ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｙｅａｒｓ ｔｈｅ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ＧＴＯ－Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒｓ ｂｙ ＩＧＢＴｓ （ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ） ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｓ ａｎｏｔｈｅｒ ｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｈａｎｇｅ． Ｎｏｗ ａｓ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｓｔｅｐ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｈａｎｇｅ ａｌｓｏ ｃｏｖｅｒｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｎｅｗ ｃｌａｓｓ １８９ ｆｏｕｒ－ｓｙｓｔｅｍｓ－ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎ Ｒａｉｌ （ＤＢ ＡＧ） ｆｏｒｍｓ ｔｈｅ ｌｅａｄｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ｄｒｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ＳＩＴＲＡＣ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｓｅｌｆａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ａｎｄ ａｌｌｏｗｓ ｓｐｅｅｄ ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ， ｗｉｔｈ ｓｔａｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍｓ， ｗｉｔｈ ｇｅａｒｌｅｓｓｄｒｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｆｕｅｌ ｃｅｌｌｓ ａ ｖｉｅｗ ｔｏ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｂｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｉｌｗａｙ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｈｏｗｓ ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇ ｖｉｓｉｏｎｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｎ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｒｉｓｉｎｇ ｃｏｓｔｓ ｆｏｒｅｎｅｒｇｙ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｓｏｍｅ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｒａｉｌｗａｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｔｉｌｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｄｅｃａｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ａｃ ｄｒｉｖｅ； ａｒｔ； ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ１引言自上世纪７０年代以来，每几年一次的格拉茨铁道机车车辆大会上就会发表一些有关交流电传动技术（它与现代铁道机车密不可分）的重要文献。
我国交流调速传动的现状与发展
【】 王振 艮 三相 异步 电动机 的制 动． 京： １ 北 机械 工 业 出版社， ９ ． １ ８ ９ ［］ 吴 峻． ２ 鼠笼 电机 再生 制动状态 分析与控 制微 电机 ， ０ （） ： ２ ２３ ６． ０ ０
统逐 步 走 向实 用 化 。 目前 高 动 态 性 能 的矢 量 控 制 变 频 器 已 经成 功 地 应 用
在轧机主传动 、 电力 机 车 牵 引系 统 和 数 控 机 床 中 。 外 ， 了 解 决 系 统 此 为
复 杂 性 和 控 制 精 度 之 间 的 矛 盾 ， 提 出 了一 些 新 的 控 制 方 法 ， 直 接 转 又 如
（ 置 ） 感 器 控 制 技 术 的研 究 ， 位 传 即利 用 检 测 到 的 电 动机 出 线端 电量 （ 如 电机 电压 、电流 ） 估 测 出 转 子 的 速 度 、 置 ， 可 以观 测 到 电动 机 内 部 ， 位 还 的磁 通 、 矩 等 ， 而 构 成 无 速 度 （ 置 ） 转 进 位 传感 器 高 性 能 交 流传 动 系统 该 技 术 无 需 在 电动 机 转 子 和 机座 上 安 装 机 械 式 的 传感 器 ， 有 降 低 成 本 具 和 维 护 费 用 、 受 使 用 环 境 限 制 等 优 点 ， 成 为 今 后 交 流 电 气 传 动 技 术 不 将 发 展 的 必然 趋 势 。
速 传动 。为 此 ， 阵 式 交 一交变 频 器 应 运 而 生 。 阵 式 交 一交 变 频 器 功 矩 矩 率 密 度 大 ， 且 没 中 间直 流 环 节 ， 去 了 笨 重 而 昂贵 的 储 能 元 件 ， 实 而 省 为
电气传动技术的发展现状与趋势研究
电气传动技术的发展现状与趋势研究0引言电气传动的概念是指，电动机将电能转换成机械能，然后带动生活生产设备、交通工具等物品运行。
电动机于19世纪被创造出来，是人类生产史上的一项重要发明。
由于其能较方便地分配和传输电能，电动机的电能可方便控制，因此电动机具有运行效率高、使用方便等优点。
目前，电动机已经成为大部分机械实现传动的主要方式，所以电动机传动为工业化生产奠定了基础。
经历了几十年的研究，现在电动机已经完成自动化的蜕变过程，但是因为现代科技信息技术、智能化技术不断发展，电气传动技术正面临着一场前所未有的大改革，一些先进技术，例如传感技术、微电子技术以及电力电子技术等研究融入到了该领域，这三者负责推动大电子体系进行升级换代，最终有利于电气传动技术跨入全信息化、智能化时代。
1 电气传动控制的主要手段是数据通信与数字控制机械控制是电气传动最早采用的手段，在后来的发展中逐渐被电子控制与电气控制替代。
而且电子控制被采用频率较高，主要有数字控制与模拟控制两种。
从20世纪70 年代开始，集成电路微处理器被大规模采用与商业领域，其具备成本低、耗能少、功能强大、较可靠等优势。
它的采用将电子传动控制技术推上了一个新的台阶，正式把微处理器作为现代化电气传动控制器的核心技术。
当前，最常用的微处理器有：数字信号处理器、精简指令集计算机、单片机以及专用集成电路等，因此，计算机控制的传动设备，除了具备一般的数值计算功能以外，还存在数值运算与逻辑判断的作用外。
总的来说，在传动技术方面，数字控制与模拟控制比较有两个较明显的优势：1）数字控制器可以进行模拟控制不能实现的相对比较复杂的控制措施；2）数字控制系统能够自主完成故障诊断，实现故障诊断的智能化。
2 电力电子变换器成为物质/能量流河信息流间的连接口电力电子变换器作为物质/能量流和信息流间的必需联系纽带，若是不存在电力电子的交换，就不可能存在弱电控制强电的接口，而信息根本不能转化为可以用于技术控制的信号。
我国电力电子与电力传动系统的发展状况
我国电力电子与电力传动系统的发展状况电能是人类史上最清洁最独特的一种能源；随着时代的发展，电力电子、计算机以及自动控制技术的快速发展加快了电气传动技术发展的步伐；因此研究电子电力技术以及电气传动有着重大的意义。
标签：电力电子技术；能源；电力电子传动系统前言由于我国的国情比较特殊，科技的起步落后于许多发达国家，电子电力的创造、传动产业的发展对其他国家具有较大的依赖性。
近些年，我国经济发展步伐加快，对电力产业的需求增加，市场对电子电力产业具有巨且持续的需求，因此我们必须发展本国的电力传动与电子电力产业，对外依赖应逐步减少，把握行业发展良机。
1 电力电子的研究方向从大体上讲，电网的发展是优化和改良电力电子技术智能化的重要环节，不仅对我国电力行业有着进步性意义，对以后各国电力系统发展也有相互交流的资本。
从本国电网的现状出发研究方向有：（1）各种电子电力器件如电力晶体管、电力场效应管、IGBT等广泛应用，HVDC和FACTS技术的日渐成熟，研究提高电力的传输容量和其安全稳定性。
（2）电力电子技术的应用，超高功率转换器在能源效率对工业上电解电镀，冶炼和焊接，加热淬火等的改良及创新，发展电力系统的信息化和自动化；（3）能源电力方向上，对电能质量的控制，利用电子电力技术制造的有源滤波器APF、静止无功发生器SVG、有源功率因数校正器APFC等设备的改进对电网优化，监测、控制、通信、保护技术对新能的开发和利用；（4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是：晶闸管在中国电力电子产品和设备中占有很重要的地位，可是我国很多先进的电力电子器件全部依赖进口。
虽然我国电力电子的开发研究已有50年的历史，取得了长足的进步，但由于该领域科技飞速发展，而且我国财力和原有基础薄弱的限制，尤其是面临国外高科技的冲击等原因，我国电力电子被“边缘化”。
电力传动技术的发展趋势
电力传动技术的发展趋势电力传动技术是一种利用电能来传输和驱动机械设备的技术手段，它在工业生产、交通运输、能源开发等领域具有重要应用价值。
随着科技的进步和工业化水平的不断提高，电力传动技术也在不断发展和创新。
本文将从几个方面探讨电力传动技术的发展趋势。
随着电子技术的飞速发展，电力传动技术将更加智能化。
传统的电力传动系统主要依靠机械装置实现能量传递和转换，而现代电力传动技术将加入更多的电子元器件和智能控制系统，实现动力传递过程的智能化监控和调节。
智能变频器、电机控制系统、PLC等设备的应用，能够实时监测和调整传动系统的运行状态，提高传动效率，降低能耗和维护成本。
电力传动技术将更加注重节能环保。
随着全球能源资源的日益紧张和环境污染问题的日益严重，电力传动技术的发展将更加注重节能和环保。
未来的电力传动技术将更加注重整体能效的提升，通过改进传动系统的设计、材料和工艺，减少能量的损耗和浪费。
利用可再生能源进行电力传动也会成为未来的发展趋势，例如太阳能、风能等清洁能源将会被广泛应用到电力传动系统中，降低对传统能源的依赖，减少对环境的影响。
电力传动技术将更加注重安全可靠。
在工业生产和交通运输等领域，传动系统的安全性和可靠性至关重要。
未来的电力传动技术将更加注重在传动系统设计和制造过程中引入先进的安全技术和可靠的保护装置，确保传动系统在高速、重载、恶劣环境下能够安全可靠地运行。
电力传动技术将更加注重智能化联网。
随着物联网技术的不断发展，电力传动系统将逐渐实现智能化联网。
通过传感器、网络通信技术等手段，实现传动系统的远程监测和故障诊断，提前发现和排除故障，提高传动系统的可靠性和可维护性。
电力传动技术的发展将朝着智能化、节能环保、安全可靠和智能化联网的方向不断推进。
相信随着科技的不断进步和应用的不断推广，未来电力传动技术将会取得更加显著的成就，为人类社会的发展进步做出新的贡献。
对电力牵引传动与控制技术的现状与发展探讨
对电力牵引传动与控制技术的现状与发展探讨摘要：本文回顾了电力牵引传动控制技术历史并揭示了这些技术的密切关系，重点在于研究我国目前的电力牵引发展情况和前景，旨在于让同行们加强交流，让电力牵引传动技术更好的服务于车辆装备和铁路机车制造业。
关键词：电力牵引；交流传动；控制；电力；电子器件1科学技术的发展，交流电动机作为牵引电机具有独特的优势（1）交流电机体积小，重量轻，功率大，小体积解决了安装时占用空间过大的问题，电动机的重量轻，减少地面设备的体积，有利于提高机车轮轨力，以满足大功率、高转速的高速动态要求。
（2）交流电机的速度和保持恒功率范围比较大，有利于实现通用式的机车以满足运输乘客和货物的需求。
（3）交流电动机没有换向器、电刷磨损和清除器等易损设备，提高了整个电力牵引传动系统的可靠性，降低制造成本和维护成本。
（4）交流感应电动机具有牵引性能优良的自然特征，有助于提高在复杂地形的利用率，更好地发挥电力牵引力的控制作用。
虽然交流电动机，特别是异步电动机具有特殊的优点，但在上世纪70年代之前，通过简单的控制的直流电机得到了广泛的使用，电力电子开关与晶闸管整流装置工艺的改进致使直流传动系统更加普及。
随着快速晶闸管基础的牵引电机出现，以快速晶闸管变流器为单元的内燃机滑动车组DE-2500内燃机车问世了，交流传动控制技术领域开启机车车辆设备的新纪元。
2交流传输线控制优势1983年，5台大功率BR120交流传输线控制的电力机车诞生于德国联邦铁路，BR120机车的总体布置、系统设计和参数选择更加优化，电路结构和材料的主要成分都有所更新，如卧式水平主变压器、牵引变流器、牵引电机空心轴和万向节等，在外观设计和辅助变流器上都成功地进行了尝试，建立了机车电力牵引设计和运行的基本模式，交流传动不仅优于直流电机，采用新技术后带来了更多的优势：（1）机车广泛使用四象限脉冲变流器，大大降低电流谐波分量的电源网络，提高供电质量，提升通信信号的抗干扰能力。
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交流电力传动技术的现状和发展内容摘要为了资源能效并保护环境，实现高速和重载运输，促进国民经济的可持续发展，在轨道交通运输领域，具有优异运行性能和显著节能效果的电力牵引交流传动系统应用越来越普遍，而交流传动传动控制技术是高速和重载车辆必须的技术配置，是高速铁路和重载货运发展的基础，也已成为衡量一个国家铁路技术水平的重要标志。
本论文从电力牵引交流传动系统的基本结构出发，大致介绍了国内外交流电力传动技术的发展历程，详细分析了系统核心部件牵引变压器、变流器、牵引电动机以及对之进行控制的控制系统的的研究现状和发展历程，最后研究了我国的交流传动控制技术发展及未来展望。
关键词：交流传动与控制结构与原理现状与发展ABSTRACTIn order to improve the efficiency of resource，protect the environment，realize the high-speed and heavy transportation，and promote the sustainable development of domestic economy，in the area of rail transportation，the electric traction AC drive system，which has excellent core component and eminent effect of energy-saving，is being increasingly prevalent applied in practical condition .Meanwhile，AC drive control technology，a imperative technology about high-speed and heavy transportation and a fundamental of high-speed train and heavy freight transportation，becomes a significant sign to judge a country’s ability of transportation.This essay is base on the basic structure of electric traction AC drive system，and，roughly，introduces the development about electric traction AC drive system all over the world . also，it explicitly analyses the core components，including transformer, converter, and traction motor，and the related current research and development about its control system. At last，it discusses the development and prospect about AC drive control technology in our country.KEY WORDS: AC drive and control structure and principle current status and development目录引言 (4)一、电力传动控制系统的基本结构和工作原理 (4)二、牵引变压器 (5)2.1发展历程 (5)2.2变压器铁心及绕组结构的技术现状 (6)2.3发展展望 (7)三、变流器 (8)3.1变流器的发展 (8)3.2交流传动牵引变流器的技术现状 (9)3.3发展展望 (9)四、牵引电动机 (10)4.1发展背景 (10)4.2发展历程 (10)4.2未来展望 (12)五、控制系统 (13)5.1机车交流传动控制系统的发展 (13)5.2机车交流传动系统的现状 (14)六、我国交流电力传动的展望 (15)交流电力传动技术的现状和发展铁道牵引电传动技术是牵引动力设备的核心技术，其发展目标一直是致力于改善机车牵引和电制动性能，提高运用可靠性和能源的有效利用率，减少对环境的影响，降低运营成本，更好地满足铁路运输市场的需求。
自上世纪50年代末，我国第1台干线电力机车问世至今，我国机车电传动技术随着电力电子和功率电力电子器件技术的发展和应用，经历了从第1代SS1型电力机车的低压侧调压开关调幅式的有级调压调速技术，到第2代的SS3型电力机车调压开关分级与级间晶闸管相控平滑调压相结合的调压调速技术，再到第3代的SS4～SS9型电力机车的多段桥晶闸管相控无级平滑调压调速技术，直到全新一代的“和谐”型交流传动机车的跨越式发展历程。
近20年来, 随着微电子技术和计算机应用技术的迅猛发展, 国际上从事电力机车制造业的各大公司纷纷加大对电力机车控制技术的投入, 使这一称之为机车“大脑”和“神经”的技术不断得到更新、优化。
我国在这一领域的研究起步较晚, 但通过走独立自主研究开发与引进国外先进技术相结合的技术路线, 已成功地在技术上走过了第一代模拟控制、第二代数模混合控制阶段, 进入了以计算机技术为主体的第三代控制技术阶段。
国内外在发展机车传动控制的过程中，机车传动方式从液力传动发展至以电力传动为主，并且电力传动形式也在人类的探索中不断改变，从直流—直流到交流—直流，再到交流—直流—交流。
为了满足对效率的追求，而逐渐演变成了对交流传动机车的研究。
一、电力传动控制系统的基本结构和工作原理电力机车牵引传动系统主要由受电弓（包括高压电气设备）、牵引变压器、脉冲整流器、牵引逆变器和牵引电机等组成。
1.1牵引变流器采用新型大功率半导体器件，从最早的晶体管发展到GTO、IGBT、IPM，以至于IGCT。
牵引变流器发展的目标是小型化、轻量化、节能、环保、可靠和经济适用。
随着变流器的模块化、系列化和小型化，出现了将牵引变流器与辅助变流器和列车供电变流器统筹考虑、集成设计、制造的新态势。
牵引变流器的冷却是另一项关键技术，它要求冷却效率高、体积小、易于维修、不污染环境，目前的冷却方式主要是风冷、油冷、水冷、沸腾冷却和热管冷却。
1.2主变压器是牵引系统中质量、体积最大、耗能最多的部件。
尤其在动力分散式高速列车组中，由于要求启动加速功率和再生制动功率大，而安装空间又有限，所以主变压器损耗占到总损耗的30%。
因此，减轻质量、减小体积、降低损耗一直是主变压器技术发展的目标。
近代，随着电子技术的发展和高温超导线材性能的提高，出现了两种新型变压器，即电子变压器和高温超导变压器它们与传统的工频变压器完全不同，具有质量轻、体积小、效率高的特点。
1.3牵引电动机现代高速动车组大多采用三相交流异步牵引电动机，与直流电动机相比，它具有质量轻、功率大、机构简单、运用可靠、寿命长、维修简便的特点。
近代开发的永磁多极同步牵引电动机由于可实现很高的转矩密度，从而有可能实现无传动齿轮的直接驱动，与带传动装置的异步牵引电动机相比，它具有损耗低、质量轻、噪声小、无油泄露等优点。
很有发展前途。
列车受电弓从接触网获得AC25000/50Hz电源，为了满足列车牵引特性的需要，牵引电机需要电压频率均可调节的三相交流电源。
受电弓将接触网的AC25kV 单相工频交流电输送给牵引变压器，经变压器降压输出1500V单相交流电共给脉冲整流器，脉冲整流器将单向交流电变成直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压0V-2300V，频率0Hz-220Hz可控的三相交流电供给牵引电动机。
二、牵引变压器2.1发展历程自1958 年试制成功我国第一台SS1 型干线电力机车牵引变压器以来, 国内企业先后研制成功SS3～SS9, TM1,DDJ1 等12 种交直传动电力机车用牵引变压器。
并在近十年内相继开发研制了AC4000,DJ,“蓝箭”,“奥星”, “先锋号”,“中原之星”,“中华之星”,“天梭”,“SSJ3”等10余种交流传动机车及动车组用牵引变压器。
通过国内相关工程技术人员的努力,牵引变压器设计、制造技术取得了较大发展, 满足了电力牵引总体线路对牵引变压器的要求, 满足了我国电力机车及动车组用户的要求, 为我国电气化铁路的发展作出了重大贡献。
我国电力牵引变压器设计及工艺技术起源于20 世纪50 年代从前苏联引进的6Y2 机车牵引变压器技术, 代表产品为SS1 型电力机车用TBQ1 型牵引变压器。
该变压器为立式结构, 采用铜管冷却、车内进风等技术。
经过不断的技术改进, 基本上形成了一个初步技术平台。
20 世纪70 年代后期经过自主创新及技术升级等艰难过程, 完成了SS2,SS3 型机车牵引变压器的研制, 此阶段为牵引变压器发展的初始期。
80年代, 随着我国改革开放, 铁路发展加快, 市场需求增加, 牵引变压器技术进入了其发展壮大期, 国内相继研制成功SS4 系列货运机车用TBQ4 系列变压器、SS5 型机车用TBQ5 型变压器及SS7系列机车牵引变压器。
90 年代完成了交直牵引系列牵引变压器研制, 包含SS6,SS7,SS8,SS9 等型机车系列牵引变压器产品。
90年代中期开始了交流传动牵引变压器产品的研制, 先后研制成功AC4000,DJ,DJJ 等机车用10 种交流传动牵引变压器。
21 世纪初期我国引进了DJ1 型机车及ABB公司的技术, 牵引变压器设计及制造技术得到快速发展, 平均每年有两个以上新品种面世。
2.2 变压器铁心及绕组结构的技术现状近几年电传动技术不断发展, 牵引变压器作为电传动系统关键部件日益向轻量化、小型化、高可靠性方向发展。
目前我国牵引变压器铁心及绕组有以下 4 种典型结构:(1) 心式铁心 + 混合线圈结构 ( 层式线圈 + 饼式线圈) 。
这种变压器结构比较新颖, 综合了层式线圈和饼式线圈的优点, 解决了饼式线圈空间漏磁屏蔽问题及层式线圈的绝缘强度问题, 加上合理的内部结构布置, 具有重量轻、尺寸小的特点。
我们曾经用饼式线圈、层式线圈、混合式线圈对 SS9 独立通风型机车变压器进行过优化求解, 采用穷举法, 对所有方案进行优化筛选, 发现混合式线圈结构在重量上有 5%～10%的优势; 在尺寸方面有20~50mm的高度优势。
(2) 心式铁心+ 饼式线圈结构。
从 20 世纪 90 年代末期开始, 国内尝试采用饼式线圈结构, 从 AC4000 交流传动车开始设计了 5 种以上型号的饼式线圈变压器。
其主要特点为: 采用心式铁心和饼式线圈。