毕业论文课题相关文献综述
一、选题背景及其依据
1.感应电机
感应电机是异步电机的一种，由于现在异步电机主要是感应电机，所有现在也有人直接在定义时候将异步电机定义为感应电机，其实异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机三相交流异步电机的定子铁芯槽内，嵌有相差120电角度的三相绕组。三相交流电每相也相差120电角度。当绕组接通三相电源时，就在绕组中产生一个旋转磁场，以n1的转速旋转，并以全速切割转子，在转子鼠笼中产生感应电动势，因为鼠笼是闭合的，此电势形成电流，产生磁场，与定子的磁场作用开始旋转、加速。2.变频调速系统工作原理：
所谓变频调速系统，即通过改变电动机电源频率实现速度调节，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。
变频调速技术已深入我们生活的每个角落，变频调速系统的控制方式包括V/F、矢量控制(VC)、直接转矩控制(DTC)等。V/F控制主要应用在低成本、性能要求较低的场合;而矢量控制的引入，则开始了变频调速系统在高性能场合的应用。近年来随着半导体技术的发展及数字控制的普及，矢量控制的应用已经从高性能领域扩展至通用驱动及专用驱动场合，乃至变频空调、冰箱、洗衣机等家用电器。交流驱动器已在工业机器人、自动化出版设备、加工工具、传输设备、电梯、压缩机、轧钢、风机泵类、电动汽车、起重设备及其它领域中得到广泛应用。随着半导体技术的飞速发展，MCU的处理能力愈加强大，处理速度不断提升，变频调速系统完全有能力处理复杂的任务，实现复杂的观测、控制算法，传动性能也因此达到前所未有的高度。而现在变频驱动主要使用PWM合成驱动方式，这要求其控制器有很强的PWM生成能力。
3.课题背景
感应电动机广泛应用于工业、农业、国防各领域，其总用电量占全国工业用电量的60%以上。在额定负载附近运行时异步电动机的效率较高，如对于额定功率为1～75kW的电机，额定工作点的效率在76%～93.6%之间。但在轻载时仍运行于额定磁通，由于铁损和由励磁电流产生的定子铜损保持不变，电机的运行效率和功率因数会明显下降。因此，对于长期轻载运行或负载变化范围较宽的感应电动机，存在很大的节能空间。变频调速技术的广泛应用，极大地推动了感应电动机的节能降耗。但普通的变频调速装置大多采用恒U/f控制，一旦选定U/f曲线，通常不能在线修改，在轻载时就会造成电能的浪费。这种变频调速系统虽具有构造简单、价格低廉的优点，但动态性能较差，也不能使电机处于最经济的运行状态。众所周知，磁场定向矢量控制变频调速是一种高性能的调速方式，尤其能满足驱动系统宽调速范围和快速转矩响应的要求。但是，矢量控制变频调速通常采用恒磁通控制，轻载时低效的问题仍然存在，也就是说，性能卓越的矢量控制变频调速系统在效率方面并不是最优的。对最优效率的迫切要求在电动车、空间电驱动装置、舰艇等有限能源供电的领域尤为突出。如目前在国内外引起人们广泛关注的电动汽车，其电驱动系统为电池供电，因而不但要求驱动电机体积小、重量轻、动态响应快，而且要有尽可能高的运行效率，以延长单位电池能量的行驶距离。感应电动机以其坚固耐用、可靠性高、价格低廉的优势在电动汽车电驱动系统中受到人们的重视，而唯一的不足是其效率低于价格昂贵的永磁同步电机。因此，如何进一步提高感应电动机的运行效率，已经成为人们关注的重要课题。
4.恒压频比控制的发展和现状
感应电动机的调速控制始于20世纪50年代,随着电力电子技术和计算机技术的发展，尤其是现代控制理论向电气传动领域的渗透,交流电动机调速取得了迅速发展,其设备容量不断扩大,性能指标及可靠性不断提高。目前,交流调速系统在各个工业电气自动化领域中的应用比例不断上升,起到了节能、缩小体积和降低成本的作用,有取代直流调速系统的趋势。
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