我國電力傳動系統的發展狀況

摘 要 自電發明并應用在人類社會之后，人類越來越需要電力能源，電力也直接影響著經濟社會的發展。隨著改革開放以來，市場經濟的逐步確立和發展，電力能源是維持人民生活和驅動工農業發展的重要能源。在環境日益惡劣，資源緊張的今天，電力本身是一種清潔能源日益受到各國重視。科技的發展也推動著電力傳動技術不斷向前，下面本文簡要扽西了我國在店里傳動系統的概況。

【關鍵詞】電力傳動系統 發展狀況

電力傳動系統優勢明顯，電力傳動組成結構簡單傳動效率高，精確度高，節省電力，高精度傳感器，計量器和計算機技術的應用使得其控制精度顯著提高，電力驅動環保無污染而且噪音小，發展電力傳動技術已經迫在眉睫。目前我國在電力傳動系統技術上問題重重，嚴重依賴國外技術，處處受限制，嚴重影響經濟發展。所以我國應該大力研究電力傳動系統，解決自身瓶頸。

1 電力傳動傳動系統

1.1 組成

機械設備中非常重要的一部分是電力傳動系統，而該系統主要有4個組成部分。 1電動機：電動機是生產機械的核心部分，其主要是將電能轉化成機械能帶動設備進行生產，根據電源的不同電動機又又直流電動機和交流電動機之分。2傳動機構：傳動機構可以講電動機產生的機械能傳遞到工作設備中去。主要依靠傳動帶，聯軸器等進行傳送動能。3控制設備：由控制電動機，自動化元件和工業控制計算機等組成的控制設備來控制電動機的運行4電源：電源有直流和交流兩種電源，為不同的電動機和控制設備進行供電。

1.2 原理

以電動機中介，將電能轉化成機械能，并在傳動機構的參與下帶動機器工作。電力傳動系統由電動機，傳動機構和控制裝置組成。根據不同的需求和電源的不同，電力傳動也因此而不同。電力傳動可以進行遠距離自動控制，而其又以電力為能源，電力使用便捷，為電力傳動在工業中大規模應用創造了條件，電動機的適用性強為工業發展提供了強勁動力。

1.3 電力電子技術應用的意義

電力電子將各種能源轉化成電能可以幫助電力系統向智能化節能化和自動化方向轉變。電力電子技術的發展推動了分布式發電技術的發展，可以幫助分布式發電系統控制不穩定狀態，并且電力電子技術可以幫助電力系統進行改造，能夠提高用電效率，節約能源，在電力系統的產生輸送和分配方面的作用巨大。

1.4 我國電力電子技術的發展方向

電力電子變換器技術，這項技術主要研究節約電能，新能源 空間 以及軍事等領域中特殊電子變換器技術。電力電子系統的集成：在這方面主要研究標準化電力電子模塊，芯片系統集成，以及電力電子系統的性能研究。功率集成電路和電力電子元件電力電子技術的應用，這方面主要研究了鋼鐵，電力，新能源等工業方面的超高功率轉換器的應用，這推動了電力電子系統向網絡化信息化方向發展。

2 電力傳動系統的優勢

傳動系統大致可以分為液壓傳動 氣壓傳動和電力傳動三種：

（1）液壓傳動在結構上的優勢是輸出功率大，液壓傳動裝置的占空間小、質量輕、結構緊湊，放置靈活，。在性能方面易于操作自動化程度高。維護使用方面液壓傳動可靠性性高，元件的標準化和通用化可以減少維修成本。但是液壓傳動存在泄露現象，傳動效率低不適合遠距離傳動，而且對溫度條件要求嚴格，發生故障不易檢查；

（2）氣壓傳動以空氣為介質，獲取和處理方便，氣壓傳動動作快速，反應及時，易于維護，無污染，而且成本低易于維護但是工作速度不穩定，輸出功率小，不能適應元件級數過多的復雜回路；

（3）電力傳動組成結構簡單傳動效率高，精確度高，節省電力，在高精度傳感器，控制精度高，電力驅動環保無污染而且噪音小，相較于液壓傳動電力傳動無需液壓油，硬管和軟喉，成本投入少。

3 電力傳動系統的發展現狀分析

目前我國電力傳動系統的研究主要是圍繞著交流轉動系統展開，電動機的調速實現從直流發電機-電動機組調速 晶閘管可控整流器，直流調壓調速逐步發展到交流電機變頻調速，這與變頻器性能的完善和交流電機調速技術的發展是密不可分的。特別是功率半導體器件的制造技術，交流電機控制技術和數控技術的發展使得交流傳動系統進展迅速。

當前情況下，我國在電力電子技術上問題重重，處處受限制，嚴重影響經濟發展。晶閘管是制造高科技產品和設備的必要條件，但是我國多使用外國的設備和制造方法制造這些產品和設備，先進的全控型電力器件嚴重依賴國外，技術瓶頸嚴重制約著我國經濟發展和安全，不能掌握核心技術設備也就意味著喪失了核心競爭力，也在一定程度上干擾了我國與外國的合作。雖然我國在過去的幾十年時間里我國在國外引進了許多先進的電力技術，實際上很多核心技術我國的科技水平仍然很低。我國電子科技的主要問題是科技含量低，可靠性差，數控水平低，程序控制技術差，缺乏應對重大項目的經驗，我國對國外高功率高性能的電子傳動系統的依賴性較大。

4 提高我國電力傳動系統性能的主要方法

4.1 應用PWM技術

高性能交流驅動系統多采用電壓性PWM逆變器。PWM功率半導體器件普遍使用高頻技術控制開關。一般情況下研究隨機PWM 正弦PWM 和優化PWM就可以對PWM技術有一個大概的了解。要想提升電力電子器件的功率就要提高PWM的開關頻率，因此PWM技術在中小功率交流驅動系統之中的作用重大。但是這種技術的高開關頻率會造成巨大的開關電能流失，所以不適用容量大的電源轉換設備。

4.2 應用微電子技術

微電子技術的不斷發展使數控處理芯片的運算能力顯著提高，出錯率不斷降低，使用起來也更加穩定可靠。數字信號處理器，專用集成電路和單片機等微處理器也越來越多的應用到交流傳動系統之中。高性能計算機的結構形式多采用多總線結構，多處理器結構和流水線結構等。

4.3 應用矢量控制技術和直接扭矩技術和現代控制理論

我國在交流電機的交流驅動系統的研究小有成就，交流系統具有非線性，多變量，強耦合的優勢，這使得他可以動態的進行控制工作。我國第一次提出交流電機的動態控制理論是在二十世紀七十年代初，控制每個變量的振幅和每個階段的情況是這個理論的基本要求。高動態性能的電流矢量控制變頻器成功的應用在了軋機主傳動，數控機床和方向控制電壓。直接扭矩控制則解決了系統的復雜性和控制精度直接的矛盾。矢量控制技術和直接扭矩技術可以顯著提高交流傳動系統的控制精度。現代控制理論在雙位模擬調節器控制和二次性能指標最優控制中的應用可以顯出提升系統的動態性能，智能控制技術也可以顯出增強控制能力。

5 結語

科學技術日新月異，電力傳動系統的也在不斷進步，電力傳動系的發展能夠推動我國經濟發展和社會建設，同時我們應該正視自身與發達國家的差距，研發部門必須高度重視電力傳動系統的研究與開發，解決阻礙我國技術發展的短板，走獨立自主的道路。不斷將最新電力傳動系統的科研成果應用在工業生產之中。

參考文獻

[1]張利鈺，趙麗.對我國電子與電力傳動系統發展狀況分析[J].大觀周刊，2013（07）.

[2]錢照明.我國電力電子與電力傳動發展的大好機遇[J].變頻器世界，2008（07）.

作者簡介

周涵（1996-），男，安徽省鞍山市人。現為上海電氣學院在讀本科生。主要研究方向為電機與電器。

作者單位

上海電力學院電氣工程學院 上海市 200093