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1.2 交流调速的发展
交流电机在工农业生产中占有十分重要的地位，因此交流调速一直是人们研究的热点。近十年来，随着现代电力电子技术、现代控制理论的发展，计算机及微电子技术的普遍应用，交流调速取得了长足的进步。在众多的交流调速技术中，直接转矩控制技术的产生完成了交流调速的又一次飞跃。
1.2.1电力电子技术的蓬勃发展
电力电子器件是现代交流调速装置的支柱，可以说电力电子器件的发展将会直接影响和决定交流调速系统的发展。迄今为止，电力电子器的发展经历了四个阶段：第一代是分立环流关断器件；第二代是自关断器件；第三代是功率集成电路PIC；第四代是智能功率模块IPM。20世纪80年代中期以前，变频装置功率回路主要采用晶闸管元件。装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。20世纪80年代中期以后用第二代电力电子器件GTR、GTO、VDMOS-IGBT等创造的变频装置在性能与价格比上可以与直流调速装置相媲美。随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展，第三代电力电子器件是20世纪90年代制造变频器的主流产品，中、小功率的变频调速装置主要是采用IGBT，中、大功率的变频调速装置采用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，主要器件有高压IGBT、IGCT、IEGT、SGCT。第四代电力电子器件模块化更为成熟，如智能化模块IPM、专用功率器件模块ASPM等，模块化功率器件将是21世纪主宰器件。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的，以功率MOSFET和IGBT为代表的，集高频，高压的大电流与一身的功率半导体复合原件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代[3]。现代电力电子技术的发展方向，是从低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理为主的现代电力电子学方向转变。当前，电力电子正朝着应用技术硬件结果模块化、高频化、产品性能绿色化的方向发展。在不久的将来，电力电子技术将使电源技术更加经济、实用、成熟，实现高效率和高质量的相结合。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。
1.2.2 传动技术中微机控制的发展
以单片机及DSP为控制核心的微机控制技术的快速发展，使现代交流调速系统由模拟控制转向了数字控制。该技术提高了交流调速系统的灵活性与可靠性，降低了调速装置的成本与体积。交流调速控制起初都是采用分立元件的模拟电路，后来随着电力电子技术的进步，基础电路甚至电机控制专用集成电路被大量的在电机控制中引用，这些电路大多为模拟、数字混合电路，在很大程度上提高了交流调速控制器的可靠性和抗干扰能力，而且也缩短了产品的开发周期和费用，促进了交流调速的发展。随着数字技术的进步，在交流调速控制中开始引入了数字处理芯片作为控制器。市场上较通用的是用单片机来控制，但单片机的处理能力有限，往往难以满足采用矢量变换控制需要大量的数据处理，实时性和精确性要求高的系统。之后DSP(Digital Signal Processor)被应用到交流调速中，改善了实时性和运算精确度。为了满足交流调速技术发展的多元化、复杂化，DSP生产厂商了内嵌式DSP电机控制专用集成电路。数字控制技术对交流调速控制的影响深远，它极大的推动了交流调速控制技术的发展和电机控制行业的繁荣[4-5]。
数字化使得控制器能大幅度提高信息处理能力，实现很多复杂控制，并为交流调速系统增加了如故障诊断技术等多方面功能。常见的异步电动机调速方法有以下几类：降电压调速；转差离合器调速；转子串电阻调速；绕线式转子电动机串级调速和双馈电机调速；变极对数调速；变压变频调速等[6]。
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