王瑩

（銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西銅川727031）

現(xiàn)代交流電機(jī)控制的現(xiàn)狀與展望

王瑩

（銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西銅川727031）

科學(xué)技術(shù)的興起為各行各業(yè)帶來了新的契機(jī)，在控制技術(shù)下自動(dòng)化初現(xiàn)雛形并在技術(shù)更新中得以完善。當(dāng)前，電子技術(shù)在各方面的應(yīng)用十分廣泛，不僅使各種生產(chǎn)更具便捷性，人們的生活也因此更加快捷。就當(dāng)前狀況來看，其發(fā)展前景廣闊，在未來各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中將起到無可比擬的作用。文章結(jié)合實(shí)際簡(jiǎn)要說明其控制理論，介紹控制器當(dāng)前狀況，闡述電力電子技術(shù)并論述相關(guān)輔助技術(shù)。

電機(jī)控制；控制器；矢量控制

目前，各種技術(shù)進(jìn)步的速度超乎人們的想象，在理論支持下，各種仿真技術(shù)逐漸興起并日趨壯大，這是電氣控制的機(jī)遇，此時(shí)其必須順應(yīng)潮流，發(fā)揮自身能量，在時(shí)代進(jìn)步中起到關(guān)鍵作用，推動(dòng)人類文明進(jìn)程。

1 控制理論

當(dāng)矢量變換控制法于70年代提出后便得到眾多研究人員的重視，至今已獲得飛躍性的發(fā)展。該思想中的核心內(nèi)容便是坐標(biāo)變換，因此，在實(shí)際中對(duì)控制器的速度及各方面能力都有極高的標(biāo)準(zhǔn)。近年來，相關(guān)人員對(duì)此展開研究，異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)被研發(fā)出來，該方法中并沒有坐標(biāo)變換的內(nèi)容，研究人員依據(jù)該理論制作出相應(yīng)的系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)基本都結(jié)合了磁鏈定向。這種方法不利于確定切換實(shí)際，該理論仍需實(shí)踐檢驗(yàn)。

理論突破能夠?yàn)閷?shí)際技術(shù)提供強(qiáng)大的支持，在理論更新歷程中，主要還是以各種方式結(jié)合為主，此外還有將其他理論融入其中，實(shí)際上這也是一種結(jié)合。其中比較具有特色的結(jié)合方式有三種，首先是模糊控制；其次則是專家系統(tǒng)控制；最后是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。當(dāng)前智能化日漸興起，因此部分人員便將其融入到電機(jī)控制中，其中模糊控制較為成熟，它除了具有很強(qiáng)的獨(dú)立性外，還能避免其他因素的影響，日后將會(huì)有實(shí)際的發(fā)展。

2 控制器

理論需要由實(shí)踐來證實(shí)，這時(shí)便需要開發(fā)出可靠且性能穩(wěn)定的控制器，除此之外還需具備良好的實(shí)時(shí)性。縱觀控制器更新歷程可以看出，最早的控制器主要是通過分立元件來對(duì)電路進(jìn)行模擬，而后科技日益進(jìn)步，便轉(zhuǎn)變?yōu)榧呻娐?，如此一來控制器更加可靠，且很難收到外界的干擾，同時(shí)，研發(fā)費(fèi)用和時(shí)間也得到很大程度的降低，發(fā)展速度迅猛。在某種程度上，集成電路已成為一個(gè)十分關(guān)鍵的應(yīng)用，其種類和規(guī)格多種多樣，應(yīng)用范圍也日趨廣泛。

集成電路在電機(jī)控制方面具有很大的影響和作用，對(duì)該行業(yè)的推動(dòng)作用是無可比擬的，在當(dāng)今仍舊有十分廣闊的市場(chǎng)。而數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將打破這一現(xiàn)狀，模擬混合的方式終將成為歷史。當(dāng)前市場(chǎng)中流通的變頻器的控制器主要以單片機(jī)為主，然而其性能有限，尤其是矢量控制已無法適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步，此時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前各種DSP被研發(fā)，無論在性能方面還是價(jià)格方面，均具有很大優(yōu)勢(shì)，因此，其應(yīng)用也越來越普及。

3 電力電子技術(shù)

在理論與設(shè)備均得到完善發(fā)展的基礎(chǔ)下，電力電子技術(shù)可以說是其能夠正常運(yùn)行的物質(zhì)前提。電機(jī)控制水平始終被半導(dǎo)體所制約。無論是晶閘管、GTR還是IGBT，其性能都得到了突飛猛進(jìn)的提升。在其進(jìn)程中，IGBT擁有強(qiáng)大的功能，具有低導(dǎo)通電阻，使噪音得到最大程度的降低，此外其耐壓性能也在日益提升。此外，其體積也隨著市場(chǎng)的需求日漸變小，各種新材料的開發(fā)為其提供了強(qiáng)大的支持，各種驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)也為其發(fā)展鋪平道路，為驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)提供了簡(jiǎn)化因素。

當(dāng)前，半導(dǎo)體器件有了新的研發(fā)方向，逐步向智能化演化。IPM實(shí)際上是由PIC發(fā)展的過渡時(shí)期。它具有強(qiáng)大的功率輸出功能，還具有強(qiáng)大的診斷功能和傳感能力。在其中使用隔離技術(shù)能夠使其得到更加均衡的散熱，如此，其性能得到很大提升，更加可靠，在市場(chǎng)上擁有廣闊前景。

4 輔助設(shè)計(jì)

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已十分普遍，微電子技術(shù)在技術(shù)革新中嶄露頭角，功能逐漸趨于便捷化和全面化。各種軟件的開發(fā)日益增多，為仿真設(shè)計(jì)提供了動(dòng)力，其中值得注意的是一款功能全面且龐大的軟件，該軟件就是MATLAB，其工具箱內(nèi)具有多種功能，在控制設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的作用，各種方案都可以由其展開檢驗(yàn)，并對(duì)其中不足之處進(jìn)行修改和訂正。

除了MATLAB外，還有部分軟件的功能也具有很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠在控制設(shè)計(jì)中為其提供相應(yīng)的輔助。例如Mathematica軟件，該軟件實(shí)際上是一種基于數(shù)學(xué)的軟件，值得一提的是其運(yùn)算功能，能夠根據(jù)理論展開運(yùn)算，從而為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，同時(shí)還有Pspice軟件，該軟件能夠模擬電路，在設(shè)計(jì)時(shí)通過對(duì)電路展開仿真模擬，從而使設(shè)計(jì)更具科學(xué)性。

總而言之，電機(jī)控制具有十分可觀的前景，不論是市場(chǎng)需求量，還是技術(shù)革新速率都能夠?yàn)槠涮峁┓饰值淖甜B(yǎng)土壤。全球化趨勢(shì)下，科技成為衡量綜合國(guó)力的重要指標(biāo)，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激流中，我國(guó)此方面技術(shù)仍舊需要依靠外來技術(shù)，無論是芯片和器件都需借助國(guó)外。在此種形勢(shì)下，應(yīng)扶持電機(jī)控制技術(shù)，將技術(shù)研發(fā)置于首位，掌握核心最終立足世界。

［1］崔亦軍.電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)的應(yīng)用與展望［J］.職業(yè)，2014，（12）：93-94.

王瑩（1986-），女，陜西西安人，大學(xué)本科，助教，主要研究方向：機(jī)電一體化。