緒論

電已經(jīng)完全融入我們的日常生活和生產(chǎn)領(lǐng)域中。毫不夸張地說，沒有電就沒有現(xiàn)代文明。利用電能最重要的一個方面就是通過電動機把電能轉(zhuǎn)換成機械能做功。在日常生活中，電動機用于空調(diào)、冰箱、洗衣機等家用電器。在生產(chǎn)領(lǐng)域中，各種類型的電動機成為生產(chǎn)機械的動力源。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機的許多外圍設備中也有電動機的身影。例如電腦中的散熱風扇、磁盤驅(qū)動器、打印機等。汽車現(xiàn)在正在走入我們的生活，即使最普通的乘用車中也有幾十個電動機。除了把電能轉(zhuǎn)換為機械能的要求之外，為了適應機械運動和自動化的需要，還要求電動機具有轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、伺服驅(qū)動、位置跟蹤和定位等運動控制的功能。

電氣傳動（又稱為電力拖動、電力驅(qū)動）既是一個學科的名稱，又是一種實用技術(shù)的概稱。它既要研究怎樣利用電動機把電能高效、平穩(wěn)地轉(zhuǎn)化為機械能，又要在實現(xiàn)對工作機構(gòu)的運動控制。構(gòu)建自動化電氣傳動系統(tǒng)是一個綜合了工程數(shù)學、工程力學、電磁學、電機學、功率電子學、自動控制理論等多學科的實用技術(shù)。隨著許多新興學科的崛起，計算數(shù)學、模糊數(shù)學、神經(jīng)元網(wǎng)絡和智能控制等理論也融入了電氣傳動領(lǐng)域。

為了使讀者能夠?qū)﹄姎鈧鲃蛹夹g(shù)有更加深入的認識，這里簡略地介紹電氣傳動的發(fā)展沿革。

第一代電氣傳動發(fā)端于工業(yè)革命時期，那是電動機基本原理和初始制造技術(shù)的初創(chuàng)時期。當時只是以電動機作為動力源，運動形式只是限于圓周運動，借助于傳動帶、離合器、齒輪等機械傳動機構(gòu)把動力傳遞給工作機械。

第二代電氣傳動是從1890～1950年，是基本型電動機逐步被靈活運用時期，是電氣傳動技術(shù)的成長時期。20世紀30年代，隨著德國人發(fā)明了水銀整流器，整流、逆變乃至交-交變頻器的理論開始形成。這種理論至今仍在指導現(xiàn)代變流技術(shù)。在這個時期爆發(fā)了兩次世界大戰(zhàn)，由于軍事工業(yè)和武器發(fā)展的需要，高性能的伺服傳動開始受到重視。

第三代電氣傳動是從20世紀50年代到70年代末，由于晶體管的發(fā)明，促進了機器設備的電子化和系統(tǒng)的自動化。晶閘管和大功率晶體管的發(fā)明使電氣傳動的控制水平達到一個新階段。在這個時期，電氣傳動控制系統(tǒng)以運算放大器構(gòu)成的模擬系統(tǒng)為主。在這個階段還出現(xiàn)了大型計算機，使得解析技術(shù)、仿真運算都有長足進步，其結(jié)果是電氣傳動的設計手段和控制方法更加完善。

第四代電氣傳動是從20世紀80年代到20世紀末期，這是微型計算機時代。這一時期，對電氣傳動提出了小型化、輕量化、運動高速化、控制自動化等要求。電動機不僅是具有旋轉(zhuǎn)功能的動力源，而且還要具有加減速運轉(zhuǎn)、定位控制等伺服功能。電氣傳動的變流器的種類和性能也達到空前的水平。隨著微機技術(shù)日新月異的進步，程序控制、預測控制等軟件功能完善，以及各種功率電子模塊的高性能化，電氣傳動的應用幾乎遍布人類活動的所有領(lǐng)域。

第五代是21世紀以來的電氣傳動，這是人類社會進入到信息技術(shù)時代，這個時期的重點是從把以硬件為主體的傳統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)向以軟件為主體的技術(shù)變革。

在這個階段，與追求人性的回歸相呼應，已經(jīng)開始在看護系統(tǒng)、醫(yī)療機器人等設備上開發(fā)與人類判斷能力相近的智能系統(tǒng)。人們休閑娛樂的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)也嶄露頭角，表現(xiàn)虛幻現(xiàn)實（Virtual Reality）的競技類游戲機為人們提供休閑娛樂。為了提高智能系統(tǒng)的整體性能，要求電氣傳動系統(tǒng)必須具備伺服特性和智能調(diào)節(jié)功能。

在當今世界，保護和改善地球的環(huán)境的呼聲越來越高，以節(jié)約資源、保護生態(tài)為核心的大趨勢，要求傳統(tǒng)的電氣傳動技術(shù)必須面向全新的社會環(huán)境。為此，電氣傳動設備制造行業(yè)必須考慮增加技術(shù)含量，利用可再生材料，開發(fā)出適于節(jié)能減排的材料技術(shù)。同時，電氣傳動技術(shù)也要為節(jié)能減排服務。例如，利用調(diào)速技術(shù)促進風機水泵的節(jié)能，利用雙饋調(diào)速技術(shù)和變流技術(shù)發(fā)展風力發(fā)電。以節(jié)能為出發(fā)點，開發(fā)出更高效、更節(jié)能的電氣傳動系統(tǒng)也是今后的發(fā)展方向之一。

電氣傳動是一門理論性和實踐性都很強的學科，理論和實踐相結(jié)合是學習的必要環(huán)節(jié)。毋庸置疑，受諸多條件所限，當前的教育尚未擺脫應試教育的模式，重考試、輕實踐，學生的創(chuàng)造性匱乏，動手能力不強。剛剛走出校門的學生們，風華正茂，求知欲望強烈，要趁此時機通過實踐機會多多學習。常說“抱書啃一年，不如現(xiàn)場呆三天”。在現(xiàn)場經(jīng)常會遇到莫名其妙的問題，只有具備扎扎實實的技術(shù)功底，才能解決這些問題。練就扎實功底確實離不開書本。真正得以解決的問題，書中定有論述，只不過我們沒有把二者聯(lián)系起來而已。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)縮短了人際間的距離。有效地利用互聯(lián)網(wǎng)也是學習電氣傳動技術(shù)的捷徑。在著名網(wǎng)站可以下載資料，在技術(shù)論壇可以相互交流。在電氣傳動和自動化技術(shù)的論壇上，凝集了眾人工作中的酸甜苦辣、得失成敗。經(jīng)常參與論壇的互動和交流，無疑會加快我們技術(shù)進步的步伐。