電力拖動

各類機械設備的運動都要依靠動力。在電動機問世以前，人類生產多以風力、水力或蒸汽機作為動力。

19世紀30年代出現了直流電動機，俄國物理學家Б.С.雅科比首次以蓄電池供電給直流電動機，作為快艇螺旋槳的動力裝置，以推動快艇航行。此後，以電動機作為原動機的拖動方式開始被人們所矚目。

到80年代，由於三相交流電傳輸方便以及結構簡單的三相交流異步電動機的發明，使電力拖動得到了發展。 　 20世紀，隨着社會的進步，為提高生產率和改善產品質量，工業部門對機械設備不斷提出新的、高的技術要求。如要求有寬的速度調節範圍、有高的調速精度、能快速地進行可逆運行以及對位置、加速度、張力、轉矩等物理量的可控性能的要求等。以蒸汽機、柴油機等作為原動機的拖動裝置很難甚至不可能予以完成，而應用電力拖動則能很好地滿足上述技術要求。因此，電力拖動被廣泛用於冶金、石油、交通、紡織、機械、煤炭、輕工、國防和農業生產等部門，在國民經濟中佔有重要地位，是社會生產不可缺少的一種傳動方式。

由於電能獲得方便，使用電動機的設備體積比其他動力裝置小,並且沒有汽、油等對環境的污染,控制方便，運行性能好，傳動效率高，可節省能源等。所以，80%以上的機械設備，小如用步進電機拖動指針跳動的電子手錶、大到上萬千瓦的大型軋鋼機械等都應用電力拖動。80年代，中國生產的電能中約有三分之一用於電力拖動。單個電力拖動裝置的功率可以從幾毫瓦到幾百兆瓦，轉速可從每小時幾轉到每分鐘數萬轉。

電力拖動裝置由電動機及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機起動、制動的控制，對電動機轉速調節的控制，對電動機轉矩的控制以及對某些物理參量按一定規律變化的控制等，可實現對機械設備的自動化控制。採用電力拖動不但可以把人們從繁重的體力勞動中解放出來，還可以把人們從繁雜的信息處理事務中解脱出來，並能改善機械設備的控制性能，提高產品質量和勞動生產率。

按電動機供電電流制式的不同，有直流電力拖動和交流電力拖動兩種。早期的生產機械如通用機牀、風機、泵等不要求調速或調速要求不高，以電磁式電器組成的簡單交、直流電力拖動即可以滿足。隨着工業技術的發展，對電力拖動的靜態與動態控制性能都有了較高的要求，具有反饋控制的直流電力拖動以其優越的性能曾一度佔據了可調速與可逆電力拖動的絕大部分應用場合。自20年代以來，可調速直流電力拖動較多采用的是直流發電機-電動機系統,並以電機擴大機、磁放大器作為其控制元件。電力電子器件發明後，以電子元件控制、由可控整流器供電的直流電力拖動系統逐漸取代了直流發電機-電動機系統,並發展到採用數字電路控制的電力拖動系統。這種電力拖動系統具有精密調速和動態響應快等性能。這種以弱電控制強電的技術是現代電力拖動的重要特徵和趨勢。 　交流電動機沒有機械式整流子，結構簡單、使用可靠,有良好的節能效果,在功率和轉速極限方面都比直流電動機高；但由於交流電力拖動控制性能沒有直流電力拖動好，所以70年代以前未能在高性能電力拖動中獲得廣泛應用。隨着電力電子器件的發展，自動控制技術的進步，出現瞭如晶閘管的串級調速、電力電子開關器件組成的變頻調速等交流電力拖動系統，使交流電力拖動已能在控制性能方面與直流電力拖動相抗衡和媲美，並已在較大的應用範圍內取代了直流電力拖動。