绪论

电已经完全融入我们的日常生活和生产领域中。毫不夸张地说，没有电就没有现代文明。利用电能最重要的一个方面就是通过电动机把电能转换成机械能做功。在日常生活中，电动机用于空调、冰箱、洗衣机等家用电器。在生产领域中，各种类型的电动机成为生产机械的动力源。随着计算机技术的发展，计算机的许多外围设备中也有电动机的身影。例如电脑中的散热风扇、磁盘驱动器、打印机等。汽车现在正在走入我们的生活，即使最普通的乘用车中也有几十个电动机。除了把电能转换为机械能的要求之外，为了适应机械运动和自动化的需要，还要求电动机具有转速稳定、伺服驱动、位置跟踪和定位等运动控制的功能。

电气传动（又称为电力拖动、电力驱动）既是一个学科的名称，又是一种实用技术的概称。它既要研究怎样利用电动机把电能高效、平稳地转化为机械能，又要在实现对工作机构的运动控制。构建自动化电气传动系统是一个综合了工程数学、工程力学、电磁学、电机学、功率电子学、自动控制理论等多学科的实用技术。随着许多新兴学科的崛起，计算数学、模糊数学、神经元网络和智能控制等理论也融入了电气传动领域。

为了使读者能够对电气传动技术有更加深入的认识，这里简略地介绍电气传动的发展沿革。

第一代电气传动发端于工业革命时期，那是电动机基本原理和初始制造技术的初创时期。当时只是以电动机作为动力源，运动形式只是限于圆周运动，借助于传动带、离合器、齿轮等机械传动机构把动力传递给工作机械。

第二代电气传动是从1890～1950年，是基本型电动机逐步被灵活运用时期，是电气传动技术的成长时期。20世纪30年代，随着德国人发明了水银整流器，整流、逆变乃至交-交变频器的理论开始形成。这种理论至今仍在指导现代变流技术。在这个时期爆发了两次世界大战，由于军事工业和武器发展的需要，高性能的伺服传动开始受到重视。

第三代电气传动是从20世纪50年代到70年代末，由于晶体管的发明，促进了机器设备的电子化和系统的自动化。晶闸管和大功率晶体管的发明使电气传动的控制水平达到一个新阶段。在这个时期，电气传动控制系统以运算放大器构成的模拟系统为主。在这个阶段还出现了大型计算机，使得解析技术、仿真运算都有长足进步，其结果是电气传动的设计手段和控制方法更加完善。

第四代电气传动是从20世纪80年代到20世纪末期，这是微型计算机时代。这一时期，对电气传动提出了小型化、轻量化、运动高速化、控制自动化等要求。电动机不仅是具有旋转功能的动力源，而且还要具有加减速运转、定位控制等伺服功能。电气传动的变流器的种类和性能也达到空前的水平。随着微机技术日新月异的进步，程序控制、预测控制等软件功能完善，以及各种功率电子模块的高性能化，电气传动的应用几乎遍布人类活动的所有领域。

第五代是21世纪以来的电气传动，这是人类社会进入到信息技术时代，这个时期的重点是从把以硬件为主体的传统技术转向以软件为主体的技术变革。

在这个阶段，与追求人性的回归相呼应，已经开始在看护系统、医疗机器人等设备上开发与人类判断能力相近的智能系统。人们休闲娱乐的产业系统也崭露头角，表现虚幻现实（Virtual Reality）的竞技类游戏机为人们提供休闲娱乐。为了提高智能系统的整体性能，要求电气传动系统必须具备伺服特性和智能调节功能。

在当今世界，保护和改善地球的环境的呼声越来越高，以节约资源、保护生态为核心的大趋势，要求传统的电气传动技术必须面向全新的社会环境。为此，电气传动设备制造行业必须考虑增加技术含量，利用可再生材料，开发出适于节能减排的材料技术。同时，电气传动技术也要为节能减排服务。例如，利用调速技术促进风机水泵的节能，利用双馈调速技术和变流技术发展风力发电。以节能为出发点，开发出更高效、更节能的电气传动系统也是今后的发展方向之一。

电气传动是一门理论性和实践性都很强的学科，理论和实践相结合是学习的必要环节。毋庸置疑，受诸多条件所限，当前的教育尚未摆脱应试教育的模式，重考试、轻实践，学生的创造性匮乏，动手能力不强。刚刚走出校门的学生们，风华正茂，求知欲望强烈，要趁此时机通过实践机会多多学习。常说“抱书啃一年，不如现场呆三天”。在现场经常会遇到莫名其妙的问题，只有具备扎扎实实的技术功底，才能解决这些问题。练就扎实功底确实离不开书本。真正得以解决的问题，书中定有论述，只不过我们没有把二者联系起来而已。

互联网技术缩短了人际间的距离。有效地利用互联网也是学习电气传动技术的捷径。在著名网站可以下载资料，在技术论坛可以相互交流。在电气传动和自动化技术的论坛上，凝集了众人工作中的酸甜苦辣、得失成败。经常参与论坛的互动和交流，无疑会加快我们技术进步的步伐。