文 献 综 述

1. 异步电机效率优化控制策略研究课题背景与意义

我国是一个发展中的大国，人口占世界的20.43%，而能源却相对匮乏，人均能源占有量不到世界平均水平的一半。到目前，我国已成为能源消耗大国。能源日趋紧张，已经严重地制约了我国经济发展。在资源不足的情况下，我国还存在能源利用率低下和无节制的资源浪费现象。我国目前能源利用率比国际先进水平低10个百分点，能源密集产品单位耗能平均比国际先进水平高45%，由此引起的环境污染和资源枯竭问题已日趋严重。有数据表明，我国GDP每万美元的能耗比日本、德国和美国高许多。

当今世界上把电能转换成机械能基本上都是通过电动机来实现的。到2010年底，我国各类电动机总装机容量约6.5亿kW，预计到2020年，我国电动机的装机容量将达到45亿kW左右。

我国电机节能存在的主要问题有两个方面。

一是电机本身效率低。目前我国电机技术发展比较缓慢。市场的恶性竞争使电机的生产出现问题。许多电机生产企业以低成本优先，低价竞争优先为目标，所以忽视研究怎样提高效率。

二是电机与负载配合不合理。机械设备与电动机配套不合理，包括形式选用不合理、容量选用不合理、转矩和转速选用不合理，造成大量的电动机处于低效运行效率[1-3]。

而异步电机以结构简单、成本低廉、运行可靠以及效率高等优点得以广泛应用于工业、农业、国防各领域，其总用电量占全国工业用电量的60%以上，它的节能控制尤为重要。在额定负载附近运行时异步电动机的效率较高，如对于额定功率为1~75kW的电机，额定工作点的效率在76%~93.6%之间[4]。但在轻载时仍运行在额定磁通，由于铁损和由励磁电流产生的定子铜损保持不变，电机的运行效率和功率因数会明显下降。因此，对于长期轻载运行或负载变化范围较宽的异步电动机，存在很大的节能空间。

2.异步电机效率优化控制研究课题的国内外研究现状的介绍以及应用

目前，异步电机效率优化方法主要有两种类型[5]：基于损耗模型的优化控制；输入功率最小的在线搜索控制。两种类型的算法各有优缺点，适用于不同的应用场合，但在本质上都是根据电机的不同的运行工况来调节磁链的幅值，使电机的损耗下降，提高电机的运行效率[6]。