信息检索——专业信息素养训练综合检索报告(A版)

专业课程主题文献

综合检索报告

检索题目：变频调速系统的发展现状与前景展望

姓名：袁爽学号:2010133141 朱西 2010133115

王丽莎 2010133105

张江琼 2010133104

丁大叶 2010133128

彭蜀粤 2010133107

2013年 4月 7日

一、课题分析

1、学科领域：自动化

2、课题内容/信息需求表达：

交流传动与控制技术是目前发展最为迅速的技术之一，这是和冉力电子器件制造技

术、变流技术控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关。通用变频

器作为早个商品开始在国内上市，是近十年的事，销售额逐年增加，于今全年有超过数十

亿元（RMB）的市场。其中．各种进口品牌居多，功率小至百瓦大至数千千瓦；功能简易

或复杂；精度低或高；响应慢或快：有PG（测速机）或无PG;有噪音或无噪音等等。对于

许多用户来说,这十年中经历了多次更新，现所使用的变频器大都属于目前最为先进的机

型如果从应用的角度来说，我们的水准与发达国家没有什么两样。作为国内制造商,通过

这十年来对国外的先进技术进行销化，也正在积极地进行国产变频器的自主开发．努力追

赶世界发达国家的水平。回顾近十年来国外通用变频器技术的发展对于深入了解交流传动

与控制技术的走向，以及如何站在高起点上结合我国国情开发我国自己的产品应该说具有

十分积极的意义.

3、中英文关键词：电力电子功率器件、变频调速系统、发展、前景

variable-frequency speed control system、development、prospect

中文关键词：电力电子功率器件、变频调速系统、发展、前景

英文关键词：Power Electronics、variable-frequency speed control system、development、prospect

4、中英文逻辑检索表达式：A、A+B+C

中文检索表达式：

电力电子AND变频调速系统、变频调速系统AND发展、变频调速系统+发展+前景

英文检索表达式：

Power Electronics AND variable-frequency speed control system

variable-frequency speed control system+development+prospect

二、选择检索工具并检索；记录、整理检索结果

1、检索工具及检索结果：

（1）中国期刊网之中国期刊全文数据库（1989-至今），检索结果97963 篇检索过程：

初级检索：检索词变频调速（篇名/关键词/摘要），检得 45376 篇；

二次检索：检索词变频调速发展（篇名），检得 4113 篇；

三次检索：检索词变频调速系统的发展现状与前景展望（篇名），检得 4213 篇。

（2）维普（1995-至今），检索结果 1 篇

检索过程：

初级检索：检索词 variable-frequency speed control system

（篇名/关键词/摘要），检得 1 篇；

（3ABIO检索结果 44235 篇

检索过程：

初级检索：检索词 variable-frequency speed control system

（篇名/关键词/摘要），检得 44235 篇；

二次检索：检索词 variable-frequency speed control system prospect

（篇名）,检得 72 篇；

（4） CNKI，检索结果 1328 篇

检索过程：

初级检索：检索词 variable-frequency speed control system

（篇名/关键词/摘要），检得 1318 篇；

2、文献分析：

（1）在所检索文献中，下列文献为综述性文献：

①题名：变频调速技术发展现状及前景展望

作者：王亚军

文献源：七煤集团公司铁东选煤厂，黑龙江七台河154600

摘要：主要简述了变频器技术的发展、变频器的噪声、P1Vl技术、变频调速的经济

性等问题。说明了变频调速系统的节能效果是最好的。

出自数据库：维普

②题名：变频调速系统的发展现状与前景展望

作者：吴兵

文献源：未知

摘要：本文介绍了变频调速系统的发展现状与前景展望，以及变频器的噪声、节能问题和PW M技术的重要性；这是和电力电子器件制造技术、变流技术控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关。

出自数据库：中国机电行业门户网站

题名：变频调速系统的发展现状与前景展望

作者：佚名

文献源：百度文库

摘要：详细介绍了目前变频调速领域研究的热点问题，分析了最新技术发展对变频调速系统产业化所带来的影响，并对变频调速系统的发展前景进行了预测。

出自数据库：中国期刊网

（2）在所检文献中，下列文献为相关度较高的文献：

①题名：变频调速技术的发展概况及趋势

作者：成安络

文献源：《湖北机电学院学报》2004年04期

摘要：介绍变频调速技术的发展概况，讨论了变频调速技术的最新的研究成果,指出变频调速技术的发展趋势.

出自数据库：中国期刊网之中国期刊全文数据库

②题名：步进电机变频调速控制技术的研究现状及趋势

作者：何玲芝柯正华

文献源：《微电机》2007年第5期

摘要：综述了国内外步进电机控制系统控制策略的研究现状，分析了控制策略的应用情况，提出了发展趋势和重点研究的内容。

出自数据库：维普期刊资源整合服务平台

（3）在所检文献中，下列文献为英文文献

①题名：Variable-Frequency Drive Applications in Nonmakeup-Air Exhaust

Systems

作者：Zhang, H. An, Q

文献源：Journal of Architectural Engineering. 2005

摘要：The constant-speed fan wastes fan energy and causes excessive noises in nonmakeup-air exhaust systems, where stack-exit velocity decreases proportionally to the laboratory exhaust airflow. A variable-frequency drive (VFD) can maintain the required static pressure at the fume hoods by modulating the fan speed. The VFD reduces the fan power and eliminates the noise problems.

A theoretical study has been conducted to investigate the system performance of the constant fan nonmakeup-air exhaust system, the impacts of the VFD, and the optimal VFD control for multiple-stack systems. The results show that the VFD can potentially reduce annual fan energy of the constant-speed fan nonmakeup-air exhaust systems by as much as 51%.[ABSTRACT FROM AUTHOR]

出自数据库：EBSCO

题名：Realization of Neural Network Inverse System with PLC in Variable Frequency Speed-Regulating System

作者： Guohai Liu,Fuliang Wang,Yue Shen,Huawei Zhou,Hongping Jia,Mei Kang

文献源：Advances in Neural Networks – ISNN 2007

摘要：The variable frequency speed-regulating system which consists of an induction motor and a general inverter, and controlled by PLC is widely used in industrial field. However, for the multivariable, nonlinear and strongly coupled induction motor, the control performance is not good enough to meet the needs of speed-regulating. The mathematic model of the variable frequency speed-regulating system in vector control mode is presented and its reversibility has been proved. By constructing a neural network inverse system and combining it with the variable frequency speed-regulating system, a pseudo-linear system is completed, and then a linear close-loop adjustor is designed to get high performance. Using PLC, a neural network inverse system can be realized in actural system. The results of experiments have shown that

the performances of variable frequency speed-regulating system can be improved greatly and the practicability of neural network inverse control was testified. 出自数据库：springer link

（4）在所检文献中，下列文献为较新颖、权威的文献：

①题名：<<变频调速系统的发展现状与前景展望>>

作者：刘凤辉

文献源：电子玻璃技术交流会论文集

摘要：详细介绍了目前变频调速领域研究的热点问题,分析了最新技术发展对变频

调速系统产业化所带来的影响,并对变频调速系统的发展前景进行了预测。

出自数据库：中国期刊网之中国期刊全文数据库

②题名：Reducing the Abstraction and Optimality Gaps in the Allocation and Scheduling for Variable Voltage/Frequency MPSoC Platforms.

作者：Ruggiero, Martino Bertozzi, Davide

文献源：IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits & Systems. Mar2009

摘要：This paper proposes a novel approach to solve the allocation and scheduling problems for variable voltage/frequency multiprocessor systems-on-chip, which minimizes overall system energy dissipation. The optimality of derived system configurations is guaranteed, while the computation efficiency of the optimizer allows for solving problem instances that were traditionally considered beyond reach for exact solvers (optimality gap). Furthermore, this paper illustrates the development- and run-time software infrastructures that assist the user in developing applications and implementing optimizer solutions. The proposed approach guarantees a high level of power, performance, and constraint satisfaction predictability as from validation on the target platform, thus bridging the abstraction gap.[ABSTRACT FROM AUTHOR]

出自数据库：EBSCO

三、检索效果评价

1、检索词的选择

检索词的选择和使用直接影响文献检索的查全率.检索词的选择与确定要遵循以下两个原则：1、根据检索课题所涉及的学科专业和技术内容选词。2、对检索词进行处理。如使用检索词表进行比较对照，选用规范化的词汇作为检索词。

2 检索技术

信息检索（Information Retrieval）是指信息按一定的方式组织起来，并根据信息用户的需要找出有关的信息的过程和技术。狭义的信息检索就是信息检索过程的后半部分，即从信息集合中找出所需要的信息的过程，也就是我们常说的信息查寻（Information Search 或Information Seek）。1文献检索（Document Retrieval)是以文献（包括题录、文摘和全文）为检索对象的检索。可分为全文检索和书目检索两种。2 数据检索（Data Retrieval)是以数值或数据（包括数据、图表、公式等）为对象的检索。3 事实检索（Fact Retrieval)是以某一客观事实为检索对象，查找某一事物发生的时间、地点及过程的检索。

常用检索技术：

1.布尔逻辑检索：利用布尔逻辑算符进行检索词或代码的逻辑组配，是现代信息检索系统中最常用的一种技术。常用的布尔逻辑算符有三种，分别是逻辑或“OR”、逻辑与“AND”、逻辑非“NOT”。

2截词检索：截词检索是计算机检索系统中应用非常普遍的一种技术。由于西文的构词特性，在检索中经常会遇到名词的单复数形式不一致；同一个意思的词，英美拼法不一致；词干加上不同性质的前缀和后缀就可以派生出许多意义相近的词等等。这是就要用到截词检索

3位置检索：位置检索也叫全文检索、邻近检索。所谓全文检索，就是利用记录中的自然语言进行检索，词与词之间的逻辑关系用位置算符组配，对检索词之间的相对位置进行限制。这是一种可以不依赖主题词表而直接使用自由词进行检索的技术方法。

4字段限定检索：字段限定检索是指限定检索词在数据库记录中的一个或几个字段范围内查找的一种检索方法。在检索系统中，数据库设置的可供检索的字段通常有两种：表达文献主题内容特征的基本字段和表达文献外部特征的辅助字段。

5加权检索：加权检索是某些检索系统中提供的一种定量检索技术。加权检索同布尔检索、截词检索等一样，也是文献检索的一个基本检索手段，但与它们不同的是，加权检索的侧重点不在于判定检索词或字符串是不是在数据库中存在、与别的检索词或字符串是什么关系，而是在于判定检索词或字符串在满足检索逻辑后对文献命中与否的影响程度。

6聚类检索：聚类是把没有分类的事物，在不知道应分几类的情况下，根据事物彼此不同的内在属性，将属性相似的信息划分到同一类下面。

3 数据库的选择

一开放性

1. SQL Server

只能在windows上运行，没有丝毫的开放性，操作系统的系统的稳定对数据库是十分重要的。Windows9X系列产品是偏重于桌面应用，NT server只适合中小型企业。而且windows平台的可靠性，安全性和伸缩性是非常有限的。它不象unix那样久经考验，尤其是在处理大数据库。

2. Oracle 能在所有主流平台上运行（包括windows）。完全支持所有的工业标准。采用完全开放策略。可以使客户选择最适合的解决方案。对开发商全力支持。

3. Sybase ASE 能在所有主流平台上运行（包括windows）。但由于早期Sybase与OS集成度不高，因此VERSION11.9.2以下版本需要较多OS和DB级补丁。在多平台的混合环境中，会有一定问题。

4. DB2 能在所有主流平台上运行（包括windows）。最适于海量数据。DB2在企业级的应用最为广泛，在全球的500家最大的企业中,几乎85%以上用DB2数据库服务器，而国内到97年约占5%。

二、可伸缩性，并行性

1. SQL server

并行实施和共存模型并不成熟，很难处理日益增多的用户数和数据卷，伸缩性有限。

2. Oracle 并行服务器通过使一组结点共享同一簇中的工作来扩展windownt的能力，提供高可用性和高伸缩性的簇的解决方案。如果windowsNT不能满足需要，用户可以把数据库移到UNIX中。Oracle的并行服务器对各种UNIX平台的集群机制都有着相当高的集成度。

3. Sybase ASE 虽然有DB SWITCH来支持其并行服务器，但DB SWITCH在技术层面还未成熟，且只支持版本12.5以上的ASE SERVER。DB SWITCH技术需要一台服务器充当SWITCH，从而在硬件上带来一些麻烦。

4. DB2 具有很好的并行性。DB2把数据库管理扩充到了并行的、多节点的环境。数据库分区是数据库的一部分，包含自己的数据、索引、配置文件、和事务日志。数据库分区有时被称为节点安全性。

四、文献综述

交流电机变频调速经历近20年的发展及应用，已逐步被人们接受并成为当代电机调速的主流。由于变频器体积小、重量轻、精度高、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等优点，它优于以往的任何调速方式，如变极调速、调压调速、滑差调速、串级调速、整流子电机调速、液力耦合调速等，因而深受钢铁、有色、石油、石化、化工、化纤、纺织、机械、电力、建材、煤炭、医药、造纸、卷烟、城市供水及污水处理等行业的欢迎。当时，在机械工业部属下建立了我国第一个电气

传动成套公司，即现在的天津电气传动设计研究所的前身。IGBT集射电压Vce可＜3V,频率可达到20KHZ,内含的集射极间超高速二极管Trr可达150ns,1992年前后开始在通用变频器中得到广泛应用。其发展的方向是损耗更低,开关速度更快、电压更高,容量更大(3.3KV、1200A), 目前，采用沟道型栅极技术、非穿通技术等方法大幅度降低了集电极一发射极之间的饱和电压[VCE（sat)]的第四代IGBT也已问世。

目前，国内生产的主要产品的状况如下：

1）晶闸管变流器和可关断器件(DJT、IGBT、VDMOS)斩波器供电的直流调速设备这类设备的市场很大，随着交流调速的发展，该市场虽在缩减，但由于我国旧设备改造任务重，以及它在几百至一千多kW范围内价格比交流调速设备价格低得多，所以短期内仍有较大市场，国产设备能满足需要，部分出口。自行开发的控制器多为模拟控制，近年来主要采用进口数字控制器配国产功率装置。

2）交—交变频器供电的变频调速设备这类产品在轧机和矿井卷扬机传动方面有很大需求，台数不多，功率大。变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，已经渗透到所有经济领域的技术部门中。应积极应用变频调速技术来改造传统产业，节约能源及提高产品质量，以获得较好的经济效益和社会效益；要大力发展变频调速技术，必须把我国变频调速技术提高到一个新的水平，缩小与世界先进水平的差距，提高自主开发能力，满足国民经济重点工程建设和市场的需求；并规范我国变频调速技术方面的标准，提高产品可靠性及工艺水平，实现规模化、标准化生产。

自1956年世界上第一个晶闸管诞生到现在历时近半个世纪，随着电子技术的飞速发展，变频控制器从控制模块、功率输出和控制软件都已完全成熟，在提高性能的同时，功能上也有较大的扩展，很多专用变频设备附带简易PLC功能，再加上产品价格的降低，为变频器的应用打开了广阔的市场。

对于异步电动机通过调速达到节能目的方法很多，如：调压调速,又称为滑差调速；变极对数调速和品闸管串极调速等等，根据不同的负载性质，有针对性的选择。在各种调速节能中，利用变频调速，是异步电动机调速效果最好、最成熟、最有发展前途的节能技术。

通用变频器的发展是世界高速经济发展的产物。其发展的趋势大致为：

l主控一体化

日本三菱公司将功率芯片和控制电路集成在一快芯片上的DIPIPM（即双列直插式封装）的研制已经完成并推向市场。一种使逆变功率和控制电路达到一体化，智能化和高性能化的HVIC（高耐压IC）SOC（System on Chip）的概念已被用户接受，首先满足了家电市场

低成本、小型化、高可*性和易使用等的要求。因此叶以展望，随着功率做大，此产品在市场上极具竞争力。

2 小型化

用日本富士（FUJI）电机的三添胜先生的话说，变频器的小型化就是向发热挑战。这就是说变频器的小型化除了出自支撑部件的实装技术和系统设计的大规模集成化，功率器件发热的改善和冷却技术的发展已成为小型化的重要原因。ABB公司将小型变频器定型为Comp－ACTM他向全球发布的全新概念是，小功率变频器应当象接触器、软起动器等电器元件一样使用简单，安装方便，安全可*。

3低电磁噪音化

今后的变频器都要求在抗干扰和抑制高次谐波方面符合EMC国际标准，主要做法足在变频器输入侧加交流电抗器或有源功率因数校正（Active Power Factor Correction． APFC）电路，改善输入电流波形降低电网谐波以及逆变桥采取电流过零的开关技术。而控制电源用的开关电源将推崇半谐振方式，这种开关控制方式在30－50MhZ时的噪声可降低15－

20dB。

4专用化

通用变频器中出现专用型家族是近年来的事。其目的是更好发挥变频器的独特功能并尽可能地方便用户。如用于起重税负载的 ARB ACC系列，用广交流电梯的 Siemens MICO340系列和FUJI FRN5000G11UD系列，其他还有用于恒压供水、上作机械主轴传动、电源再生、纺织、机车牵引等专用系列。

5系统化

作为发展趋势，通用变频器从模拟式、数字式、智能化、多功能向集中型发展。最近，日本安川由机提出了以变频器，伺服装置，控制器及通讯装置为中心的”D&M&C”概念，并制定了相应的标准。目的是为用户提供最佳的系统。因此可以预见在今后．变频器的高速响应件和高性能什将是基本条件。