在電力拖動的發展歷史中,交流與直流拖動兩種方式始終并存于工業領域中。伴隨著科學發展的進程,它們相互競爭,相互促進,推動電力拖動歷史的發展。
在19世紀80年代以前,利用蓄電池的直流拖動系統占統治地位。80年代后,隨著三相交流電的傳輸方式的應用而產生籠型交流電動機,并很快在工業生產及人民生活的各個領域獲得廣泛的應用,并占據主要地位。之后,隨著科技的發展,對拖動系統提出更高的要求,特別是在精密機械、冶金、國防工業等方面,要求調速精度高、調速范圍寬、動態性能好,起制動靈活等,交流拖動則難以滿足以上要求。因此,過去很長一段時期,在高性能的電力拖動系統中,一直是直流拖動占主要地位。然而交流電動機與直流電動機相比,也具有很多明顯的優點。
(1)交流電動機不存在換向器的轉動速度限制,也不存在電樞元件的電抗電勢限制,其轉速可以設計得比相同功率的直流電動機轉速更高。
(2)直流電動機的電樞電流電壓的值受換向器的限制,交流電動機則無此限制,它的單機功率可以比直流電動機更大。
(3)直流電動機換向器制作工藝復雜、成本較高,相比之,交流電動機則成本低廉。
(4)直流電動機高速運行時,由于受電抗電勢的限制,一般最高速時(額定轉速以上),輸出功率僅能達到額定功率的80%,交流電動機則不受限制,它可以在高速時以額定功率運行。
(5)交流電動機無換向器之類經常需要保養維護的部分。維護方便,經久耐用。在某些惡劣的環境下,例如,易燃易爆場合,也能可靠工作。
(6)直流拖動系統的控制設備復雜、機構龐大、造價高。而某些簡單的交流調速系統(特別是現在大量使用的變頻器的調速系統)則具有設備簡單、造價低、維護方便的優點。
(7)現在大量使用的變頻器調速系統在節能方面有明顯的優勢(特別是在風機、泵類方面的應用中)。
由于交流拖動具有以上優點,過去在一些性能要求不高的場合,仍有人愿意采用交流電動機調速,以求得體積小、系統簡單、維護方便的優點。近年來,隨著電子計算機的發展及新型電力電子器件的出現,使交流變頻器調速方式獲得廣泛應用,許多過去采用直流電動機的精密設備、大型設備,現在改用交流拖動的例子不勝枚舉。目前已有逐漸取代直流拖動的趨勢。