作者:清华大学 电气工程系 李永东
第一次听说恒压频比（VVVF）控制
第一次听说恒压频比（VVVF）控制记得是1980年在哈尔滨工业大学上大三“电机学”课时，老师讲完之后说，这只是个稳态控制规律，谁要是能在动态把磁通控制住就好了，当时刚有概念，但不知如何去做。毕业设计的题目是“直流电机的调速控制”，对从事交流电机控制的同学还很羡慕，觉得神秘的不得了，没想这个动态控制规律后来竟然被我找到了。那是1985年在法国做博士论文期间，当时我盯着派克方程整整看了一个星期，终于消除了所有微分项，推出一个数学公式，不论稳态还是动态均可把磁通控制住，我兴冲冲的把仿真结果拿去给导师看，结果太好了，以至于他完全不相信，直到后来被实验验证。
这就是在1985年首次欧洲电力电子及应用会议上获十佳论文之一的电压定向矢量控制，后来在1989年第一届中国交流电机调速传动会议上也获得优秀论文。后来，该方法又完成转矩闭环控制、无速度传感器运行，遗憾的是至今尚未形成批量产品。
第一次看到实际的变频器
第一次看到实际的变频器是在1984年初上硕士课程期间，做完课堂试验后法国老师带我到实验室去参观，觉得变频器及其研究仪器设备太复杂了，看得眼花缭乱。开始从事交流电机控制是从打孔卡片计算机程序作交流电机启动的动态仿真开始的，费了九牛二虎之力得出结果，喜出望外。
第二年进入实验室后，从事异步电机的最优控制研究，计算仿真条件好多了，但也仅仅是几个人公用一台HP3000的小型机，上机要预定，打印数据或图形之前要喊一嗓子，“我要输出了”，否则和别人的结果同时输出，会把结果搞混了。最可气的是编程序做仿真时，有一次把一个变量名L0在另外一个地方写成Lo，结果化了一个月的时间才找出这个错误。那时控制微机用的是Intel 8088，开发系统很笨，编译形成机器码后，还得手工修改很多参数才能写入EPROM，运行不好再重新回到开发系统。
第一次接触矢量控制
第一次接触矢量控制是在85年，我的磁通控制方法提出后，导师总是有点疑惑，于是希望我把自己的方法和德国人提出的、国际上广泛流行的矢量控制作比较。于是把Leonhard教授的文章和书找来看，发现矢量控制在国际上几乎一统天下，初步仿真的结果是性能确实不错，从此我和矢量控制接下不解之缘。直到现在我们已经把矢量控制及无速度传感器技术应用在低压和高压变频器系统中。
第一次接触转矩直接控制
第一次接触转矩直接控制是看到高桥蘍教授1986在IEEE上发表的文章，因为电流波形很奇怪，所以当时根本没放在心上。后来，在1989年第一届中国交流电机调速传动会议上听了周国兴和马小亮老师的文章讲演，很受启发，没想到从1991后开始了长达十几年的直接转矩控制系统研究，开始想把这种方法用在机床主轴上，但一直不太成功，后来反而是用在地铁传动系统上。直到2003年在法国图卢兹第十届欧洲电力电子及应用会议上组织了一个关于转矩直接控制的Tutorial。
第一次接触无刷直流电机的控制
我从事交流伺服系统的研究是从异步电机位置最优控制开始的，但第一次接触无刷直流电机的控制还是在1990年参观德国西门子公司的伺服产品，后来我和黄立培老师通过试验发现该系统的电流波形为方波，但是性能还是很好的，当时我们百思不得其解。通过查找资料，尤其是看到严仰光和朱震莲老师和La Joie-Mazenc的文章，才明白是怎么一回事，原来方波的电流也可以出高性能。当时我们和襄樊机床电气传动设备厂签了个合同，消化和吸收西门子的IFT5交流伺服系列产品，我前后去了7、8次，历时一年多，为此，我还被米饭的沙子咯掉了一颗牙。最后的产品性能完全达到西门子的水平，采用的是永磁方波电机，也就是目前广泛使用的无刷直流电机。在此基础上，我们又采用DSP完成了冶金部自动化院伺服研究所的全数字化交流永磁同步电机的控制系统的研发工作，后来又参加了机械部机电数控集团的8.5攻关项目：全数字化交流异步电机主轴和永磁同步电机伺服控制系统的研制工作，当时可都是国家支持的、有名的大院大所，轰轰烈烈的国家攻关项目。
第一次研制的第一台VVVF变频器
在1988年回国之初，我系陈丕章教授为了支持节能事业，从北京市三电办拿了一个变频器的项目，希望我来做，正好黄立培老师也从日本回来，于是我们共同带了一个杨秉寿教授的硕士生丁永汀，开始了我们实验室第一台VVVF变频器的研制工作。此后还和长城集团搞过一个合作项目，他们的副总来过几次，但终于还是等不及，于是走上了另外一条路。我们的变频器在和平宾馆连续运行了24小时后还开了鉴定会。1990年春节还被邀请参加了在人民大会堂举行的春节团拜会，见到了李瑞环同志。此外，学校觉得我在博士后期间工作还算勤奋，找来了青年报的记者采访了一通，结果发表在中国青年报的头版头条，后来就有了和台湾普传公司、山东惠丰公司、北京时代公司、深圳华为公司、曲阜电机厂、希望森兰公司、上海格立特公司的合作。
第一次自主研发国产高压变频器
1995年参加了国家经贸委的关于节能的调查，发现这个市场的潜力在700～1000亿人民币以上，假如单台变频器的价格为100万元（800kW/6000V），市场的需求量超过7万台。1996年的一个早上，我给王正元同志打电话，他让我去听罗宾康公司的讲座，当时觉得很神秘，后来，我们就和北京凯奇公司合作，一道开发高压大容量变频器技术，很多人还认为是异想天开，唐诘歌德式的幻想，但是，通过我们的自主研发，很快申请了自己的高压变频技术专利，并于1998年通过技术鉴定，投入试运行。当在北京重型电机厂看到我们亲手研制的几百千瓦的高压电机首次在变频器的带动下平滑运转，并实现正弦供电、连续调速时，当时的心情是何等的激动。从此，一个高压变频器的国产化时代在我们手中拉开帷幕。
当时我们的那个团队，如马挺，倚鹏，崔阳，刘军，付旬等构成了目前几家国产高压大容量变频器厂家的研发主力。继承这个项目做起来的北京利德华福电气技术公司，在2007年销售量超过600台，产值近5亿元，这两年在业内的成就是大家有目共睹的，可以说是国内市场占有量最大的公司了，这是我们的科研成果应用到实践中最好的一个例子。目前，国内大约已经有十几家企业有能力生产高压变频器，国产品牌占市场的50％以上。
第一次接触《变频器世界》
第一次接触《变频器世界》好像是在1998年，当时我们在清华搞了一个研讨会，请李泽元教授做了几天的讲座，因为清华大学刚刚聘请他为客座教授。完了之后，刘强跑来找我，说希望办一个《变频器世界》的刊物，问我能否参与编辑，我觉得一个人能力和精力都有限，于是把电气自动化学会的委员会名单给了他，于是就有了《变频器世界》的最初的编委会，没想到《变频器世界》搞的越来越大，越来越好。
体会与感想
经过这么多年的理论探讨和产品研发，我的感受是，在电力电子这个行业里如果只做理论，对国内经济的发展不会有大的促进作用。我非常鼓励我的学生毕业后去企业里工作，事实证明他们确实能很快把技术转化为实际生产力，作为生产骨干和参与人员研发出不少的实用产品，这是我最乐于看到的事情。当然，虽然我在行业里取得了一些成就，但这都是继承了很多老前辈们的成果得来的，他们做了很多开创性的工作，至今仍耕耘不止，正是他们的精神激励着我在前些年比较艰苦的条件下探索不已，现在我也远远没有满足，还有更多的项目和课题吸引着我继续进行研究。
