钢铁工业产量大、经济效益大，要求作业率高。如钢铁工业中板带热连轧厂年产量大都超过600万t，稍有故障停车，损失就很大，故提高作业率极为重要。钢铁企业使用的电动机有直流电动机和交流电动机，由于有许多要求调速的生产机械对电气控制系统有一定的要求，如调速范围、动态响应和静差度等，过去直流电动机一直占主导地位，但直流电动机有一系列缺点，如结构上有换向器及电刷使日常维护量增加，电刷与整流子经常产生火花而要求较好的安装环境及不能用于易燃易爆和环境恶劣的场所，与同容量交流电动机比体积和重量及转动惯量都较大，价格也较高，效率比交流电动机低2％～3％等，但交流电动机克服了直流电动机的缺点，其维护量较少，作业率也较高。特别是近十多年随着电力电子技术、徽电子技术发展和现代控制理论应用，使交流调速迅速发展，其调速特性与直流调速性能完全一样甚至超过直流调速，如过渡过程快等，完全可代替直流电动机及其调速系统。

    交流调速有多种方法(异步电动机的变极调速、调压调速、转子串电阻调速、电磁转差离合器调速、液力耦合器调速、机械差动调速和变频调速等)，但丰流是变频调速。变频调速的变频电源有旋转变频机组和静止变频装置，前者由异步或同步电动机直流发电机和直流电动机一同步发电机两套机组组成；后者刚由电力电子器件和微电了器件组成，无可动部分。由于旋转变频机组设备庞大、有可动部分、维护量大、效率低和性能差，故已被静止变频装置代替。现在所指的变频调速是指静止(或称固体)变频调速装置(变频器)。据统计使用静止变频调速以后可节电1％～3％。

    交流变频调速一般有交一交变频、交一直一交变频两种，供电电动机的选型大致相同，只是交一交变频由于谐波较多，因而还有附加要求。交流变频调速系统虽然采用了交流电动机拖动，但选用异步电动机还是同步电动机，世界上各国的电气制造商曾经有过不同选择，特别是轧机主传动。交流变频调速系统选用异步电动机或是同步电动机的驱动方式，是必须进行分析比较的。对于小容量的交流驱动，如连铸的中间包回转台．轧钢更多是一般笼型异步电动机，以下主要叙述轧钢大容量的中高压电动机交流变频调速系统的供电电动机的选型。

    一般地说，异步电动机应用范围为：①由于异步电动机供电简单、维护方便和价格便宜等原因，被各个产业部门和家用电器所采用，它是各类电动机中采用数量最多、应用****泛且最普及的一类电动机。②转子绕组中串入电阻后即能调速，因此，绕线型异步电动机往往应用于电梯、起重机、调速风机和水泵的驱动。③由于笼型异步电动机无滑环滑动接触产生火花，可用作防爆电动机。异步电动机特点是结构简单、造价低、可靠性高，而且不需要单独励磁。但异步电动机在运行时，功率因数较低，并需要在定子侧实现交流励磁，因此对于同样功率的轧机，其变频装置容量会大一些。另外，从控制特性来说，异步电动机转子具有不可控性，其转子参数(如电阻)随温度等因素变化很大，即使采用系统辨识方法进行参数辨识，也很难傲到准确，同时还会增加系统复杂性，严重影响了矢量控制的精度，并影响整个系统性能。

    同步电动机的定子结构与异步电动机基本相同，但同步电动机的转子结构因为有磁极在制造上比较复杂。

    但其转子可以设计成多种结构形式，强度更高，承受冲击时可靠性更高。同步电动机运行时功率因数高、过载能力强、转子受控且变频装置容量小．但是同步电动机必须有一套单独的励磁系统。

    在国际上，从交流变频调速系统研发开始，以西门子、ABB与GE为代表的欧美公司一直采用同步电动机变频调速系统作为轧机丰传动，而以东芝和三菱为代表的日本电气商存20世纪80年代一直倾向于异步电动机变频渊速系统。但到了90年代，也逐步转向采用同步电动机变频调速系统。

    电动机是轧机主传动系统中将电能转换成机械能的土要设备，不同类型电动机的调速性能、过载能力、效率及制造成本各不相同。轧机丰传动电动机需要满足下面儿个基本要求：①要能频繁起、制动，能四象限运行。②过载能力火，能承受冲击负荷。对于初轧机、中板轧机、粗轧机和****轧机等可逆轧机，要求电动机****工作过载为：250％／60s，275％／切断。对于棒线材精轧机、热带钢精轧机、冷连轧机和轨粱线轧机等非可逆轧机，要求电动机过载能力为：115％／连续，125％，2h，225％／60s，250％切断。③调速性能好而且方便。

    此外，还要能承受变频器产生谐波的影响，特别是电动机采用交交变额装置供电，电动机设计时要充分考虑交一交变频装置产生的谐波的影响。高次谐波对电动机产生的影响包括：附加损耗、轴电1玉增高以及谐波力矩产生的振动和噪声。为了减少电动机的振动和噪声，在电动机的设计中必须采取一些特殊的措施。以交交变频器为例，由于交交变频器的输出电压波形中含有大量的谐波分量，其中5次谐波与7次谐波都会在电动机气隙磁场中产生6次谐波转矩，其频率为300 Hz。另外由于交一交变频器供电电网频率为50 Hz，通常采用6脉波整流，这就会产生一个波峰频率为300 Hz的电源谐波。以卜两个原因产生的300Hz谐波频率，成了交一交变频器对电动机产生振动与噪声的主要激振源。如果电动机定子结构某一部件的固有频率与谐波转矩及电源的开关频率300Hz相接近，则有可能发生共振，容易产牛较大的振动和噪声。电动机设计时需使用有限元法对于定了机座进行了模态分析或动态特性计算分析。通过对某些钢厂电动机定子机座的计算后发现，在300Hz频率的附近确实存在一个多阶固有频率密集区，如果这些电动机是由交交变频电源供电，则很有可能产生较大的振动和噪声。因此，对于由交交变频电源供电的电动机，除r要考虑定子机座的刚度问题外，还要计算定子各结构部分的固有频率，使前后两阶固有频率与300 Hz错开，避免产生共振。电动机定于的每阶固有频率还应当避丌电源基波电压的频率范围，并且同时避开转子的机械转动频率和励磁电流中交流分量的频率(1 00 Hz)。同样可以采用修改定子结构的方法来调整固有频率的分布，以买现降低电动机振动和噪声的目的。另外在电动机的磁路设计时，必须考虑变频器输出电压波形为非正弦波，其合成电势幅值会在低转速时造成磁路的过度饱和，从而产生电磁噪声。在电动机设计时为减小谐波损耗，电动机的气隙和冲片的形状都需要进行优化设计与特殊的选择，以降低电动机的附加损耗，提高电动机的效率。