Последние новости России и мира

Электропривод – это электромеханическая система, заключающаяся из электродвигательного, реформаторского и управляющего устройств, созданная для приведения в движение аккуратных органов рабочей машины и управления этим ходом. Для проведения этих функций электропривод гз б производит машинную энергию с помощью электроэнергии, производимой от источника электроэнергии (сети электроснабжения).

Вырабатываемая электрическим приводом механическая энергия сообщается аккуратным органам рабочих машин и устройств (ленте транспортера или сборочного потока, шпинделю токарного станка, крыльчатке насоса, кабинке лифта и т. д.) и по мере надобности регулируется в соответствии с техническими условиями к режимам работы аккуратного органа.

С помощью приобретенной энергии аккуратный орган делает нужное машинное движение, снабжая выполнение производственных и технологических операций: движение грузов, обработку компонентов, транспортирование жидкости и газа и т. д. Активная схема электрического привода показана ниже.

Активная схема электрического привода: ИЭЭ – источник электроэнергии; СУ – система управления; ЭП – электрический агрегат; УУ – правящее устройство; ЭМП – механический агрегат; РД – вихрь двигателя; МП – машинальный агрегат; РМ – рабочая машина; ЭД – электрический двигатель; МЧ – механическая часть

Электрический привод имеет 2 канала – силовой и справочный. По 1-му каналу транспортируется преобразуемая энергия (гладкие линии), по третьему выполняются управление потоком энергии (узкие непрерывные линии), и сбор и обработка данных о состоянии и функционировании системы, диагностика ее неисправностей (узкие штрихпунктирные линии).

Силовой канал состоит из 2-ух элементов – электрической и машинной и в обязательном порядке имеет связывающее звено – механический агрегат (ЭМП).

В электрическую часть силового канала входят устройства, представляющие электроэнергию от ее источника (ИЭЭ) к электромеханическому преобразователю и обратно и исполняющие, если надо, преображение характеристик электроэнергии. Механическая часть состоит из ротора двигателя (РД), маневренного органа электромеханического преобразователя, машинных передач (МП), редуктора или вариатора и аккуратного органа рабочей машины (РМ), в котором полезно реализуется приобретенная механическая энергия.

В связи с огромным набором рабочих машин электроприводы многообразны по собственному диаграммному и полезному выполнению. По нраву движения отличают электроприводы поворотного и поступательного одностороннего и реверсивного движения, и возвратно-поступательного движения. Поворотное одностороннее и реверсивное движение проводится электромоторами стандартного исполнения.

Поступательное движение вполне может быть обретено при использовании электрического двигателя поворотного движения вместе с реформаторским механизмом (кулисным, винтообразным, реечным) или электрического двигателя особого исполнения (прямолинейного, гидродинамического и т. д.).

По степени маневренности электроприводы подразделяют на следующие виды:

нерегулируемый – электрический привод, в котором аккуратный орган рабочей машины оборудуется с одной регулярной скоростью;
контролируемый – электрический привод, в котором скорость движения аккуратного органа меняется в соответствии с условиями технического процесса;
наблюдающий – электрический привод, в котором копируется движение аккуратного органа в соответствии с неоправданно меняющимся задающим знаком;
программно-управляемый – электрический привод гарантирует движение аккуратного органа в соответствии с данной платформой;
адаптационный – электрический привод автоматом гарантирует подходящий порядок движения аккуратного органа при изменении условий его работы;
окопный – электрический привод гарантирует управление положения аккуратного органа рабочей машины.

По присутствию машинного преобразователя электроприводы разделяют на редукторные (электрический привод, механическая передача которого имеет редуктор) и безредукторные (электрический привод, электродвигатель которого прямо объединен с аккуратным органом).

По виду силового электрического преобразователя отличают:

вентильный электрический привод, в котором реформаторским устройством является вентильный агрегат энергии. Модель вентильного электрического привода – полупроводниковый электрический привод (тиристорный и транзисторный);
систему УВ–Д – вентильный электрический привод регулярного тока, реформаторским устройством которого является контролируемый выпрямитель;
систему ПЧ–Д – вентильный электрический привод неустойчивого тока, реформаторским устройством которого является контролируемый агрегат частоты;
систему Г–Д и МУ–Д – электрический привод, реформаторским устройством которого является как следствие машинный агрегат или соблазнительный усилитель.

По семейству тока отличают электроприводы регулярного и неустойчивого тока.
По методу передачи машинной энергии аккуратному органу электроприводы подразделяют на следующие виды:

индивидуальный – электрический привод, в котором каждый аккуратный орган рабочей машины оборудуется отдельным двигателем. Это наиболее популярный тип электрического привода, в связи с тем что тут упрощается кинематическая передача (в отдельных случаях она целиком исключена), без проблем проводится автоматизация технического процесса, становятся лучше условия обслуживания рабочей машины;
взаимозависимый – электрический привод, в котором есть 2 или несколько электрически или автоматически сопряженных между собой электроприводов, при работе которых удерживается данное соответствие их скоростей или нагрузок и положение аккуратных органов рабочих машин. Если электрические двигатели взаимозависимого электрического привода работают на общий вал, привод называют многодвигательным;
пакетной – электрический привод с одним электромотором, который обеспечивает движение аккуратных органов нескольких рабочих машин или нескольких аккуратных органов одной рабочей машины.

По уровню автоматизации отличают:

неавтоматический электрический привод, в котором проводится ручное управление при помощи оператора;
автоматический – электрический привод, контролируемый автоматическим управлением характеристик;
автоматический – электрический привод, в котором правящее действие производится автоматическим устройством без участия оператора.

С 1819 по 1834 г. открылись основные законы электротехники: Эрстеда (действие регулярного тока на магнитную стрелку); Ампера (взаимодействие электрических токов); Ома (связь между током, напряжением и противодействием в электрической линии); Фарадея (закон электрической индукции: при изменении магнитного потока в катушке индуцируется Термоэдс); Разгильдяйство (закон электрической инерции).

Первый почти применимый электродвигатель регулярного тока с поворотным ходом вала основал в 1834 г. Мориц Герман в Германии. Электродвигатель состоял из 2-ух групп П-образных электромагнитов. 4 из них, поставленные на недвижной рамке, были объединены поочередно и поправлялись током прямо от батареи электрических частей.

Первый электродвигатель регулярного тока. 4 электромагнита, поставленные на сменном диске, были включены к батарее через коммутатор. Благодаря ему направление тока во крутящихся электромагнитах менялось 8 раз за 1 кругооборот диска. Производительность электрического двигателя составляла около 15 Вт из-за большого (12,7 мм) зазора между вертящимися и недвижными электромагнитами. Двигатель делал 80–120 об/мин.

В 1837–1839 годов. Мориц Герман под названием Б.С. Якоби основал в РФ несколько электроприводов для лодки. Самый лучший из них развивал производительность 650 Вт и позволял ладье идти по направлению со скоростью 4 км/ч, а против течения – со скоростью 2,5 км/ч, возя 12–14 человек. Несовершенство и небольшая емкость электрических частей навечно притормозили развитие такого электрического привода.

В будущем усилиями многих экспертов был улучшен электродинамический принцип взаимодействия магнитного поля и тока в электрических машинах. В 1860 г. итальянец А. Пачинотти придумал электродвигатель с круговым якорем. В 1867 г. Э.В. Сименс придумал генератор регулярного тока с электрическим самовозбуждением. После создания индустриального электрического генератора (З. Килограмм, 1870) электрические двигатели регулярного тока приобрели обильное применение.

В 1880 г. Ф.А. Пироцкий в РФ использовал двигатель регулярного тока для привода трамвайного вагона.
В 1881 г. около Берлина действовала трамвайная черта, а в 1882 г. – троллейбусная черта на регулярном токе.

В 1886 г. Г. Феррарис придумал крутящееся магнитное поле и рекомендовал мысль многофазной машины неустойчивого тока с 6-ю и более фазами.

В 1889–1891 годов. русский инженер М.О. Доливо-Добровольский, работая в Германии, рекомендовал трехфазную систему токов и основные ее образующие – многофазный трансформатор и многофазный электродвигатель. С того времени трехфазную систему токов стали обширно использовать, так как она позволяла транслировать электроэнергию на огромные отдаления, без проблем ее модифицировать в разные по величине напряжения.

Электрический привод неустойчивого тока также стал быстро расти. Первая статья, посвященная электрическому приводу, возникла в издании «Электричество» в 1880 г. Ее создатель Д.А. Лачинов представил статью «Электромеханическая работа», в точности отображая сущность электрического привода.

Большой вклад в развитие электрического привода вписали российские исследователи С.А. Ринкевич, В.К. Священников, А.Т. Голован, Д.П. Холодов, М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер, В.П. Андреев, Ю.А. Сабинин, Л.Б. Гейлер, С.Н. Вешеневский, Н.Ф. Ильинский и другие. Сделанный институт «ВНИИэлектропривод» привнес большой вклад в развитие электрического привода. На данный момент стоит отметить следующие основные направления развития электрического привода.

Электрический привод развивается в сторону повышения правильности и удобства управления. Повышение технологических условий к спортивным и точностным данным электрического привода, усиление и затруднение его функций, сопряженных с регулированием техническими действиями, и аналогичное увеличение сложности систем управления электроприводами приказывает создание систем числового компьютерного управления и усиление использования современной вычисляемой техники, формируемой прямо для задач управления на базе процессоров.

Развитие электрического привода характеризуется линией к упрощению кинематических цепей машин и устройств, предопределенной формированием контролируемого индивидуального электрического привода.

Одно из проявлений данной тенденции – желание в автомобилестроении к применению безредукторного электрического привода. Невзирая на высокие массу и габариты двигателя, применение безредукторных электроприводов оправдано их большей долговечностью и быстродействием.

Любопытной реализацией пересмотренной тенденции является развитие электроприводов с прямолинейными силовыми агрегатами, которые дают возможность выключить не только лишь редуктор, но также и устройства, переводящие поворотное движение роторов двигателей в поступательное движение рабочих органов машин.

Электрический привод с прямолинейным двигателем – органическая часть совместной конструкции машины, существенно упрощает кинематику и создает предельное удобство для подходящего конструирования машин с поступательным ходом рабочих органов.

Электрический привод развивается в сторону экономичности. В особенности резкой является неприятность здравого проектирования электроприводов с точки зрения энергопотребления.

Специалисты полагают, что сегодня сэкономить единицу энергетических ресурсов (к примеру, 1 т символического топлива) в два раза выгоднее, чем ее достать. В будущем это соответствие будет изменяться: доставать топливо становится все тяжелее, а резервы его все сбывают.