Документ Microsoft Word. Назначение и виды электроприводов
 Скачать 456.72 Kb.
|
|
НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Для выполнения своей основной функции – приведения в движение исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управления этим движением - ЭП включает в себя совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом электротехнических, электромеханических и механических элементов и устройств. Такая электромеханическая система и получила название электрического привода. Общая структурная схема ЭП приведена на рис. 1.1, где утолщенными линиями показаны силовые каналы энергии, а тонкими линиями - маломощные (информационные) цепи. Основным элементом любого электропривода 6 служит электрический двигатель 1, который вырабатывает механическую энергию (МЭ) за счет потребляемой электрической энергии, т. е. является электромеханическим преобразователем энергии. В некоторых режимах работы ЭП электродвигатель осуществляет и обратное преобразование энергии, получая механическую энергию от исполнительного органа рабочей машины. От электродвигателя механическая энергия через передаточное устройство 9 (механическое, гидравлическое, электромагнитное) подается на исполнительный орган 7 рабочей машины 8, за счет чего тот совершает требуемое механическое движение. Функция передаточного устройства заключается в согласовании параметров движения электродвигателя и исполнительного органа. Прогрессивным направлением развития ЭП является использование непосредственного соединения электродвигателя с исполнительным органом, что позволяет повысить технико-экономические показатели: работы комплекса «электропривод - рабочая машина». Электрическая энергия поступает в ЭП от источника электроэнергии 3. Для получения электроэнергии с требуемыми для электродвигателя параметрами и управления потоком этой энергии между двигателем и источником электроэнергии включается силовой преобразователь 2. Функции управления и автоматизации в ЭП осуществляются маломощным блоком управления 4. Этот блок вырабатывает сигнал управления U Y с помощью входного сигнала U3 , задающего характер движения исполнительного органа, и ряда дополнительных сигналов И д с, дающих информацию о реализации технологического процесса рабочей машины, характере движения исполнительного органа, работе отдельных узлов ЭП, возникновении аварийных ситуаций и др. Преобразователь 2 вместе с блоком управления 4 образуют систему управления электроприводом 5. Итак, электрическим приводом называется электромеханическая система, состоящая из взаимодействующих электрических, электромеханических и механических преобразователей, а также управляющих, информационных устройств и устройств сопряжения, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса. В ЭП используются электродвигатели вращательного и поступательного движения постоянного и переменного тока непрерывного и дискретного перемещений; механические преобразователи в виде цилиндрических, червячных и планетарных редукторов, передач винт - гайка, цепных и ременных передач, гидравлических и электромагнитных муфт; электрические силовые преобразователи, включающие в себя управляемые выпрямители, инверторы тока и напряжения, регуляторы частоты и напряжения, импульсные регуляторы напряжения; устройства управления, в состав которых входят командоаппараты, блоки логических элементов, регуляторы, усилители, микропроцессоры и управляющие электронные машины. Как видно, реализация ЭП может быть весьма разнообразной, что находит свое отражение в их классификации.  ЭП классифицируются по характеру движения, виду и способам реализации силового преобразователя, числу используемых электродвигателей, виду источников электроэнергии, способу управления, наличию или отсутствию механической передачи и т.д. Подробно классификация ЭП рассмотрена в [3], здесь же выделим только наиболее важные ее составляющие. По характеру движения различают ЭП вращательного и поступательного движения, при этом их скорость может быть регулируемой или нерегулируемой, а само движение-непрерывным или дискретным, однонаправленным, двунаправленным (реверсивным) или вибрационным (возвратно-поступательным). По числу используемых двигателей различают групповые, индивидуальные и взаимосвязанные ЭП. Групповой ЭП характеризуется тем, что один его двигатель приводит в движение несколько исполнительных органов одной машины или один исполнительный орган нескольких рабочих машин. Индивидуальный ЭП обеспечивает движение одного исполнительного органа рабочей машины. Взаимосвязанный ЭП представляет собой два или несколько электрически им механически связанных между собой индивидуальных ЭП, работающих совместно на один или несколько исполнительных органов. При этом если двигатели связаны между собой механически и работают на общий вал, ЭП называется многодвигательным, а если двигатели связаны электрическими цепями, ЭП называется электрическим валом. По виду электрического силового преобразователя различают многообразные ЭП. Если в качестве характерного признака взять способ преобразования .напряжения источника электроэнергии, можно выделить четыре вида силовых преобразователей: управляемые и неуправляемые выпрямители, которые преобразуют напряжение переменного тока в напряжение постоянного (выпрямленного) тока; инверторы, выполняющие обратное преобразование; преобразователи частоты и напряжения переменного тока, изменяющие параметры напряжения переменного тока; импульсные преобразователи напряжения постоянного тока с различным видом модуляции выходного напряжения постоянного тока. Все эти силовые преобразователи могут быть выполнены на различной элементной базе, а именно с использованием электрических 111ашин, магнитных усилителей, ионных и полупроводниковых элементов. Современные силовые преобразователи являются, как правило, полупроводниковыми, и в них используются главным образом силовые транзисторы, диоды, тиристоры и их разновидности. Как видно из рассмотренной далеко не полной классификации, конкретная реализация ЭП может быть самой разнообразной. Тем не менее работа любого электропривода подчиняется некоторым общим закономерностям, что и является предметом теории ЭП. |