Роль и место электропривода в процессе производства и в быту.

Важную роль в реализации планов электрификации нашей страны играет электрический привод, который в настоящее время является основным видом привода самых разнообразных производственных и. транспортных механизмов, бытовых приборов, устройств водо- и газоснабжения, средств телевизионной и космической техники, медицинской аппаратуры и т.д. Более 60% вырабатываемой в стране электроэнергии потребляется электрическим приводом.

В ведущих отраслях промышленности – металлургической, машиностроительной, химической, добывающей и ряде других коэффициент электрификации, представляющий собой отношение установленной мощности электродвигателей к общей установленной мощности двигателей всех видов, приближается в настоящее время к 100 %.

Современный электропривод отличается широким разнообразием применяемых средств управления от обычной коммутационной аппаратуры до управляющих ЭВМ, большим диапазоном мощностей ЭД – от долей ватта до 50000 кВт, диапазоном регулирования скоростей до 10000:1 и более, применением как тихоходных двигателей (сотни об/мин), так и сверхскоростных (до 200000 об/мин). ЭП является основой автоматизации технологических объектов в промышленности, сельском хозяйстве, космосе; реализуя важнейшую задачу современности – повышение производительности труда.

В последнее время интенсивное развитие получило технологическое оборудование со встроенными в механизм электродвигателями. Примерами таких устройств являются:

ü электроинструмент,

ü встраиваемые в шарнирные соединения двигатели приводов роботов и манипуляторов,

ü электроприводы подъемных лебедок, в которых двигатель конструктивно объединяется с барабаном, выполняющим функции ротора.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

Их классификация обычно производится по виду движения и степени управляемости электропривода, роду электрического и механического передаточных устройств, способу передачи механической энергии исполнительным органам и ряду других признаков.

По виду движения различаются электроприводы вращательного и поступательного однонаправленного и реверсивного движения, а также электроприводы возвратно-поступательного движения. Эти движения могут иметь как непрерывный, так и дискретный характер.

По принципам регулирования скорости и положения электропривод может быть:

нерегулируемый (исполнительный орган приводится в движение с одной постоянной скоростью);

регулируемый (путем воздействия на электропривод скорость движения исполнительного органа изменяется в соответствии с требованиями технологического процесса);

следящий (с помощью электропривода воспроизводится перемещение исполнительного органа в соответствии с произвольно изменяющимся задающим сигналом);

программно-управляемый (электропривод обеспечивает перемещение исполнительного органа в соответствии с заданной программой);

адаптивный (электропривод автоматически обеспечивает оптимальный режим движения исполнительного органа при изменении условий его работы);

позиционный (электропривод обеспечивает регулирование положения исполнительного органа рабочей машины).

По уровню автоматизации электроприводы можно разделить на неавтоматизированные, автоматизированные и автоматические.

1) Неавтоматизированный. Управление осуществляется в ручную. Применяется в установках малой мощности, бытовой и медицинской технике.

2) Автоматизированный. Регулирование параметров происходит автоматически, управляющие команды задаются вручную.

3) Автоматический. Управляющие воздействия вырабатываются автоматически, без участия оператора.

Два последних типа электроприводов находят применение в подавляющем большинстве случаев.

По роду механического передаточного устройства различают редукторный электропривод, содержащий один из видов механического передаточного устройства, и безредукторный, в котором электродвигатель непосредственно соединен с исполнительным органом.

По роду электрического преобразовательного устройства различают:

вентильный электропривод, преобразовательным устройством которого является вентильный преобразователь энергии. Разновидностями вентильного электропривода являются ионный и полупроводниковый электроприводы. Полупроводниковый электропривод, в свою очередь, делится на тиристорный и транзисторный электроприводы, преобразовательным устройством в которых является соответственно тиристорный или транзисторный преобразователь электроэнергии;

система управляемый выпрямитель ‑ двигатель (УВ ‑ Д) ‑ вентильный электропривод постоянного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый выпрямитель;

система преобразователь частоты ‑ двигатель (ПЧ ‑ Д) ‑ вентильный электропривод переменного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый преобразователь частоты;

система; генератор ‑ двигатель (Г ‑ Д) и магнитный усилитель ‑ двигатель (МУ ‑ Д) ‑ регулируемый электропривод, преобразовательным устройством которого является соответственно электромашинный преобразовательный агрегат или магнитный усилитель.

По способу передачи механической энергии исполнительному органу электроприводы делятся на индивидуальный, взаимосвязанный и групповой.

Индивидуальный электропривод характеризуется тем, что каждый исполнительный орган рабочей машины приводится в движение своим отдельным двигателем. Этот вид привода в настоящее время является основным, так как .при индивидуальном электроприводе упрощается кинематическая передача от двигателя к исполнительному органу, легко осуществляется автоматизация технологического процесса, улучшаются условия обслуживания рабочей машины.

Индивидуальный электропривод широко применяется в различных современных машинах, например: в сложных металлорежущих станках, прокатных станах металлургического производства, подъемно-транспортных машинах, роботах-манипуляторах и т.п.

Взаимосвязанный электропривод содержит два или несколько электрически или механически связанных между собой электроприводов. Частным случаем взаимосвязанного электропривода является многодвигательный электропривод, при котором несколько двигателей работают на общий вал, приводя в движение один исполнительный орган. Необходимость в таком приводе возникает по конструктивным или технологическим соображениям.

Примером многодвигательного взаимосвязанного электропривода с механическим валом может служить привод длинного ленточного или цепного конвейера, привод платформы механизма поворота мощного экскаватора, привод общей шестерни мощного винтового пресса.

Групповой электропривод характеризуется тем, что от одного двигателя приводится в движение несколько исполнительных органов одной или нескольких рабочих машин. Такая система электропривода, широко применявшаяся на раннем этапе его развития, имеет

ü малый диапазон регулирования;

ü опасные условия труда;

ü малая производительность.

Применяемые в электроприводе электродвигатели могут быть переменного и постоянного тока. По мощности электри-ческие машины можно условно разделить на:

􀂾 микромашины – до 0,6 кВт.

􀂾 машины малой мощности – до 100 кВт.

􀂾 машины средней мощности – до 1000 кВт.

􀂾 большой мощности – свыше 1000 кВт.

По скорости вращения:

􀂾 тихоходные – до 500 об/мин.

􀂾 средней скорости – до 1500 об/мин.

􀂾 быстроходные – до 3000 об/мин.

􀂾 сверхбыстроходные – до 150000 об/мин.

По номинальному напряжению бывают низковольтные двигатели (до 1000 В) и высоковольтные (выше 1000 В).