Электропривод и его классификация

Электропривод – электромеханическая система (рис.32.1), состоящая из управляющего 1, преобразовательного 2, электродвигательного (ЭДУ) 3 и передаточного 4 устройств, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую и управления ею. Электропривод получает питание от системы электроснабжения (СЭС), имеет в своем составе средства обратной связи (COС) и приводит в целенаправленное механическое движение рабочую машину (исполнительный рабочий механизм – РМ), которая нагружает его моментом М_с. Электрическая энергия напряжением U и частотой ƒ в двигательном и ряде тормозных режимов привода поступает от СЭС в его систему, необратимо преобразуется в тепло и механическую энергию вращения или поступательного движения РМ, а реактив­ная энергия индуктивного характера, определяющая обратимый процесс преобразования, возвращается в СЭС. При генераторном тормозном режиме привода и работе РМ в двигательном режиме привод становится источником активной энергии и отдает ее в СЭС.

Рис.32.1. Структурная схема электропривода

С помощью управляющего устройства 1 механическая энергия РМ может целенаправленно регулироваться. В качестве такого устройства используются от простейшего выключателя напряжения до сложного микропроцессора или ЭВМ, а преобразовательным служит устройство 2, которое согласует электрический сигнал управления с параметрами и величинами электрической энергии питания ЭДУ и имеет вид одного из электрических преобразователей: магнитного усилителя, тиристорного преобразователя, двигатель-генератора, дросселя насыщения, вентильного и электромашинного преобразователя.

ЭДУ может состоять из одного или нескольких различных или одинаковых двигателей, которые могут иметь разные электрические и механические связи.

Передаточные устройства приводов 4 могут быть представлены простейшими передаточными муфтами, редукторами или мультипликаторами, а также устройствами с гидро-, пневмо- или электромагнитными механизмами.

Средствами обратной связи СОС в электроприводе выступают различные технические средства электрических измерений и преобразования неэлектрических величин в электрические, которые служат для целенаправленного и более эффективного управления.

Электропривод (ЭП) в промышленности используется для приведения во вращательное движение рабочих органов механизмов и управления этим движением в ряде различных машин: механизмов подъема и передвижения, тормозных механизмов, противоугонных устройств; механизмов непрерывного транспорта – ленточных, скребковых транспортеров и винтовых конвейеров – шнеков; автопогрузчиков и электрического инструмента. Он также приме­няется в запорных и регулирующих устройствах гидро-, пневмо- и иных транспортных коммуникаций технологических процессов и в качестве индивидуальных приводов насосных, компрессорных и других агрегатов подачи воды, воздуха, цемента, химдобавок, инертных наполнителей и т. п.

ЭП можно классифицировать по следующим характеристикам:

1) количеству и характеру связи исполнительных, рабочих органов:

– индивидуальный ЭП (рабочий исполнительный орган приводится одним самостоятельным двигателем, приводом);

– групповой (один двигатель приводит в действие исполнительные органы нескольких РМ или нескольких органов одной РМ);

– взаимосвязанный (два или несколько электрически или механически связанных между собой ЭДУ или ЭП с целью поддержания заданного соотношения или равенства скоростей, или нагрузок, или положения исполнительных органов РМ);

– многодвигательный (взаимосвязанный ЭП, ЭДУ которого совместно работают на общий вал);

– электрический вал (взаимосвязанный ЭП, в котором для постоянства скоростей РМ, не имеющих механических связей, используется электрическая связь двух или нескольких ЭДУ, например привод разводного моста);

2) управлению и задаче управления:

– автоматизированный (ЭП, управляемый автоматическим регулированием параметров и величин);

– программно-управляемый (ЭП, управляемый заданной программой);

– следящий (ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью и произвольно меняющимся сигналом управления);

– позиционный (ЭДУ, автоматически регулирующий положение исполнительного органа РМ);

– адаптивный (ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима);

3) характеру движения выходного вала:

– вращательный (с вращательным ЭДУ);

– линейный (с линейными двигателями);

– дискретный (с ЭДУ, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения);

4) наличию и характеру передаточного устройства:

– редукторный (с редуктором или мультипликатором);

– электрогидравлический (с передаточным гидравлическим устройством);

– магнитогидродинамический (ЭП с непосредственным преобразованием электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости);

5) источнику энергии:

– аккумуляторный (с источником энергии в виде аккумулятора – ЭП Б. С. Яко­би или систем транспорта – электроавтопогрузчиков и пр.);

– автономный (специальных технических средств, например ручного инструмента);

6) важности операций:

– главный (привод, обеспечивающий главное движение или основную операцию);

– вспомогательный привод.