Нельзя представить себе ни одного современного производственного механизма, в любой области техники, который не приводился бы в действие автоматизированным электроприводом. В электроприводе основным элементом, непосредственно преобразующим электрическую энергию в механическую, является электрический двигатель. Электродвигатель чаще всего управляется при помощи соответствующих преобразовательных и управляющих устройств с целью формирования статических и динамических характеристик электропривода, отвечающих требованиям производственного механизма. Речь идет не только о сообщении машине вращательного или поступательного движения, но, главным образом, об обеспечении с помощью автоматизированного электропривода оптимального режима работы машин, при котором достигается наибольшая производительность при высокой точности.
Назначение.Электропривод — это управляемая электромеханическая система. Ее назначение — преобразовывать электрическую энергию в механическую и обратно и управлять этим процессом.
Состав.Структурная схема автоматизированного электропривода приведена на рисунке 1.
Начало формы
Конец формы
Рисунок 1. Общая структура электропривода:
ЭП – электрический преобразователь; ЭМП – электромеханический преобразователь; МП – механический преобразователь; ИП – информационный преобразователь; СЭС – система электроснабжения; ТП – тиристорный преобразователь; ПЧ – преобразователь частоты; АД – асинхронный двигатель; СД – синхронный двигаетель; ДПТ – двигатель постоянного тока; КШМ – кривошипно-шатунный механизм.
В электроприводе всегда можно выделить два канала – силовой и информационный. По первому передаётся преобразуемая энергия (широкие стрелки на рисунке 1), по второму осуществляется управление потоком энергии, а также сбор и обработка сведений о состоянии и функционировании системы, диагностика её неисправностей (тонкие стрелки на рисунке 1).
Силовой канал в свою очередь состоит из двух частей – электрической и механической и обязательно содержит связующее звено – электромеханический преобразователь.
В электрическую часть силового канала входят устройства, передающие электрическую энергию от источника питания (шин промышленной электрической сети, автономного электрического генератора, аккумуляторной батареи и т. п.) к электромеханическому преобразователю и обратно и осуществляющие, если это нужно, преобразование электрической энергии.
Механическая часть состоит из подвижного органа электромеханического преобразователя, механических передач и исполнительного органа установки, в котором полезно реализуется полученная механическая энергия.
Информационный канал содержит устройства ввода, вывода, преобразования информации, связи с силовым каналом.
Электропривод как система.Электропривод представляет собой вполне определенный класс технических систем. Как и всякая техническая система – упорядоченное, целесообразное сочетание взаимосвязанных и взаимодействующих частей целого, электропривод, с одной стороны, состоит из определенных элементов и, с другой стороны, сам входит в качестве элемента (подсистемы) в другие, более крупные системы.
Элементами электропривода являются электрические, электромеханические, механические и информационные преобразователи и устройства связи с внешними взаимодействующими системами (Рисунок 1).
Начало формы
Конец формы
Рисунок 1. Общая структура электропривода:
ЭП – электрический преобразователь; ЭМП – электромеханический преобразователь; МП – механический преобразователь; ИП – информационный преобразователь; СЭС – система электроснабжения; ТП – тиристорный преобразователь; ПЧ – преобразователь частоты; АД – асинхронный двигатель; СД – синхронный двигаетель; ДПТ – двигатель постоянного тока; КШМ – кривошипно-шатунный механизм.
Электропривод взаимодействует системой электроснабжения (и связан с ней участком электрической сети) или источником электрической энергии, с одной стороны, с технологической установкой или машиной (и связан с ней через рабочий орган), с другой стороны, и наконец, с информационной системой более высокого уровня, часто с человеком оператором (и связан с ней соответствующими каналами связи), с третьей стороны (Рисунок 1).
Определение.Электропривод — электромеханическая система, состоящая в общем случае из взаимодействующих электрических, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.