- •Электропривод.
- •Типы электроприводов.
- •Механика электропривода. Механические звенья электропривода.
- •Структура механической части.
- •Энергетические диаграммы.
- •Приведение статических моментов усилий и моментов инерции к одной оси.
- •Приведение статических элементов и усилий к вращательному движению двигателя.
- •Приведение инерционных масс и моментов инерции в механических звеньях вала двигателя при вращательном движении.
- •Приведение статических нагрузок и инерционных масс к поступательному движению.
- •Понятие о приведенном механическом звене и одномассовой системе электропривода.
- •Уравнение движения электропривода и его анализ. Понятие о положении направления отсчета величин.
- •Понятие о реактивном и активном моментах сопротивления.
- •Уравнение движения и его анализ.
- •Время ускорения и замедления привода.
- •Установившиеся режимы работы электроприводов. Понятие о механических характеристиках.
- •Режимы работы электропривода.
- •Понятие о жесткости механических характеристик.
- •Устойчивость статического (установившегося) режима. Критерии устойчивости.
- •Понятие об упругом звене. Многомассовая система. Уравнение движения электропривода с упругими механическими звеньями.
- •Понятие о многомассовой системе электропривода.
- •Механические и электромеханические характеристики двигателей постоянного тока.
- •Механические и электромеханические характеристики.
- •Жесткость механических характеристик двигателя с независимым возбуждением.
- •Понятие об относительных единицах.
- •Тормозные режимы двигателей постоянного тока с независимым возбуждением.
- •Сравнительная оценка методов торможения.
- •Механические и электромеханические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения (дпт пв).
- •Жесткость механических характеристик
- •Универсальная характеристика (граничная).
- •Тормозные режимы двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.
- •Электромеханические и механические характеристики при торможении двигателя с самовозбуждением.
- •Двигатели постоянного тока со смешанным возбуждением (дпт св). Механические и электромеханические характеристики дпт св.
- •Механические и электромеханические характеристики асинхронного двигателя.
- •Механические характеристики асинхронного двигателя.
- •Жесткость механических характеристик.
- •Электромеханические характеристики асинхронного двигателя.
- •Энергетический показатель асинхронного двигателя.
- •Тормозные режимы.
- •Искусственные механические реостатные характеристики асинхронного двигателя.
- •Механические характеристики синхронного двигателя.
- •Регулирование скорости электроприводов.
- •Параметрическое регулирование скорости двигателя постоянного тока.
- •Реостатное регулирование.
- •Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением потока возбуждения.
- •Параметрическое регулирование скорости асинхронного двигателя.
- •Реостатное регулирование асинхронного двигателя изменением сопротивления в цепи статора.
- •Регулирование скорости асинхронного двигателя. Изменение числа пар полюсов.
- •Широтно-импульсное управление электроприводами.
- •Регулирование скорости изменением питающего напряжения. Понятие об электроприводе по системе уп-д.
- •Точное регулирование скорости.
- •Регулирование скорости в системе Генератор-Двигатель (г-д).
- •Регулирование скорости в системе тп-д (тиристорный преобразователь-двигатель).
- •Реверс в системе тп-д.
- •Энергетические показатели.
- •Система электропривода переменного тока с преобразователем частоты.
- •Закон изменения напряжения при частотном регулировании скорости.
- •Механические характеристики.
- •Преобразователи частоты.
Электропривод.
Определение и понятие электропривода. Типы электроприводов и элементы электропривода.
В настоящее время основным средством привидения в движение рабочей машины является электрический двигатель. Почти вся механическая энергия, используемая промышленностью и в сельском хозяйстве производиться с помощью электромеханических устройств, питание которых осуществляется от источника электрической энергии.
В задачу электромеханических устройств входит управление механическим потоком мощности, производимый механизмами и машинами, которые реализованы электрическим способом, с помощью электропривода.
Электроприводом называют электромеханическое устройство по средством которого осуществляется движение рабочих органов механизмов, а целом реализуется электрификация и автоматизация рабочих процессов. Следует отметить, что электропривод является главным потребителем электроэнергии в развитых странах. На долю электропривода приходиться свыше 60% всей вырабатываемой электроэнергии.
Электроприводы различны по своим характеристикам. Отличаются по мощности, скорости вращения, конструктивным исполнением и т.д.
Так мощность крупных прокатных станов, компрессоров, и т.д. доходит до нескольких тысяч кВт. Мощность электроприводов в приборостроении и установках автоматики составляет несколько Вт, мощность бытовых приборов – 0,25 кВт 100 кВт.
Диапазон скоростей от 10 долей оборотов в минуту до 100 тысяч и более оборотов в минуту.
Развитие электроприводов связано с переходом от интенсивного развития производства к более эффективному ее использованию.
Использование автоматизированного регулирования электроприводов позволяет оптимизировать технологические процессы с целью сокращения их энергоемкости.
Электропривод представляет из себя устройство, включающее комплекс электрических машин, электрических аппаратов, преобразователей, усилителей и информационного устройства. Механические элементы необходимы для передачи движения от двигателя к исполнительному механизму и управления им.
Структурная схема электропривода имеет вид:
преобразовательное устройство;
электродвигатель;
передающее устройство (преобразовательный механизм);
управляющее устройство;
РО рабочий орган машины.
Преобразовательное устройство служит для преобразования электрической энергии. Оно необходимо для целенаправленного и экономичного изменения параметров движения электропривода, а именно скорости, момента, ускорения и т.д. К электрическим преобразовательным устройствам относиться управляемые выпрямители, преобразователи частоты, машины. В нерегулируемом электроприводе отсутствует преобразователь, кроме случая когда необходимо запитывать двигатель постоянного тока от сети переменного тока. Электрическое преобразовательное устройство обычно представляет собой преобразователь, выполненный на силовых полупроводниковых приборах (диодах, тиристорах, запирающих тиристорах, силовых транзисторах, биполярных транзисторах с изолированным входом IDBT).
К электродвигательному устройству относятся электродвигатели различного типа: двигатель постоянного тока (независимого, последовательного, смешанного возбуждения), асинхронные и синхронные двигатели, коллектор, линейные и шаговые двигатели.
Передающее устройство – это редукторы, различного рода муфты, цепные и ременные передачи. Для высокоточных механизмов и для машин работающих в динамическом режиме, стремятся исключить динамические передачи между валом двигателя и рабочим органом механизма. Такие электроприводы называют безредукторными, при этом возрастают габариты и масса приводного двигателя, поскольку эти параметры при одной и той же мощности обратно-пропорциональны номинальной скорости электродвигателя.
Система управления – это часть электропривода, обеспечивающая ему статические и динамические свойства. К управляющим устройствам относятся функционально связанные электрические аппараты защиты и управления, редукторы тока и скорости, построенные на типовых аналоговых и цифровых модулях или микроконтроллерах. Сюда можно отнести усилитель сигнала модуля управления.
Информационное устройство служит для сбора, обработки и передачи информации о работе управляемого объекта. К ним относят различного рода датчики скорости, температуры, микроконтроллеры и т.д. Важной функцией информационно-управляющей структуры является реализация технологического процесса с минимальными затратами электрической энергии.