Принципы построения электроприводов.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 1.Электропривод как система.

Структурная схема современного электропривода Рис.

Структурная схема автоматизированного электропривода ЭП - электрический преобразователь;

ЭМП - электромеханический преобраз-тель;

РД – ротор двигателя;

МП - механический преобразователь;

АСУ – автоматизированная система управления;

Электропривод имеет два канала - силовой и информационный.

Силовой обеспечивает преобразование электрической энергии, поступающей из системы электроснабжения, в механическую энергию с параметрами, необходимыми для рабочего органа технологической установки (широкие стрелки на рис.

Электрический преобразователь энергии (ЭП) преобразует энергию сети в энергию, подаваемую на двигатель.

Электромеханический преобразователь (ЭМП) (двигатель) преобразует электрическую энергию в механическую.

Механический преобразователь (МП) преобразует энергию с вала двигателя в энергию для рабочего органа.

Информационный канал включает в себя автоматизированную систему управления (АСУ), датчики и преобразователи информации (ДПИ), задающие устройства (ЗУ), управляющие устройства (УУ) и управляет потоком энергии, осуществляет сбор и обработку информации о состоянии и функционировании системы, диагностику ее неисправностей.

В соответствии с ГОСТ, 16593-79 под ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ понимается электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение органов рабочей машины и управления этим движением.

2 .Классификация электроприводов Современная рабочая машина состоит из рабочего органа, передаточного механизма, двигателя и аппаратуры управления.

Рабочий орган – это часть машины, совершающая операции в соответствии с заданной технологией.

Передаточный механизм , состоящий из валов, шкивов, шестерен, цепей, приводных ремней и т.п.

передает энергию от двигателя к рабочему органу машины.

Для привода машин может использоваться сила человека (ручной и ножной привод), сила ветра и воды (водяной двигатель и водяная турбина).

Если источником механической энергии служит электрический двигатель, то такой привод называется электрическим, или электроприводом (ЭП).

 

ЭП классифицируется по признакам: 1.По характеру движения 2.По числу используемых двигателей 3.По виду электрического силового преобразователя 4.По способу соединения двигателя с рабочим органом 5.По степени регулируемости 6.По основному регулируемому параметру 7.По виду управления 8.По типу эл.

двигателя 1.По характеру движения ЭП:- вращательного движения;- поступательного движения.

Скорость может быть регулируемой или нерегулируемой.

Движение – непрерывным или дискретным, однонаправленным или двунаправленным, или вибрационным (возвратно- поступательным).2 .

По числу используемых двигателей:- групповой, характеризующийся тем, что один двигатель приводит в движение несколько исполнительных органов одной машины или один исполнительный орган нескольких машин;- индивидуальный, обеспечивющий движение одного исполнительного органа одной рабочей машины;- взаимосвязанный, представляющий собой два или несколько электрически или механически связанных между собой индивидуальных ЭП-в, работающих совместно на один или несколько исполнительных органов.

Если двигатели связаны механически и работают на общий вал, ЭП называется многодвигательным.

Если двигатели связаны электрическими цепями, ЭП называется электрическим валом.3.

По виду электрического силового преобразователя двигатели делятся на питаемые от:- управляемых и неуправляемых выпрямителей, преобразующих напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока;- инверторов, выполняющих обратное преобразование;- преобразователей частоты и напряжения переменного тока, изменяющих параметры напряжения переменного тока;- импульсных преобразователей напряжения постоянного тока с различным видом модуляции выходного напряжения постоянного тока.4.

По способу соединения двигателя с рабочим органом:- редукторный;- безредукторный;- конструктивно интегрированный.5.

По степени регулируемости:- нерегулируемый;- регулируемый.6.

По основному регулируемому параметру:- регулируемый по скорости;- регулируемый по моменту (току);- регулируемый по положению.7.

По виду управления:- с ручным управлением;- с полуавтоматическим управлением;- с замкнутой системой автоматического регулирования (САР) скорости с ручным заданием или с заданием от системы управления технологическим процессом;- с замкнутым САР положения, обеспечивающей точное позиционирование;- с программным управлением;- следящий ЭП;

По типу эл.двигателя

• Эпр.с дв.ПТ

• Эпр.

с дв.пер.тока 4 вида ЭП ПТ Все электроприводы постоянного тока в зависимости от способа возбуждения двигателя можно разделить на группы: ЭП с Д: НВ, ПВ, Посл.В, СВ, Возб.

От пост магн.

Двигатели пер .тока

• АД (с КЗР, с ФР)

• СД 3.

Общие требования к ЭПР Рассмотрим главные показатели качества, которые определяют общие требования к электроприводу производственных механизмов (технологических комплексов) Надежность Свойство электропривода выполнять заданные функции в соответствии с требованиями технических условий в течение определенного промежутка времени.

Обычно надежность характеризуют вероятностью безотказной работы, средним временем наработки на отказ и другими показателями.

ТОЧНОСТЬ Это свойство электропривода обеспечивать в допустимых пределах погрешности расположения и движения ведомых звеньев при определенных законах движения ведущих звеньев.

Повышение точности электропривода достигается в результате применения эффективных регуляторов и за счет снижения погрешностей в линейных размерах, размерах кинематических пар, деформаций и износа БЫСТРОДЕЙСТВИЕ Способность электропривода реагировать на изменение задающего или возмущающего воздействия.

Это свойство электропривода связано с качеством динамических процессов, определяемым, например, перерегулированием, длительностью переходного процесса, колебательностью и т.д.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОПРИВОДА часто оценивается коэффициентом полезного действия - отношением полезно истраченной энергии к ее полному расходу в данном процессе.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ЭЛЕМЕНТАМИ ВНЕШНЕЙ СИСТЕМЫ Этот показатель стал существенным в связи с применением в автоматических регуляторах полупроводниковых преобразователей, генерирующих высшие гармоники, что негативно отражается на работе других элементов и систем.