Понятие электропривода

Электропривод – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительного органа рабочей машины и управления этим движением.

В некоторых случаях преобразовательное и передаточное устройства могут отсутствовать.

В электроприводе можно выделить два канала: силовой и информационный. По силовому каналу осуществляется передача энергии от источника (сети) к рабочей машине, по информационному – управление потоком энергии, а также сбор и обработка информации о состоянии и работе системы.

Рис. 1.1. Функциональная схема электропривода:

ИС ВУ - информационная система более высокого уровня;

ПЭ - преобразователь электрической энергии;

ЭМП - электромеханический преобразователь;

ПМ - преобразователь механической энергии;

ИО РМ - исполнительный орган рабочей машины;

ИП - информационный преобразователь;

УУ - устройство управления;

ЗУ - задающее устройство

Силовой канал (рис. 1.1) включает в себя различные устройства, такие как преобразователь электрической энергии (ПЭ), электромеханический преобразователь (ЭМП) и преобразователь механической энергии (ПМ).

Преобразователь электрической энергии служит для получения электрической энергии требуемых параметров и позволяет управлять потоком энергии на электромеханическом преобразователе.

ЭМП является основной частью электропривода и предназначен для преобразования электрической энергии в механическую, чаще всего это электродвигатель (ЭД).

Механическая энергия передается рабочей машине (РМ) с помощью ПМ, который обеспечивает согласование вида и скоростей движения рабочих органов машины и ЭМП.

Информационный канал (рис. 1.1) включает в себя информационные преобразователи (ИП), управляющие устройства (УУ) и в ряде случаев каналы связи с ИС ВУ верхнего уровня. УУ на основании информации, получаемой по каналам связи от ИП, от задающего устройства (ЗУ) управляет ПЭ, ЭМП, ПМ. В качестве ПЭ используются управляемые выпрямители, инверторы тока и напряжения, импульсные регуляторы напряжения, регуляторы частоты и напряжения питающей сети. В качестве ЭМП чаще всего используются электродвигатели постоянного тока (ДПТ), асинхронные (АД), синхронные, вентильные, шаговые и линейные, а также другие ЭМП.

В качестве ПМ используются ременные и цепные передачи, передачи винт-гайка, различного вида редукторы, гидравлические и электромагнитные муфты.

УУ являются: кнопки управления, командоаппараты, реле, микропроцессоры, управляющие ЭВМ.

Классификация электропривода (ЭП) достаточно обширна, отметим лишь ее основные направления:

1. ЭП можно классифицировать по назначению: на главный, обеспечивающий основное движение исполнительного органа (ИО) и технологический процесс, и вспомогательный, обеспечивающий вспомогательное движение.

2. По виду привода ИОРМ: на групповой, обеспечивающий основное движение нескольких ИО, и индивидуальный, движение одного ИО.

3. По виду движения: на вращательный и линейный, непрерывного действия и дискретный, реверсивный и нереверсивный.

4. По роду тока: постоянного и переменного тока.

5. По виду ПМ: редукторный и безредукторный, гидравлический и маховиковый.

6. По типу ПЭ: электромашинный, с магнитными усилителями, ионный, тиристорный и транзисторный.

7. По возможностям управляющего устройства: нерегулируемый и регулируемый, автоматизированный и неавтоматизированный.

Общие требования к электроприводу.

1. Надежность (ЭП обязан выполнять заданные функции в оговоренных условиях в течение определенного времени).

2. Точность (обеспечение ЭП необходимой точности).

3. Быстродействие (способность системы быстро реагировать на различные

воздействия).

4. Качество переходных процессов (качество динамики).

5. Энергетическая эффективность (расход электроэнергии на единицу продукции).

6. Совместимость с системой электроснабжения и информационной

системой более высокого уровня.

7. Ресурсоемкость: материалоемкость, энергоемкость, расходы на проектирование, монтаж и т. д.