ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Электрический привод - это электромеханичес­кая система, состоящая из взаимодействующих электрических, элек­тромеханических и механических преобразователей, а также управ­ляющих, информационных устройств и устройств сопряжения, пред­назначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществле­ния технологического процесса.

Общая структурная схема ЭП приведена на рис. 1, где утолщенными линиями показаны силовые каналы энер­гии, а тонкими линиями – маломощные (информационные) цепи [1].

Основным элементом любого электропривода 6 служит элект­рический двигатель 1, который преобразует электрическую энер­гию (Ээ) в механическую энергию (Мэ). В некоторых режимах работы электропривода электродвигатель осуществляет и обратное пре­образование энергии, получая механическую энергию от исполни­тельного органа рабочей машины.

Как правило, скорость вращения двигателя существенно выше скорости вращения исполнительного органа рабочей машины, поэтому механическая энергия электродвигателя 1 передается на исполнительный орган 7 рабочей машины 8 через передаточное устройство 9 (механическое, гидравлическое, электромагнитное), за счет чего тот совершает требуемое механическое движение. Таким образом, функция пе­редаточного устройства заключается в согласовании параметров движения (скорости и момента) электродвигателя и исполнительного органа. Прогрессивным направлени­ем развития ЭП является использова­ние непосредственного соединения электродвигателя с исполнительным органом, что позволяет повысить технико-экономические показатели рабо­ты комплекса «электропривод - рабо­чая машина». Совершенно очевидно, что в этом случае скорость вращения двигателя и исполнительного органа рабочей машины должны быть равными. Это условие может быть выполнено лишь двигателями, обладающими свойствами электрической редукции скорости вращения.

Рис. 1.Структурная схема электропривода

Электрическая энергия поступает в ЭП от источника электроэнергии 3.

Для получения электроэнергии с требуемыми для электродвигате­ля параметрами и управления потоком этой энергии между двига­телем и источником электроэнергии включается силовой преобра­зователь (усилитель мощности) 2. Функции управления и автоматизации в ЭП осуществляются маломощным блоком управления 4. Этот блок вырабатывает сиг­нал управления U_у с помощью входного сигнала U_з, задающего ха­рактер движения исполнительного органа, и ряда дополнительных сигналов U_{д. с}, дающих информацию о реализации технологическо­го процесса рабочей машины, характере движения исполнительно­го органа, работе отдельных узлов ЭП, возникновении аварийных ситуаций и др. Преобразователь 2 вместе с блоком управления 4 образуют систему управления электроприводом5.

В ЭП используются:

- электродвигатели вращательного и посту­пательного движения постоянного и переменного тока непрерыв­ного и дискретного перемещений;

- механические преобразователи в виде цилиндрических, червячных и планетарных редукторов, пе­редач винт - гайка, цепных и ременных передач, гидравлических и электромагнитных муфт;

- электрические силовые преобразователи (усилители мощности), включающие в себя управляемые выпрямители, инверторы тока и напряжения, преобразователи частоты, импульсные регу­ляторы переменного и постоянного напряжения;

- устройства управления, в состав которых вхо­дят командоаппараты, блоки логических элементов, регуляторы, усилители, микропроцессоры и управляющие электронные маши­ны.

Как видно, реализация ЭП может быть весьма разнообразной, что находит свое отражение в их классификации.

ЭП классифицируются по характеру движения, виду и способам реализации силового преобразователя, числу используемых элект­родвигателей, виду источников электроэнергии, способу управле­ния, наличию или отсутствию механической передачи и т.д. Приведем классификацию ЭП, выделив только наиболее важные ее составляющие.