История развития электропривода

ТЕМА 1 ЭЛЕКТРОПРИВОД И ЕГО РАЗВИТИЕ

Вопросы темы №1:

1.1. Понятие электропривод и его структурная схема.

1.2. История развития электропривода.

1.3. Классификация электроприводов.

1.4. Направление развития электропривода.

1.1. Понятие «электропривод» и его структурная схема

ГОСТ 16593-79 «Электропривод: термины и определения» указывают, что электропривод – электромеханическая система, состоящая из двигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведение в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением. Структурная схема электропривода изображена на рисунке 1.1.

Электропривод – наука, изучающая теорию и практику электромеханических систем.

Рисунок 1.1. Структурная схема электропривода

На структурной схеме рисунка 1.1 сплошные стрелки показывают направление передаваемой мощности, пунктирные – направление сигналов управления, штрихпунктирные – направление обратных связей. Электропривод может не иметь преобразовательного устройства или передаточного устройства или обратных связей.

История развития электропривода

Первый практически пригодный электродвигатель построил в 1834 г. Мориц Герман (Германия). Он развивал мощность 15 Вт, вращался со скоростью 80-120 об/мин.

В 1837 – 1839 гг. он в России под именем Якоби Бориса Семеновича, построил несколько электроприводов лодки. Лучший из них развивал мощность 650 Вт и позволял двигаться лодке по течению со скоростью 4 км/ч., а против течения – 2, 5 км/ч., перевозя 12-14 человек. Несовершенство и малая емкость гальванических элементов надолго затормозила развитие такого электропривода.

В дальнейшем стараниями многих ученых были изобретены барабанный якорь и коллектор. Электродвигатели постоянного тока и генераторы получили широкое применение.

В 1880 г. Ф.А.Пироцкий применил ДПТ (двигатель постоянного тока) для привода трамвайного вагона, хотя трамвайная линия не была построена.

В 1881г. близ Берлина уже действовала трамвайная линия, а в 1882 г. и троллейбусная линия с электроприводами постоянного тока.

В 1886 г. Феррарис изобрел вращающееся магнитное поле и предложил идею многофазной машины переменного тока с шестью и более фазами.

В 1889 г. М.О.Долива-Добровольский предложил трехфазную систему токов. Он изобрел трехфазный трансформатор, трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым и фазным роторами. С тех пор электропривод переменного тока стал быстро развиваться.

Первая статья про электропривод появилась в журнале «Электричество» в 1880 г. Ее автор Д.А.Лочинников назвал статью «Электромеханическая работа», отображая суть электричества.

Большой вклад в развитие электропривода внесли российские ученые: С.А.Ранкевич; В.К.Попов; А.Т.Голова; М.Г.Чиликин; А.С.Сандлер, и многие другие.

В области сельскохозяйственного электропривода много сделал Г.И. Назаров.

В Беларуси известна школа профессора Л.Б.Гейлера (БНТУ).

В БГАТУ в области электропривода работали доцент Л.А.Калинин и профессор И.Ф.Кудрявцев.

Преимущества электродвигателей перед ДВС (двигателями внутреннего сгорания) следующие:

1) КПД 75-95% против 28-34%;

2) электродвигатели обратимы, т.е. могут быть генераторами;

3) электродвигатели имеют пусковой момент, а ДВС не имеет его;

4) при изменении нагрузки электродвигатели автоматически изменяют потребляемую мощность, а ДВС требуют вмешательства водителя для увеличения

подач топлива;

5) электродвигатели проще по устройству и менее пожароопасны, экологически более чистые;

6) электродвигатели можно максимально приблизить рабочему органу и сделать очень маленьким.

Недостатки электродвигателей следующие:

1) по удельной мощности они уступают ДВС;

2) мало используются на мобильных машинах в связи с отсутствием надежного источника тока (накопителя электрической энергии). Но положение постепенно меняется. В некоторых странах началось производства электромобилей.