Классификация электрических приводов

Понятия о электроприводе. Разновидности ЭП.

Привод – это сила приводящая механизм в движение.

Электропривод – это совокупность электрических машин, источников питания, аппаратов управления, обеспечивающих нормальную, в заданных режимах, работу механизма.

Разновидности электроприводов.

1. По количеству двигателей:

а) одиночный или однодвигательный – один двигатель приводит в движение один исполнительный механизм (насос, компрессор, вентилятор, шве1ная машинка и др.)

б) групповой электропривод – один двигатель приводит в движение несколько исполнительных органов (токарный станок).

в) многодвигательный привод – различные узлы одного механизма приводятся в действие своим двигателем (мостовой кран, лифт, дробилка и др.)

2. По характеристике движения:

а) Вращательное движение (насос, вентилятор)

б) Поступательное движение;

в) Однонаправленное (вращение в одну сторону, не реверсивный);

г) Двунаправленное движение (лифт, кран)

3. По способу управления:

а) Местное управление (ручное);

б) Дистанционного управления (автоматизированное, по командам оператора);

в) Автоматическое управление (по команде программы, ЭВМ).

Классификация электрических приводов

ЭП включает в себя ряд электротехнических, электронных и механических устройств, в результате чего он представляет собой электромеханическую систему. Общая структурная схема ЭП приведена на рис. 1.1, где утолщенными линиями показаны силовые каналы энергии, а тонкими линиями — ма­ломощные (информационные) цепи.

Итак, электрическим приводом называется элек­тромеханическая система, состоящая из электро-

двигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для при­ведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

В ЭП наиболее характерным является исполь­зование следующих типов:

электродвигателей: постоянного тока независимо­го, последовательного и смешанного возбуждения, асинхронных, синхронных, вентильных, шаговых, ли­нейных постоянного и переменного тока;

механических передаточных устройств: цилинд­рических, червячных и планетарных редукторов, пе­редач винт — гайка, цепная и ременная, гидро- и эле­ктромагнитных муфт;

силовых преобразователей: управляемых выпря­мителей, инверторов тока и напряжения, регуляторов частоты и напряжения и импульсных регуляторов напряжения;

блоков управления: кнопок управления, командо-аппаратов, реле, логических элементов, регуляторов, усилителей, микропроцессоров и управляющих эле­ктронных машин.

Реализация ЭП может быть весьма разнообраз­ной, что находит отражение в классификации ЭП. ЭП классифицируется по характеру движения, ви­дам и реализации силового преобразователя, коли­честву используемых электродвигателей, видам ис­точников электроэнергии, способам управления, наличию или отсутствию механической передачи и т. д. Подробно классификация ЭП рассмотрена в [3], здесь же выделим только наиболее важные ее рубрикации.

По характеристике движения различают ЭП вращательного и поступательного движения, при этом скорость исполнительного органа может быть регулируемой или нерегулируемой, а само движе­ние— непрерывным или дискретным, однонаправлен­ным, двунаправленным.(реверсивным) или вибраци­онным (возвратно-поступательным).

По количеству используемых двигате­лей различают групповой, индивидуальный и вза­имосвязанный. электропривод.

Групповой ЭП характеризуется тем, что один двигатель приводит в движение несколько испол­нительных органов одной или один исполнительный орган нескольких рабочих машин. Индивидуальный ЭП обеспечивает движение одного исполнительного органа рабочей машины.

Взаимосвязанный ЭП представляет собой два или несколько электрически или механически связанных между собой индивидуальных ЭП, работающих со­вместно на один или несколько исполнительных органов. Если двигатели связаны между собой ме­ханически и работают на общий вал, то такой взаимосвязанный ЭП называется многодвигатель­ным, а если двигатели связаны электрическими цепями^ то такой взаимосвязанный ЭП называется электрическим валом.

По виду силового преобразователя ЭП отличается большим многообразием. Если в качестве признака взять характер преобразования напряжения источника электроэнергии, то можно выделить че­тыре вида силовых преобразователей: управляемые и неуправляемые выпрямители, которые преобразуют напряжение переменного тока в напряжение постоян­ного (выпрямленного) тока; инверторы, выполня­ющие обратное преобразование; преобразователи ча­стоты и напряжения переменного тока, изменяющие параметры напряжения переменного тока; импульс­ные преобразователи напряжения постоянного тока с различным видом модуляции выходного напряже­ния постоянного тока.

Названные виды силовых преобразователей мо­гут быть выполнены на различной элементной базе, а именно, - с использованием электрических машин, магнитных усилителей, ионных и полупро­водниковых элементов. Современные силовые пре­образователи являются, как правило, полупровод­никовыми, в которых используются главным об­разом силовые транзисторы, диоды, тиристоры и их разновидности.

Как видно из рассмотренной далеко не полной классификации, конкретная реализация ЭП может быть очень разнообразной. Тем не менее работа ЭП подчиняется некоторым общим закономерностям, связанным с процессом преобразования энергии, определением характера механического движения и его управлением. Эти и другие вопросы и являются предметом теории электрического привода, основы которой рассматриваются в этой книге.