Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Электропривод

Электропривод (далее Э) электрический привод, совокупность устройств для преобразования электрической энергии в механическую и регулирования потока преобразованной энергии по определенному закону. Э является наиболее распространенным типом привода.

  Историческая справка. Создание первого Э относится к 1838, когда в России Б. С. Якоби произвел испытания электродвигателя постоянного тока с питанием от аккумуляторной батареи, который был использован для привода гребного винта судна. Однако внедрение Э в промышленность сдерживалось отсутствием надежных источников электроэнергии. Даже после создания в 1870 промышленного электромашинного генератора постоянного тока работы по внедрению Э имели лишь частное значение и не играли заметной практической роли. Начало широкого промышленного применения Э связано с открытием явления вращающегося магнитного поля и созданием трехфазного асинхронного электродвигателя, сконструированного М. О. Доливо-Добровольским. В 90-х гг. широкое распространение на промышленных предприятиях получил Э, в котором использовался асинхронный электродвигатель с фазным ротором для сообщения движения исполнительным органам рабочих машин. В 1890 суммарная мощность электродвигателей по отношению к мощности двигателей всех типов, применяемых в промышленности, составила 5%, уже в 1927 этот показатель достиг 75%, а в 1976 приближался к 100%. Значительная доля принадлежит Э, используемому на транспорте.

  Основные типы Э По конструктивному признаку можно выделить три основных типа Э: одиночный, групповой и многодвигательный. Одиночный Э применяют в ручных машинах, простых металлообрабатывающих и древообрабатывающих станках и приборах бытовой техники. Групповой, или трансмиссионный, Э в современном производстве практически не применяется. Многодвигательные Э - приводы многооперационных металлорежущих станков, мономоторный тяговый Э рельсовых транспортных средств. Кроме того, различают Э реверсивные и нереверсивные (см. Реверсивный электропривод), а по возможности управления потоком преобразованной механической энергии - нерегулируемые и регулируемые (в том числе автоматизированный с программным управлением и др.)

  Основные части Э Э всех типов содержат основные части, имеющие одинаковое назначение: исполнительную и устройства управления.

  Исполнительная часть Э состоит обычно из одного или нескольких электродвигателей (см. Двигатель электрический) и передаточного механизма - устройства для передачи механической энергии двигателя рабочему органу приводимой машины. В нерегулируемых Э чаще всего используют электродвигатели переменного тока, подключаемые к источнику питания либо через контактор или автоматический выключатель, играющий роль защитного устройства, либо при помощи штепсельного разъема (например, в бытовых электроприборах). Частота вращения ротора электродвигателя такого привода, а следовательно, и скорость перемещения связанного с ним рабочего механизма, изменяется только в зависимости от нагрузки исполнительного механизма. В мощных нерегулируемых Э применяют асинхронные электродвигатели. Для ограничения пусковых токов между двигателем и источником устанавливают пусковые реакторы или автотрансформаторы, которые после разгона двигателя отключают. В регулируемых Э чаще всего применяют электродвигатели постоянного тока, частоту вращения якорей которых можно изменять плавно, т. е. непрерывно, в широком диапазоне при помощи достаточно простых устройств управления.

  В устройства управления входят: кнопочный пульт (для пуска и останова электродвигателя), контакторы, блок-контакты, преобразователи частоты и напряжения, предохранители, а также блоки защиты от перегрузок в аварийных режимах. При питании Э от источника переменного тока, что характерно для Э, используемых в промышленности и на электроподвижном составе, двигатели которого питаются от сети переменного тока, в качестве преобразующих устройств применяют электромашинные или статические преобразователи электроэнергии - выпрямители. При питании от источника постоянного тока, что характерно для автономных электроэнергетических систем и электроподвижного состава, двигатели которого питаются от сети постоянного тока, преобразующие устройства выполняют в виде релейно-контакторных систем или статических преобразователей (см. Преобразовательная техника). В 70-е гг. 20 в. все чаще и в регулируемых Э стали применять трехфазные асинхронные и синхронные двигатели, регулирование режимов работы которых осуществляют с помощью статических, в основном полупроводниковых, преобразователей частоты. Э со статическими преобразователями энергии, выполненными на базе или полупроводниковых вентилей, называются вентильными Э Единичная мощность вентильных Э переменного тока, используемых, например, для шахтных мельниц, достигает 10 Мвт и более. Применение в Э вентильных преобразовательных устройств позволяет решать наиболее экономичным образом задачу возврата энергии от электродвигателя источнику питания (см. Рекуперативное торможение).

  К важным показателям, определяющим характеристики устройств управления регулируемого Э, следует отнести плавность регулирования режима работы рабочего механизма, во многом зависящую от плавности регулирования приводного электродвигателя, и быстродействие. Релейно-контакторные устройства управления при сравнительно низком быстродействии обеспечивают ступенчатое (дискретное) регулирование режимов работы, быстродействующие статические системы - непрерывное регулирование. В простейших Э относительно небольшой мощности операции, связанные с регулированием режима работы исполнительного механизма, производят при помощи ручного управления. Недостатком ручного управления является инерционность процесса регулирования и вызываемое этим снижение производительности исполнительного механизма, а также невозможность точного воспроизведения повторяющихся производственных процессов (например, при частых пусках). Регулирование режимов работы исполнительных механизмов Э обычно осуществляют при помощи устройств автоматического управления. Такой Э, называется автоматизированным, широко используется в системах автоматического управления (САУ). В разомкнутых САУ изменение возмущающего воздействия (например, нагрузки на валу электродвигателя) вызывает изменение заданного режима работы Э В замкнутых САУ благодаря связи между входом и выходом системы во всех режимах работы автоматически поддерживаются заданные характеристики, которые при этом можно и регулировать по определенному закону. В таких системах находят все более широкое применение ЭВМ. Одной из разновидностей автоматизированного Э является следящий электропривод, в котором исполнительный орган с определенной точностью воспроизводит движения рабочего механизма, задаваемые управляющим органом. По способу действия различают следящие Э с релейным, или дискретным, управлением и с непрерывным управлением. Следящие Э характеризуются мощностями от нескольких вт до десятков и сотен квт, применяются в различных промышленных установках, военной технике и др. В 60-е гг. 20 в. в различных областях техники нашли применение Э с числовым программным управлением (ЧПУ). Такой Э используют в многооперационных металлорежущих станках, автоматических и полуавтоматических линиях. Создание автоматизированного Э для обслуживания отдельных технологических операций и процессов - основа комплексной автоматизации производства. Для решения этой задачи необходимо совершенствование Э как в направлении расширения диапазона мощностей Э и возможностей регулирования, так и в направлении повышения надежности и создания Э с оптимальными габаритами и массой.

  Лит.: Чиликин М. Г., Общий курс электропривода, 5 изд., М., 1971; Авен О. И., Доманицкий С. М., Бесконтактные исполнительные устройства промышленной автоматики, М. - Л., 1960; Э систем управления летательных аппаратов. М., 1973; Основы автоматизированного электропривода, М., 1974.

  Ю. М. Иньков.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 04.02.2023 01:42:43