ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Понятие об электроприводе Электроприводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для электрификации и автоматизации рабочих процессов.
СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПрУ - преобразующее устройство – преобразует напряжение, ток или частоту напряжения (магнитный усилитель, магнитный усилитель с выпрямлением, управляемый выпрямитель на тиристорах ЭДУ – электродвигательное устройство – преобразование электрической энергии в механическую ПУ - передаточное устройство служит для изменения скорости до значения, необходимого рабочему механизму РМ (редуктор, коробка передач, фрикционная муфта, цепные и ременные передачи) РМ – рабочий механизм – потребитель механической энергии УУ - управляющее устройство - организует работу силовых ключей преобразователя ПрУ и соответственно изменяет режим работы ЭДУ таким образом, чтобы характеристики работы РМ соответствовали заданным
ЗАДАЧИ УУ – считывание команд оператора; – определение текущего режима работы РМ; – определение текущего режима работы ЭДУ; – управление работой преобразователя ПрУ; – защита отдельных элементов и системы электропривода в целом от аварийных режимов.
Индивидуальный (одиночный) электропривод – рабочий механизм приводится в действие индивидуальным электродвигателем.
Групповой электропривод Обеспечивает движение исполнительных органов нескольких рабочих машин Передача механической энергии от одного двигателя к нескольким рабочим машинам и ее распределение между ними производится с помощью одной или нескольких трансмиссий.
Многодвигательный электропривод Каждый орган рабочего механизма (например, продольно-фрезерного станка) снабжен своим двигателем
Взаимосвязанный электропривод Два или несколько электрически или механически связанных между собой ЭДУ для поддержания заданного соотношение или равенства скоростей или нагрузок или положения исполнительных органов рабочих машин (привод цепного конвейера)
2 По виду движения Электроприводы могут обеспечивать: * вращательное однонаправленное движение; * вращательное реверсивное; * поступательное реверсивное движения.
Электроприводы делятся на: * нерегулируемый - для приведения в действие исполнительного органа рабочей машины с одной рабочей скоростью, параметры привода изменяются только в результате возмущающих воздействий ; * регулируемый - для сообщения изменяемой или неизменяемой скорости исполнительному органу машины, параметры привода могут изменяться под воздействием управляющего устройства ; * программно-управляемый – управляемый в соответствии с заданной программой ; * следящий - автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа рабочей машины с определенной точностью в соответствии с произвольно меняющимся задающим сигналом; * адаптивный - автоматически избирающий структуру или параметры системы управления при изменении условий работы машины с целью выработки оптимального режима
* редукторный; * безредукторный, т.е. все остальные механические преобразователи
5 По уровню автоматизации * неавтоматизированный – управление ручное; * автоматизированный – управление отдельных параметров выполняется автоматически; * автоматический – управляющее воздействие выполняется автоматически без участия оператора
Классификация автоматизированных электроприводов
Классификационный признак Классификационные градации По числу рабочих органов, приводимых электроприводом Индивидуальный Многодвигательный Групповой По виду движения электродвигателя Вращательного движения Линейный Многокоординатного движения По способу соединения двигателя с рабочим органом Редукторный Безредукторный Конструктивно-интегрированный По регулируемости Нерегулируемый Регулируемый По основному контролируемому параметру Регулируемый по моменту Регулируемый по скорости Регулируемый по положению По виду управления С ручным управлением С полуавтоматическим управлением С замкнутой САР скорости, с ручным заданием или с заданием от системы управления технологическим процессом С замкнутой САР положения, обеспечивающей точное позиционирование С программным управлением Следящий
Классифицировать автомобильные электроприводы Электропривод Тип управления Электропривод Тип управления 1 Кондиционер однонаправленный, с регулировкой скорости 8 Люкреверсивный 2 Вентилятор радиатора однонаправленный, с регулировкой скорости 9 Сидение (движение вперед/назад, подъем, наклон, поясничная поддержка) реверсивный 3 Электронасосоднонаправленный 10 Крышка багажникареверсивный 4 Дворники: передние задние однонаправленный, с регулировкой скорости 11 Крышка подъемных головных фар реверсивный 5 Омыватели: передние задние однонаправленный 12 Антенна радио реверсивный 6 Стеклоподъемникреверсивный 13 Регулятор зеркал реверсивный 7 Стартероднонаправленный 14 Генератороднонаправленный
Классифицировать электроприводы предприятий автомобильного транспорта Электропривод Тип управления Электропривод Тип управления 15 Балансировочный стенд нереверсивный 22 Электролебедка автомобильная реверсивный 16 Шиномонтажный стенд реверсивный 23 Компрессор автомобильный нереверсивный 17 Электрический подъемник реверсивный 24 Климат-контроль однонаправленный 18 Кран-балка реверсивный 19 Электрогайковертреверсивный 20 Заточной станок нереверсивный 21 Конвейерная линия реверсивный Продолжение таблицы
НАГРЕВАНИЕ И ОХЛАЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДА Работа электродвигателя, как и любого другого механизма, сопровождается потерями части энергии, которые превращаются в теплоту.
Потери мощности определяются где: Р мощность на валу двигателя, Вт η КПД двигателя На нагрев двигателя, а, следовательно, его потери мощности влияют: нагрузочные устройства (РМ); температура окружающей среды
При расчетах температуру окружающей среды принимают равной +40° С. Разность между температурами двигателя и окружающей среды называется температурой перегрева τ. Например, для изоляции класса А (пропитанные волокнистые материалы) допустимая температура перегрева 65° С.
В установившемся режиме, нагрев двигателя прекращается и вся теплота, выделяющаяся в двигателе, излучается в окружающее пространство, при этом установившаяся температура перегрева определяется по формуле, °С где: А коэффициент теплоотдачи, Вт/град.
Изменение температуры двигателя при его нагревании и ох лаждении происходит по закону экспоненты: * при нагревании * при охраждении где τ нач начальная температура перегрева; постоянная времени охраждения двигателя; С теплоемкость двигателя, Втс/град; Т н – постоянная времени нагрева двигателя; е = 2,7 (иррациональное число)
Нагревание двигателя заканчивается через время t н = (3…5)Т н Охлаждение двигателя заканчивается через время t охр = (3…5)Т охр.
Работа в группе Приготовить презентации на выбранные электропривода с последующей их защитой Индивидуальная работа Приготовить рефераты на выбранные электропривода с последующей их защитой
Электропривод Назначение электропривода Классификация электропривода Устройство электропривода Принцип действия электропривода