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.

​

ЭЛЕКТРОПРИВОД ВЕНЦА МАХОВИКА

Классификация электроприводов

1 По типу – способу распределения механической энергии

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

Многодвигательный электропривод

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.

​

​

3 По степени управляемости

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

​

​

4 По роду передаточного устройства

• редукторный;
• безредукторный, т.е. все остальные механические преобразователи

​

​

​

5 По уровню автоматизации

​

• неавтоматизтрованный – управление ручное;
• автоматизтрованный – управление отдельных параметров выполняется автоматически;
• автоматический – управляющее воздействие выполняется автоматически без участия оператора

​

​

Классификация автоматизированных электроприводов

Современной тенденцией является всё более широкое использование регулируемых индивидуальных конструктивно-интегрированных электроприводов.�Понятие «регулируемый электропривод» включает в себя выполнение следующих функций:��∙ установку требуемой скорости в пределах заданного диапазона;�∙ стабилизацию установленного значения скорости с заданной точностью при возмущающих воздействиях, например изменении нагрузки на валу двигателя;�∙ регулирование момента, развиваемого двигателем в двигательном и тормозном режимах, и ускорения (замедления) привода;�∙ формирование требуемого характера изменения скорости во времени с заданной точностью.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Классифицировать автомобильные электроприводы

​

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА�

Классифицировать электроприводы

предприятий автомобильного транспорта

​

​

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

НАГРЕВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

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.

НАГРЕВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

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

Измене­ние температуры двигателя при его нагревании и ох­лаждении происходит по закону экспоненты:

​

• при нагревании

​

​

​

​

• при охлаждении

​

где τ_нач — начальная температура перегрева;

— постоянная времени охлаждения двигате­ля;

С — теплоемкость двигателя, Вт∙с/град;

Т_н – постоянная времени нагрева двигателя;

е = 2,7 (иррациональное число)

​

​

ДИАГРАММА НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Нагревание двигателя заканчивается через время t_н = (3…5)Т_н

​

Охлаждение двигателя заканчивается через время t_охл = (3…5)Т_охл.

ЗАДАНИЕ НА ДОМ

Индивидуальная работа

Приготовить презентации на выбранные электропривода с последующей их защитой (можно в группе по 3 человека)

​

​

Содержание задания

• Электропривод
• Назначение электропривода
• Классификация электропривода
• Устройство электропривода
• Принцип действия электропривода

​