электропривод (Приводы роботов)

лектрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическаясистема для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин иуправления этим движением в целях осуществления технологического процесса.Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов исистем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.Определение по ГОСТу Р 50369-92 [1] Электропривод - электромеханическая система,состоящая из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механическихпреобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения свнешними электрическими, механическими, управляющими и информационнымисистемами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органоврабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологическогопроцесса.Как видно из определения, исполнительный орган в состав привода не входит.

Однако,авторы авторитетных учебников [2] [3] включают исполнительный орган в составэлектропривода. Это противоречие объясняется тем, что при проектированииэлектропривода необходимо учитывать величину и характер изменения механическойнагрузки на валу электродвигателя, которые определяются параметрами исполнительногооргана. При невозможности реализации прямого привода электродвигатель приводитисполнительный органа в движение через кинематическую передачу. КПД, передаточноечисло и пульсации, вносимые кинематической передачей также учитываются припроектировании электропривода..Содержание[убрать]1 Функциональная схема2 Характеристики приводаo 2.1 Статические характеристики 2.1.1 Механическая характеристика 2.1.2 Электромеханическая характеристика двигателя3 Виды электроприводов4 Подбор электродвигателя5 Алгоритм выбора электропривода6 Современные российские производители и поставщики электроприводов7 См.

также8 Примечания9 Ссылки[править] Функциональная схемаФункциональные элементы:Регуляторы (Р) предназначен для управления процессами, протекающими вэлектроприводе.Электрический преобразователь (ЭП) предназначен для преобразованияэлектрической энергии сети в регулируемое напряжение постоянного илипеременного тока.Электромеханический преобразователь (ЭМП) — двигатель, предназначен дляпреобразования электрической энергии в механическую.Механический преобразователь (МП) может изменять скорость вращениядвигателя, а ткаже характер движения (с поступательного на вращательное или свращательного на поступательное).Упр — управляющие воздействие.ИО — исполнительный орган.Функциональные части:Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования;Механическая часть;Система управления электропривода.[править] Характеристики привода[править] Статические характеристикиПод статическими характеристиками чаще всего подразумеваются электромеханическая имеханическая характеристика.[править] Механическая характеристикаМеханическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала к отэлектромагнитного момента M (или от момента сопротивления Mc).

Механическиехарактеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализестатических и динамических режимов электропривода.[4][править] Электромеханическая характеристика двигателяЭлектромеханическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения валаω от тока I.[править] Виды электроприводовНерегулируемые, простейшие, предназначенные для пуска и остановки двигателя,работающие в односкоростном режиме.Регулируемые, допускающие изменение частоты вращения и управление пуском иторможением электродвигателя для заданного технологического процесса.

Способрегулирования зависит от типа двигателя. Так, для машин переменного токаприменимо управление частотой, током в роторе, переключением пар полюсовстатора. Для коллекторных машин применимо регулирование напряжением.НеавтоматизированныеАвтоматизированныеЛинейные — для частных случаев.Вращательные — наиболее распространённый тип. Чаще всего линейноеперемещение получают механическими преобразователями вращательногодвижения двигателя.[править] Подбор электродвигателяКачество работы современного электропривода во многом определяется правильнымвыбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечиваетпродолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективностьтехнологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, встроительстве и других областях.При выборе электрического двигателя для привода производственного механизмаруководствуются следующими рекомендациями:Исходя из технологических требований, производят выбор электрическогодвигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальнымнапряжению и мощности, частоте вращения, виду механической характеристики,продолжительности включения, перегрузочной способности, пусковым,регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивноеисполнение двигателя по способу монтажа и крепления.Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой,экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высокихэксплуатационных расходов и имеющий наименьшие габариты, массу и стоимость.Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, атакже из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбираютконструктивное исполнение двигателя по способу защиты.Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет нетолько безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службыдвигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.[править] Алгоритм выбора электроприводаПринцип действия исполнительных механизмов не является ключевым фактором выбораэлектропривода, ключевыми в данном случае являются характеристики технологическогопроцесса, которые должен обеспечить механизм.

Этому же условию долженсоответствовать и электропривод.Например алгоритм выбора технических специалистов, обслуживающих технологическиепроцессы, в которых исполнительным механизмом является трубопроводная арматура,будет следующим:Выполняемая функция: запорная, дросселирующее регулирование, запорнорегулирующий режим, отсечка и т. д.Пропускная способность.Транспортируемая среда: абразивная, агрессивная химически, вязкая пульпа,огнеопасный газ, пар и т. д.Время срабатывания арматуры (в зависимости от типа).Высокая ремонтопригодность и длительный срок службы.Следует иметь в виду, что не может быть универсального электропривода. В качествепримера, приведём средний медеплавильный цех: цех имеет несколько анодных печей,печи работают в разных режимах: загрузка, плавление, восстановление, окисление и этонеполный перечень.

Требуемые характеристики механизмов для этих режимов различны,на каждом процессе бывает задействована различная группа приводной арматуры.Диаметры разнятся от 200 до 900 мм, различны и подающиеся среды — мазут, газ, воздухи проч., температурные режимы так же изменяются.С другой стороны, конструкция электропривода может быть модульной, части приводамогут свободно меняться, причём блоки разных исполнений должны быть повозможности унифицированы и легко заменяться.Для некоторых механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны,лифты), большую часть рабочего цикла двигатель работает на естественнойхарактеристике и только относительно небольшое время работает на регулировочнойхарактеристике, обычно на пониженной частоте вращения.

В этом случае потериэлектроэнергии на регулировочной характеристике сравнительно невелики, так как маловремя работы на ней. Поэтому здесь можно применять простые и дешёвые способырегулирования, даже если они вызывают повышенные потери мощности в обмотках.Поэтому, благодаря простоте реализации метода регулирования скорости путемизменения сопротивления в цепи ротора, такие электроприводы нашли наиболее широкоеприменение в крановых системах, и сейчас оставляют основную часть находящихся вэксплуатации и выпускаемых промышленностью электроприводов.

Комплектныеэлектроприводы включают в себя системы с силовыми кулачковыми контроллерами имагнитными контроллерами с цепями управления на переменном и постоянном токе.Такое построение рядов электроприводов позволяет в каждом конкретном случаеосуществить выбор наиболее приемлемой системы с учетом условий эксплуатации,предъявляемых требований по автоматизации управления, масс, габаритов и стоимостиОсновными типами электродвигателей, которые используются для приводапроизводственных механизмов с регулируемой скоростью движения рабочего органа,являются двигатели постоянного тока и асинхронные с короткозамкнутым или фазнымротором. Наиболее просто требуемые искусственные характеристики получаются удвигателей постоянного тока, поэтому до недавнего времени они преимущественно инаходили применение для регулируемых электроприводов. С другой стороны,асинхронные двигатели, уступая двигателям постоянного тока по возможностямрегулирования частоты вращения, по сравнению с последними проще в изготовлении иэксплуатации и имеют относительно меньшие массу, размеры и стоимость.

Именно этиотличительные свойства асинхронных двигателей определили их главенствующееиспользование в промышленном нерегулируемом электроприводе. [5] В настоящее времядвигатели постоянного тока вытесняются асинхронными двигателями спреобразователями частоты, основными производителями которых являются ABB,Schneider, Siemens, Lenze, Веспер. Число выпускаемых двигателей постоянного токасоставляет лишь 4-5 % числа двигателей переменного тока..