Электропривод из чего состоит: Электропривод и его основные компоненты

Содержание

Электропривод и его основные компоненты

Электрический привод, сокращенно электропривод — электромеханическая система, состоящая в общем случае из взаимодействующих преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса [1].

Функциональная схема электропривода

Функциональная схема электропривода, где ЭП — электрический преобразователь, ИУ — информационное устройство, ЭМП — электромеханический преобразователь (электродвигатель), МП — механический преобразователь, ИО — исполнительный орган.

Основные компоненты

Электродвигатель

Электромеханический преобразователь, предназначенный для преобразования электрической энергии в механическую.

Система управления электропривода

Совокупность управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения электропривода, предназначенных для управления электромеханическим преобразованием энергии с целью обеспечения заданного движения исполнительного органа рабочей машины.

Механический преобразователь

Предназначен для передачи механической энергии от электродвигателя к исполнительному органу рабочей машины и согласованию вида и скоростей их движения.

  • Вращательный
  • Прямолинейный
  • Поступательный
  • Со сложным движением

Полезная информация

База знаний

Описание разных видов электромеханических преобразователей и электрических машин в частности. Ключевые даты истории создания электродвигателя.

Электрические приводы. Виды и устройство. Применение и работа

Электропривод – электромеханическая система, служащая для привода в движение функциональных органов машин и агрегатов для выполнения определенного технологического процесса. Электрические приводы состоят из электродвигателя, устройства преобразования, управления и передачи.

С прогрессом промышленного производства электрические приводы заняли в быту и на производстве лидирующую позицию по числу электродвигателей и общей мощности. Рассмотрим структуру, типы, классификацию электроприводов, и предъявляемые к нему требования.

Устройство
 

1 — Передний крепеж
2 — Винтовая передача
3 — Концевой датчик
4 — Электродвигатель
5 — Зубчатая передача
6 — Задний крепеж

Функциональные компоненты

  • Р – регулятор служит для управления электроприводом.
  • ЭП – электрический преобразователь служит для преобразования электроэнергии в регулируемую величину напряжения.
  • ЭМП – электромеханический преобразователь электричества в механическую энергию.
  • МП – механический преобразователь способен изменять быстродействие и характер движения двигателя.
  • Упр – управляющее действие.
  • ИО – исполнительный орган.
Функциональные части
  • Электропривод.
  • Механическая часть.
  • Система управления.

Исполнительный механизм является устройством, которое смещает рабочую деталь по поступающему сигналу от управляющего механизма. Рабочими деталями могут быть шиберы, клапаны, задвижки, заслонки. Они изменяют количество поступающего вещества на объект.

Рабочие органы могут двигаться поступательно, вращательно в определенных пределах. С их участием производится воздействие на объект. Чаще всего электропривод с исполнительным механизмом состоят из электропривода, редуктора, датчиков положения и узла обратной связи.

Сегодня электрические приводы модернизируются по их снижению веса, эффективности действия, экономичности, долговечности и надежности.

Свойства привода
  • Статические. Механическая и электромеханическая характеристика.
  • Механические. Это зависимость скорости вращения от момента сопротивления. При анализе динамических режимов механические характеристики полезны и удобны.
  • Электромеханические. Это зависимость скорости вращения от тока.
  • Динамические. Это зависимость координат электропривода в определенный момент времени при переходном режиме.
Классификация

Электрические приводы обычно классифицируются по различным параметрам и свойствам, присущим им. Рассмотрим основные из них.

По виду движения:
  • Вращательные.
  • Поступательные.
  • Реверсивные.
  • Возвратно-поступательные.
По принципу регулирования:
  • Нерегулируемый.
  • Регулируемый.
  • Следящий.
  • Программно управляемый.
  • Адаптивный. Автоматически создает оптимальный режим при изменении условий.
  • Позиционный.
По виду передаточного устройства:
  • Редукторный.
  • Безредукторный.
  • Электрогидравлический.
  • Магнитогидродинамический.
По виду преобразовательного устройства:
  • Вентильный. Преобразователем является транзистор или тиристор.
  • Выпрямитель-двигатель. Преобразователем является выпрямитель напряжения.
  • Частотный преобразователь-двигатель. Преобразователем является регулируемый частотник.
  • Генератор-двигатель.
  • Магнитный усилитель-двигатель.
По методу передачи энергии:
  • Групповой. От одного мотора через трансмиссию приводятся в движение другие исполнительные органы рабочих машин. В таком приводе очень сложное устройство кинематической цепи. Электрические приводы такого вида являются неэкономичными из-за их сложной эксплуатации и автоматизации. Поэтому такой привод сегодня не нашел широкого применения.
  • Индивидуальный. Он характерен наличием у каждого исполнительного органа отдельного электродвигателя. Такой привод является одним из основных на сегодняшний день, так как кинематическая передача имеет простое устройство, улучшены условия техобслуживания и автоматизации. Индивидуальный привод нашел популярность в современных механизмах: сложных станках, роботах-манипуляторах, подъемных машинах.
  • Взаимосвязанный. Такой привод имеет несколько связанных электроприводов. При их функционировании поддерживается соотношение скоростей и нагрузок, а также положение органов машин. Взаимосвязанные электрические приводы необходимы по соображениям технологии и устройству. Для примера можно назвать привод ленточного конвейера, механизма поворота экскаватора, или шестерни винтового пресса большой мощности. Для постоянного соотношения скоростей без механической связи применяется схема электрической связи нескольких двигателей. Такая схема получила название схемы электрического вала. Такой привод используется в сложных станках, устройствах разводных мостов.
По уровню автоматизации:
  • Автоматизированные.
  • Неавтоматизированные.
  • Автоматические.
По роду тока:
  • Постоянного тока.
  • Переменного тока.
По важности операций:
  • Главный привод.
  • Вспомогательный привод.
Подбор электродвигателя

Чтобы приводы производили качественную работу, необходимо правильно выбрать электрический двигатель. Это создаст условия долгой и надежной работы, а также повысит эффективность производства.

При подборе электродвигателя для привода агрегатов целесообразно следовать некоторым советам по:
  • Требованиям технологического процесса выбирают двигатель с соответствующими характеристиками, конструктивного исполнения, а также метода фиксации и монтажа.
  • Соображениям экономии подбирают надежный, экономичный и простой двигатель, который не нуждается в больших расходах на эксплуатацию, имеет малый вес, низкую цену и небольшие размеры.
  • Условиям внешней среды и безопасности подбирают соответствующее исполнение мотора.

Правильный подбор электродвигателя обуславливает технико-экономические свойства всего привода, его надежность и длительный срок работы.

Преимущества
  • Возможность более точного подбора мощности двигателя для электропривода.
  • Электрический мотор менее пожароопасен в отличие от других типов двигателей.
  • Приводы дают возможность быстрого пуска и остановки механизма, его плавного торможения.
  • Нет необходимости в специальных регуляторах питания для электродвигателя. Все процессы происходят в автоматическом режиме.
  • Приводы дают возможность подбора мотора, свойства которого лучше других моделей сочетаются с характеристиками агрегата.
  • С помощью электрического привода можно плавно регулировать обороты механизма в определенных пределах.
  • Электродвигатель может преодолеть большие и долговременные перегрузки.
  • Электропривод дает возможность получения максимальной скорости и производительности рабочего механизма.
  • Электродвигатель дает возможность экономить электричество, а при определенных условиях даже генерировать ее в сеть.
  • Полная и простая автоматизация установок и механизмов возможна только с помощью электроприводов.
  • КПД электромоторов имеет наибольший показатель по сравнения с другими моделями двигателей.
  • Моторы производят с повышенной уравновешенностью. Это дает возможность встраивания их в механизмы машин, делать менее массивным фундамент.

Инновационные электрические приводы все автоматизированы. Системы управления приводом дают возможность рационального построения технологических процессов, увеличить производительность и эффективность труда, оптимизировать качество продукции и уменьшить ее цену.

Технические требования

К любым техническим механизмам и агрегатам предъявляются определенные требования технического плана. Не стали исключением и электроприводы. Рассмотрим основные предъявляемые к ним требования.

Надежность

В соответствии с этим требованием привод должен исполнять определенные функции и заданных условиях в течение некоторого интервала времени, с расчетной вероятностью работы без возникновения неисправностей.

При невыполнении этих требований остальные свойства оказываются бесполезными. Надежность может значительно отличаться в зависимости от характера работы. В некоторых механизмах не требуется долгого времени работы, однако отказ механизма не должен иметь место. Такой пример можно найти в военной промышленности. И другой пример, где наоборот, время службы должно быть большим, а отказ устройства вполне возможен, и не приведет к серьезным последствиям.

Точность

Это требование связано с отличием показателей от заданных. Они не могут превышать допустимые величины. Электроприводы должны обеспечивать перемещение рабочего элемента на определенный угол или за некоторое время, а также поддерживать на определенном уровне скорость, ускорение или момент вращения.

Быстродействие

Это качество привода обеспечивает быструю реакцию на разные воздействия управления. Быстродействие связано с точностью.

Качество

Такая характеристика обеспечивает качество процессов перехода, исполнение определенных закономерностей их выполнения. Качественные требования создаются вследствие особенностей работы машин с электроприводами.

Энергетическая эффективность

Любые производственные процессы преобразования и передачи имеют потери энергии. Наиболее важным это качество стало в применении электроприводов механизмов, приводах значительной мощности, долгим режимом эксплуатации. Эффективность использования энергии определяется КПД.

Совместимость

Электрические приводы должны совмещаться с работой аппаратуры, в которой они применяются, с их системой снабжения электроэнергией, информационными данными, а также с рабочими элементами. Наиболее остро стоит требование совместимости электроприводов для медицинской и бытовой техники, в радиотехнике.

Похожие темы:

Электропривод — это… Что такое Электропривод?

Электрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

Виды электроприводов

  • Нерегулируемые, простейшие, предназначенные для пуска и остановки двигателя, работающие в односкоростном режиме.
  • Регулируемые, допускающие изменение частоты вращения и управление пуском и торможением электродвигателя для заданного технологического процесса. Способ регулирования зависит от типа двигателя. Так, для машин переменного тока применимо управление частотой, током в роторе. Для коллекторных машин применимо регулирование напряжением.
  • Неавтоматизированные
  • Автоматизированные
  • Линейные — для частных случаев.
  • Вращательные — наиболее распространённый тип. Чаще всего линейное перемещение получают механическими преобразователями вращательного движения двигателя.

Подбор электродвигателя

Качество работы современного электропривода во многом определяется правильным выбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечивает продолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективность технологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, в строительстве и других областях.

При выборе электрического двигателя для привода производственного механизма руководствуются следующими рекомендациями:

  • Исходя из технологических требований, производят выбор электрического двигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальным напряжению и мощности, частоте вращения, виду ме­ханической характеристики, перегрузочной способности, пусковым, регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивное исполнение двигателя по способу монтажа и крепления.
  • Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой, экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высоких эксплуатационных расходов и имею­щий наименьшие габариты, массу и стоимость.
  • Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, а также из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбирают конструктивное исполнение двигателя по способу защиты.

Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет не только безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службы двигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.

Алгоритм выбора электропривода

Принцип действия исполнительных механизмов не является ключевым фактором выбора электропривода, ключевыми в данном случае являются характеристики технологического процесса, которые должен обеспечить механизм. Этому же условию должен соответствовать и электропривод.

Например алгоритм выбора технических специалистов, обслуживающих технологические процессы, в которых исполнительным механизмом является трубопроводная арматура, будет следующим:

  • Выполняемая функция: запорная, дросселирующее регулирование, запорно-регулирующий 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 ввиду, что не может быть универсального электропривода. В качестве примера, приведём средний медеплавильный цех: цех имеет несколько анодных печей, печи работают в разных режимах: загрузка, плавление, восстановление, окисление и это неполный 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, воздух и проч., температурные режимы так же изменяются.

С другой стороны, конструкция электропривода может быть модульной, части привода могут свободно меняться, причём блоки разных исполнений должны быть по возможности унифицированы и легко заменяться.

Для некоторых механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, лифты), большую часть рабочего цикла двигатель работает на естественной характеристике и только относительно небольшое время работает на регулировочной характеристике, обычно на пониженной частоте вращения. В этом случае потери электроэнергии на регулировочной характеристике, сравнительно невелики, так как невелико время работы на ней. Поэтому здесь можно применять простые и дешёвые способы регулирования, даже если они вызывают повышенные потери мощности в обмотках.

Основными типами электродвигателей, которые используются для привода производственных механизмов с регулируемой скоростью движения рабочего органа, являются двигатели постоянного тока и асинхронные с короткозамкнутым или фазным ротором. Наиболее просто требуемые искусственные характеристики получаются у двигателей постоянного тока, поэтому до недавнего времени они преимущественно и находили применение для регулируемых электроприводов. С другой стороны, асинхронные двигатели, уступая двигателям постоянного тока по возможностям регулирования частоты вращения, по сравнению с последними проще в изготовлении и эксплуатации и имеют относительно меньшие массу, размеры и стоимость. Именно эти отличительные свойства асинхронных двигателей определили их главенствующее использование в промышленном нерегулируемом электроприводе. [1]

Число выпускаемых двигателей постоянного тока составляет лишь 4-5% числа двигателей переменного тока.

Современные российские производители электроприводов

Проблема регулирования скорости движения машин и механизмов с целью экономии электроэнергии решалась в последние десятилетия в основном с помощью регулируемых электроприводов. Причём, если ещё в 70-80-х годах преобладающими были регулируемые электроприводы постоянного тока, то в настоящее время они повсеместно вытесняются регулируемыми электроприводами переменного тока, как правило, с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Объясняется это достижениями микроэлектроники, позволяющими реализовать небольшими аппаратными затратами довольно сложные алгоритмы управления электродвигателем переменного тока, который в общем случае предпочтительнее двигателя постоянного тока по надёжности, массе, габаритам и стоимости.

Некоторые из производителей в России и СНГ: ООО «Электропривод» (Украина, Запорожье), ОАО Завод «Преобразователь» (Украина, Запорожье), ОАО «Запорожский электроаппаратный завод», НИПТИЭМ, ОАО «Владимир», ООО «АВВИ», ООО «Двигатель», «ТОМЗЭЛ», ЗАО Томск, ООО «Кранприборсервис» на базе СКТБ Башенного Краностроения (СКТББК г. Москва), ЗАО «Комбарко» (Россия, г. Москва), ООО НПФ «Ирбис» (г. Новосибирск), ООО «ЧЭАЗ — ЭЛПРИ» (дочернее предприятие ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), НТЦ «Приводная техника» (г. Челябинск), НПП «Уралэлектра» (г. Екатеринбург).

В статье А. Колпакова дан полный обзор российских производителей электроприводов.

См. также

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation.
2010.

состав, классификация, преимущества, область применения

Jump to Navigation

  • Информация
  • Производители
  • Каталог
  • Назад
  • Насосное оборудование
    • Насосы центробежные
      • Apex Pumps
    • Насосы винтовые
      • Насосы высокого давления
        • BFT
        • GEA
      • Погружные насосы
        • Houttuin
      • Горизонтальные насосы
        • Apex Pumps
        • Houttuin
        • Inoxihp
        • Moyno
        • Vipom
      • Насосы герметичные
        • Hermetic Pumpen
        • Zenith
      • Насосное оборудование прочее
        • AX System
        • Sanco
        • Servi Group
    • Фильтровальное оборудование
      • Воздушные фильтры
        • AAF
        • Jonell
      • Масляные и гидравлические фильтры
        • Parker Hannifin Corporation
        • Servi Group
      • Коалесцирующие фильтры
        • ASCO Filtri
        • Buhler Technologies
        • EUROFILL
        • Hydac
        • Jonell
        • Petrogas
        • Scam Filltres
        • Vokes Air
      • Водоподготовка
        • ASCO Filtri
        • Grunbeck
      • Фильтры КВОУ
        • AAF
      • Осушители
        • Компрессорное оборудование
          • Поршневые компрессоры
            • GE Oil & Gas
          • Винтовые компрессоры
            • GEA
            • Howden
            • Stewart & Stevenson
          • Центробежные компрессоры
            • Baker Hughes
            • Stewart & Stevenson
            • Thermodyn
        • Трубопроводная арматура
          • Запорная, регулирующая, запорно-регулирующая арматура
            • Bifold Group
            • Siekmann Econosto
            • Zimmermann & Jansen (Z&J)
          • Предохранительная арматура
            • Anderson Greenwood
            • Crosby
            • Sapag Industrial valves
            • Schroedahl
            • Servi Group
          • Приводы трубопроводной арматуры
            • Biffi
            • Keystone
        • Гидравлика
          • Гидроцилиндры
            • Servi Group
          • Гидроклапаны
            • Meggitt
            • Servi Group
          • Гидронасосы
            • Riverhawk
            • Servi Group
          • Гидрораспределители
            • Servi Group
          • Пневмоцилиндры
            • Artec
            • Mec Fluid 2
        • Станочное оборудование
          • Станки шлифовальные
            • Хонинговальные станки
              • CAR srl
              • Kadia
            • Станки зубо- и резьбо- обрабатывающие
              • Nagel Maschinen
            • Карусельные станки
              • Star Micronics
            • Шпиндели и фрезерные головки
              • Cytec
          • Приводная техника
            • Электрические приводы
              • Servi Group
            • Гидравлические приводы
              • Biffi
            • Пневматические приводы
              • Biffi
              • Keystone
            • Электромагнитные приводы
              • Danfoss
              • ECONTROL
              • Kendrion
            • Редукторы
              • Renk
              • VAR-SPE
            • Турборедукторы
              • Flender-Graffenstaden
              • Renk
          • КИП (измерительное оборудование)
            • Анализаторы влажности
              • Belimo
              • Scantech
            • Приборы измерения уровня
              • Endress+Hauser
            • Приборы контроля и регулирования технологических процессов
              • Reuter-Stokes
            • Приборы измерения уровня расхода (расходомеры)
              • Belimo
              • Itron
              • Servi Group
            • Системы измерения неразрушающего контроля
              • HBM
              • Kavlico
              • Marposs
            • Устройства измерения температуры
              • Autrol
              • Belimo
            • Устройства измерения давления
              • Autrol
              • Servi Group
            • Устройства измерения перемещения и положения
              • Лабораторное оборудование
                • Микроскопия и спектроскопия
                  • Keyence
              • Электрооборудование
                • Аккумуляторные батареи
                  • Hoppecke
                • Противопожарное оборудование
                  • Reuter-Stokes
                  • Sanco
                  • Spectrex
                • Выключатели
                  • Metrol
                • Источники питания
                  • LAM Technologies
                • Кабели и коннекторы
                  • Axon’ Cable
                  • HiRel Connectors
                  • Murrplastik
                • Лазеры
                  • RIO
                • Лампы
                  • Nic
                  • Parat
                • Серийные преобразователи
                  • LAM Technologies
                • Электродвигатели
                  • Gamak Motors
                  • LAM Technologies
                • Электроника
                  • DUCATI Energia
                  • JOVYATLAS
                  • Luvata
                  • Murrplastik
              • Прочее оборудование
                • Абразивные изделия
                  • Abrasivos Manhattan
                  • Atto Abrasives
                • Буровое оборудование
                  • BVM Corporation
                  • Den-Con Tool
                  • MI Swaco
                  • Top-co
                  • WestCo
                • Валы
                  • GKN
                  • Jaure
                  • Rotar
                • Вентиляторы
                  • Reitz
                • Вибротехника
                  • JOST
                • Газовые турбины
                  • Alba Power
                  • Baker Hughes
                  • Meggitt
                  • Score Energy
                  • Siemens energy
                  • Solar turbines
                • Горелки
                  • John Zink
                • Зажимные устройства
                  • Restech Norway
                  • SPIETH
                • Защита от износа, налипания, коррозии
                  • Rema Tip Top
                • Инструмент
                  • Deprag
                  • Knipex
                • Клапаны
                  • Baker Hughes
                  • John Crane
                  • Mec Fluid 2
                  • Top-co
                  • Velan
                  • Versa
                  • W.T.A.
                  • Xomox
                  • Zimmermann & Jansen (Z&J)
                • Крановое оборудование
                  • Facco
                • Маркировочное оборудование
                  • Couth
                  • Espera
                • Мельницы
                  • Eirich
                • Металлообработка
                  • Agrati
                • Муфты
                  • Coremo Ocmea
                  • Esco Couplings
                  • Jaure
                  • John Crane
                  • Kendrion Linnig
                  • Top-co
                  • ZERO-MAX
                • Оси
                  • Jaure
                • Подшипники
                  • John Crane
                  • NTN-SNR
                  • SPIETH
                • Производственные линии
                  • Espera
                  • FIBRO
                  • Masa Henke
                • Робототехника
                  • Motoman Robotics
                • Системы обогрева
                  • Helios
                  • TYCO Thermal Controls
                • Системы охлаждения
                  • Gohl
                • Системы смазки
                  • Lincoln
                • Строительные леса
                  • HAKI
                • Сушильные печи
                  • Eirich
                • Такелажное оборудование
                  • Casar
                  • Easy Mover
                  • Fetra
                • Тормоза и сцепления
                  • Coremo Ocmea
                • Упаковочное оборудование
                  • Espera
                  • Thimonnier
                • Уплотнения
                  • Flexitallic
                  • John Crane
                • Форсунки и эжекторы
                  • Exair
                • Центраторы
                  • Top-co
                • Электрографитовые щетки
                  • Morgan Advanced Materials
              • AX System
              • A.O. Smith – Century Electric
              • A.S.T.
              • AAF
              • Abrasivos Manhattan
              • Advanced Energy
              • Agilent Technologies
              • Agrati
              • Alba Power
              • Algi
              • Allweiler
              • Alphatron Marine
              • Amot
              • Anderson Greenwood
              • Apex Pumps
              • Apollo Valves
              • Ariana Industrie
              • Ariel
              • Artec
              • ASCO Filtri
              • Ashcroft
              • ATAS elektromotory
              • Atos
              • Atto Abrasives
              • Autrol
              • Autronica
              • Axis
              • Axon’ Cable
              • Baker Hughes
              • Baker Hughes
              • Bando
              • Baruffaldi
              • BAUER Kompressoren
              • Belimo
              • Bently Nevada
              • Berarma
              • BFT
              • BHDT
              • Biffi
              • Bifold Group
              • Brinkmann pumps
              • Buhler Technologies
              • BVM Corporation
              • Camfil FARR
              • Campen Machinery
              • CanaWest Technologies
              • CAR srl
              • Carif
              • Casar
              • CAT
              • Celduc Relais
              • Center Line
              • Clif Mock
              • Comagrav
              • Compressor Controls Corporation
              • CoorsTek
              • Coral engineering
              • Coremo Ocmea
              • Couth
              • CRANE
              • Crosby
              • Cytec
              • Danaher Motion
              • Danfoss
              • Danobat Group
              • David Brown Hydraulics
              • Den-Con Tool
              • DenimoTECH
              • Deprag
              • Destaco
              • Dixon Valve
              • Donaldson
              • Donaldson осушители, адсорбенты
              • DUCATI Energia
              • Duplomatic
              • Duplomatic Oleodinamica
              • Dustcontrol
              • Dynasonics
              • E-tech Machinery
              • Easy Mover
              • Ebro Armaturen
              • ECONTROL
              • Eirich
              • EMIT
              • Endress+Hauser
              • Esco Couplings
              • Espera
              • Estarta
              • Euchner
              • EUROFILL
              • EuroSMC
              • Exair
              • Facco
              • FANUC
              • Farris
              • Fema
              • Ferjovi
              • Fetra
              • FIBRO
              • Fisher
              • Flender-Graffenstaden
              • Flexitallic
              • Flowserve
              • Fluenta
              • Flux
              • FPZ
              • Freudenberg
              • Fritz STUDER
              • Gali
              • Gamak Motors
              • GE Oil & Gas
              • GEA
              • GEORGIN
              • GKN
              • Gohl
              • Goulds Pumps
              • GPM Titan International
              • Graco
              • Grunbeck
              • Grundfos
              • Gustav Gockel
              • HAKI
              • Harting technology
              • HAWE Hydraulik SE
              • HBM
              • Heimbach
              • Helios
              • Hermetic Pumpen
              • Herose
              • HiRel Connectors
              • Hohner
              • Holland-Controls
              • Honsberg Instruments
              • Hoppecke
              • Horton
              • Houttuin
              • Howden
              • Howden CKD Compressors s.r.o.
              • HTI-Gesab
              • Hydac
              • Hydrotechnik
              • IMO
              • Inoxihp
              • iNPIPE Products
              • ISOG
              • Italmagneti
              • Itron
              • ITW Dynatec
              • Jaure
              • JDSU
              • Jenoptik
              • John Crane
              • John Zink
              • Jonell
              • JOST
              • JOVYATLAS
              • K-TEK
              • Kadia
              • Kavlico
              • Kellenberger
              • Kendrion
              • Kendrion Linnig
              • Keyence
              • Keystone
              • Kitagawa
              • Knipex
              • Knoll
              • Kordt
              • Krombach Armaturen
              • KSB
              • Kumera
              • Labor Security System
              • LAM Technologies
              • Lapmaster Wolters
              • Lincoln
              • Lufkin Industries
              • Luvata
              • M.G.M. motori elettrici S.p.A.
              • Mahle
              • Marposs
              • Masa Henke
              • Masoneilan
              • Mec Fluid 2
              • MEDIT Inc.
              • Meggitt
              • Mercotac
              • Metrol
              • MI Swaco
              • Minco
              • MMC International Corporation
              • MOOG
              • Moore Industries
              • Morgan Advanced Materials
              • Motoman Robotics
              • Moyno
              • Mud King
              • MULTISERW-Morek
              • Munters
              • Murr elektronik
              • Murrplastik
              • Nagel Maschinen
              • National Oilwell Varco
              • Netzsch
              • Nexoil srl
              • Nic
              • NOV Mono
              • NTN-SNR
              • Ntron
              • Nuovo Pignone
              • O’Drill/MCM
              • Oerlikon
              • Oilgear
              • Omal Automation
              • Omni Flow Computers
              • OMT
              • Opcon
              • Orange Research
              • Orwat filtertechnik
              • OTECO
              • Pacific valves
              • Pageris AG
              • Paktech
              • PALL
              • Panametrics
              • Parat
              • Parker Hannifin Corporation
              • PENTAIR

              Электрический привод — это… Что такое Электрический привод?

              Электрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
              Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %)[1] и главным источником механической энергии в промышленности.


              Определение по ГОСТу Р 50369-92 [2] Электропривод — электромеханическая система, состоящая из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

              Как видно из определения, исполнительный орган в состав привода не входит. Однако, авторы авторитетных учебников [1][3] включают исполнительный орган в состав электропривода. Это противоречие объясняется тем, что при проектировании электропривода необходимо учитывать величину и характер изменения механической нагрузки на валу электродвигателя, которые определяются параметрами исполнительного органа. При невозможности реализации прямого привода электродвигатель приводит исполнительный орган в движение через кинематическую передачу. КПД, передаточное число и пульсации, вносимые кинематической передачей также учитываются при проектировании электропривода.

              Функциональная схема

              Elprivod.svg

              Функциональные элементы:

              • Регулятор (Р) предназначен для управления процессами, протекающими в электроприводе.
              • Электрический преобразователь (ЭП) предназначен для преобразования электрической энергии сети в регулируемое напряжение постоянного или переменного тока.
              • Электромеханический преобразователь (ЭМП) — двигатель, предназначен для преобразования электрической энергии в механическую.
              • Механический преобразователь (МП) может изменять скорость вращения двигателя, а также характер движения (с поступательного на вращательное или с вращательного на поступательное).
              • Упр — управляющее воздействие.
              • ИО — исполнительный орган.

              Функциональные части:

              • Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования.
              • Механическая часть.
              • Система управления электропривода.

              Характеристики привода

              Статические характеристики

              Под статическими характеристиками чаще всего подразумеваются электромеханическая и механическая характеристика.

              Механическая характеристика

              Механическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала от электромагнитного момента M (или от момента сопротивления Mc). Механические характеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализе статических и динамических режимов электропривода.[1]

              Электромеханическая характеристика двигателя

              Электромеханическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала ω от тока I.

              Динамическая характеристика

              Динамическая характеристика электропривода — это зависимость между мгновенными значениями двух координат электропривода для одного и того же момента времени переходного режима работы.

              Классификация электроприводов[4]

              По количеству и связи исполнительных, рабочих органов.

              • Индивидуальный, в котором рабочий исполнительный орган приводится одним самостоятельным двигателем, приводом.
              • Групповой, в котором один двигатель приводит в действие исполнительные органы РМ или несколько органов одной РМ.
              • Взаимосвязанный, в котором два или несколько ЭМП или ЭП электрически или механически связаны между собой с целью поддержания заданного соотношения или равенства скоростей, или нагрузок, или положения исполнительных органов РМ.
              • Многодвигательный, в котором взаимосвязанные ЭП, ЭМП обеспечивают работу сложного механизма или работу на общий вал.
              • Электрический вал, взаимосвязанный ЭП, в котором для постоянства скоростей РМ, не имеющих механических связей, используется электрическая связь двух или нескольких ЭМП.

              По типу управления и задаче управления.

              • Автоматизированный ЭП, управляемый путём автоматического регулирования параметров и величин.
              • Программно-управляемый ЭП, функционирующий через посредство специализированной управляющей вычислительной машины в соответствии с заданной программой.
              • Следящий ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления.
              • Позиционный ЭП, автоматически регулирующий положение исполнительного органа РМ.
              • Адаптивный ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима работы.

              По характеру движения.

              • ЭП с вращательным движением.
              • Линейный ЭП с линейными двигателями.
              • Дискретный ЭП с ЭМП, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения.

              По наличию и характеру передаточного устройства.

              • Редукторный ЭП с редуктором или мультипликатором.
              • Электрогидравлический с передаточным гидравлическим устройством.
              • Магнитогидродинамический ЭП с преобразованием электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости.

              По роду тока.

              • Переменного тока.
              • Постоянного тока.

              По степени важности выполняемых операций.

              • Главный ЭП, обеспечивающий главное движение или главную операцию (в многодвигательных ЭП).
              • Вспомогательный ЭП.

              Подбор электродвигателя

              Качество работы современного электропривода во многом определяется правильным выбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечивает продолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективность технологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, в строительстве и других областях.

              При выборе электрического двигателя для привода производственного механизма руководствуются следующими рекомендациями:

              • Исходя из технологических требований, производят выбор электрического двигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальным напряжению и мощности, частоте вращения, виду ме­ханической характеристики, продолжительности включения, перегрузочной способности, пусковым, регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивное исполнение двигателя по способу монтажа и крепления.
              • Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой, экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высоких эксплуатационных расходов и имею­щий наименьшие габариты, массу и стоимость.
              • Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, а также из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбирают конструктивное исполнение двигателя по способу защиты.

              Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет не только безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службы двигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.

              Алгоритм выбора электропривода

              Для некоторых механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, лифты), большую часть рабочего цикла двигатель работает на естественной характеристике и только относительно небольшое время работает на искусственной характеристике, обычно на пониженной частоте вращения. В этом случае потери электроэнергии на искусственной характеристике сравнительно невелики, так как мало время работы на ней. Поэтому здесь можно применять простые и дешёвые способы регулирования, даже если они вызывают повышенные потери мощности в обмотках. Поэтому, благодаря простоте реализации метода регулирования скорости путём изменения сопротивления в цепи ротора, такие электроприводы нашли наиболее широкое применение в крановых системах, и сейчас составляют основную часть находящихся в эксплуатации и выпускаемых промышленностью электроприводов. В то же время растет число электроприводов с плавным регулированием скорости, в первую очередь к ним относятся электроприводы по системам «тиристорный преобразователь — двигатель постоянного тока» (ТП-Д) и «преобразователь частоты — асинхронный двигатель» (ПЧ-АД).

              Основными типами электродвигателей, которые используются для привода производственных механизмов с регулируемой скоростью движения рабочего органа, являются двигатели постоянного тока и асинхронные с короткозамкнутым или фазным ротором. Наиболее просто требуемые искусственные характеристики получаются у двигателей постоянного тока, поэтому до недавнего времени[когда?] они преимущественно и находили применение для регулируемых электроприводов. С другой стороны, асинхронные двигатели, уступая двигателям постоянного тока по возможностям регулирования частоты вращения, по сравнению с последними проще в изготовлении и эксплуатации и имеют относительно меньшие массу, размеры и стоимость. Именно эти отличительные свойства асинхронных двигателей определили их главенствующее использование в промышленном нерегулируемом электроприводе. В настоящее время двигатели постоянного тока вытесняются короткозамкнутыми асинхронными двигателями с преобразователями частоты, а также синхронными двигателями с постоянными магнитами на роторе и шаговыми. Число выпускаемых двигателей постоянного тока составляет лишь 4-5 % числа двигателей переменного тока и неуклонно снижается[источник не указан 632 дня].

              См. также

              Примечания

              1. 1 2 3 Ильинский Н. Ф. Основы электропривода: Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство МЭИ, 2003. — С. 220. — ISBN 5-7046-0874-4
              2. Электроприводы. Термины и определения.-М.- Издательство стандартов. -1993 [1]
              3. Онищенко Г.Б. Электрический привод. — М.: Академия, 2003.
              4. ГОСТ — 16593 ЭП

              Литература

              • Соколовский Г. Г.: Электроприводы переменного тока с частотным регулированием, М: «Академия», 2006, ISBN 5-7695-2306-9
              • Москаленко, В.В. Электрический привод. — 2-е изд. — М.: Академия, 2007. — ISBN 978-5-7695-2998-6
              • Зимин Е. Н. и др. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями. Ленинград, Издательство «Энергоиздат», Ленинградское отделение, 1982

              Ссылки

              Электрический привод — Википедия

              Материал из Википедии — свободной энциклопедии

              Электрический привод (сокращённо — электропривод, ЭП) — управляемая электромеханическая система, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую и обратно и управления этим процессом.

              Современный электропривод — совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %)[1] и главным источником механической энергии в промышленности.

              В ГОСТ Р 50369-92 электропривод определён как электромеханическая система, состоящая из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса[2].

              Как видно из определения, исполнительный орган в состав привода не входит. Однако авторы авторитетных учебников[1][3] включают исполнительный орган в состав электропривода. Это противоречие объясняется тем, что при проектировании электропривода необходимо учитывать величину и характер изменения механической нагрузки на валу электродвигателя, которые определяются параметрами исполнительного органа. При невозможности реализации прямого привода электродвигатель приводит исполнительный орган в движение через кинематическую передачу. КПД, передаточное число и пульсации, вносимые кинематической передачей, также учитываются при проектировании электропривода.

              Электропривод

              Функциональная схема

              Elprivod.svg

              Функциональные элементы:

              • Регулятор (Р) предназначен для управления процессами, протекающими в электроприводе.
              • Электрический преобразователь (ЭП) предназначен для преобразования электрической энергии сети в регулируемое напряжение постоянного или переменного тока.
              • Электромеханический преобразователь (ЭМП) — двигатель, предназначен для преобразования электрической энергии в механическую.
              • Механический преобразователь (МП) может изменять скорость вращения двигателя.
              • Упр — управляющее воздействие.
              • ИО — исполнительный орган.

              Функциональные части:

              • Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования.
              • Механическая часть.
              • Система управления электропривода[4].

              Характеристики привода

              Статические характеристики

              Под статическими характеристиками чаще всего подразумеваются электромеханическая и механическая характеристика.

              Механическая характеристика

              Механическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала от электромагнитного момента M (или от момента сопротивления Mc). Механические характеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализе статических и динамических режимов электропривода.[1]

              Электромеханическая характеристика двигателя

              Электромеханическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала ω от тока I.

              Динамическая характеристика

              Динамическая характеристика электропривода — это зависимость между мгновенными значениями двух координат электропривода для одного и того же момента времени переходного режима работы.

              Классификация электроприводов

              По количеству и связи исполнительных, рабочих органов:

              • Индивидуальный, в котором рабочий исполнительный орган приводится в движение одним самостоятельным двигателем, приводом.
              • Групповой, в котором один двигатель приводит в действие исполнительные органы РМ или несколько органов одной РМ.
              • Взаимосвязанный, в котором два или несколько ЭМП или ЭП электрически или механически связаны между собой с целью поддержания заданного соотношения или равенства скоростей, или нагрузок, или положения исполнительных органов РМ.
              • Многодвигательный, в котором взаимосвязанные ЭП, ЭМП обеспечивают работу сложного механизма или работу на общий вал.
              • Электрический вал, взаимосвязанный ЭП, в котором для постоянства скоростей РМ, не имеющих механических связей, используется электрическая связь двух или нескольких ЭМП.

              По типу управления и задаче управления:

              • Автоматизированный ЭП, управляемый путём автоматического регулирования параметров и величин.
              • Программно-управляемый ЭП, функционирующий через посредство специализированной управляющей вычислительной машины в соответствии с заданной программой.
              • Следящий ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления.
              • Позиционный ЭП, автоматически регулирующий положение исполнительного органа РМ.
              • Адаптивный ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима работы.

              По характеру движения:

              • ЭП с вращательным движением.
              • Линейный ЭП с линейными двигателями.
              • Дискретный ЭП с ЭМП, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения.

              По наличию и характеру передаточного устройства:

              • Редукторный ЭП с редуктором или мультипликатором.
              • Электрогидравлический с передаточным гидравлическим устройством.
              • Магнитогидродинамический ЭП с преобразованием электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости.

              По роду тока:

              • Переменного тока.
              • Постоянного тока.

              По степени важности выполняемых операций:

              • Главный ЭП, обеспечивающий главное движение или главную операцию (в многодвигательных ЭП).
              • Вспомогательный ЭП.
              • Привод передач.

              Подбор электродвигателя

              Качество работы современного электропривода во многом определяется правильным выбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечивает продолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективность технологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, в строительстве и других областях.

              При выборе электрического двигателя для привода производственного механизма руководствуются следующими рекомендациями:

              • Исходя из технологических требований, производят выбор электрического двигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальным напряжению и мощности, частоте вращения, виду механической характеристики, продолжительности включения, перегрузочной способности, пусковым, регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивное исполнение двигателя по способу монтажа и крепления.
              • Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой, экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высоких эксплуатационных расходов и имеющий наименьшие габариты, массу и стоимость.
              • Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, а также из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбирают конструктивное исполнение двигателя по способу защиты.

              Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет не только безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службы двигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.

              См. также

              Примечания

              1. 1 2 3 Ильинский Н. Ф. Основы электропривода: Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство МЭИ, 2003. — С. 220. — ISBN 5-7046-0874-4.
              2. ↑ Электроприводы. Термины и определения.-М.- Издательство стандартов. −1993 [1]

              3. Онищенко Г.Б. Электрический привод. — М.: Академия, 2003.
              4. Анучин А.С. Системы управления электроприводов. — Москва: Издательский дом МЭИ, 2015. — 373 с. — ISBN 978-5-383-00918-5.

              Литература

              • Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. — М.: «Академия», 2006. — ISBN 5-7695-2306-9.
              • Москаленко, В.В. Электрический привод. — 2-е изд. — М.: Академия, 2007. — ISBN 978-5-7695-2998-6.
              • Зимин Е. Н. и др. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями. Ленинград, Издательство «Энергоиздат», Ленинградское отделение, 1982
              • Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода. — 6-е изд. — М.: Энергоиздат, 1981. — 576 с.

              Ссылки

              Стрелочный электропривод — Энциклопедия нашего транспорта

              Стрелочный электропривод Alstom P80 в Казахстане

              Стрелочный электропривод предназначен для перевода в повторно — кратковременном режиме остряков стрелки в крайние положения, запирания их по окончании перевода и электрического контроля положения стрелки в непрерывном режиме.

              Общие сведения

              Стрелочный электропривод должен:

              Стрелочные электроприводы бывают невзрезного и взрезного типов.

              Устройство электропривода

              Стрелочный электропривод невзрезного типа состоит из:

              • электродвигателя переменного или постоянного тока мощностью 0,25 или 0,3 кВт;
              • редуктора со встроенной фрикционной муфтой;
              • главного вала с шиберной шестерней;
              • автопереключателя;
              • рабочего шибера;
              • контрольных линеек;
              • муфты сцепления.

              Все узлы стрелочного электропривода устанавливаются в чугунном корпусе, который сверху закрывается стальной крышкой; крышка запирается на внутренний замок — защелку. Ось ротора (вал) электродвигателя стрелочного электропривода имеет выход с двух сторон: с одной стороны, она с помощью муфты сцепления соединяется с валом редуктора; а с другой стороны, конец (хвостовик) оси заканчивается квадратом 12 х 12 мм, на который надевается курбель, что дает возможность переводить стрелку вручную с его помощью. Напротив квадратного хвостовика оси электродвигателя, в торце корпуса электропривода имеется отверстие, в которое вставляется курбель. В нормальном состоянии это отверстие закрыто курбельной заслонкой, которая в закрытом состоянии фиксируется специальным винтом с квадратной головкой 12 х 12 мм. Фиксирующий винт отворачивается и заворачивается с помощью курбеля. Внутри корпуса электропривода установлен блокировочный контакт; он размыкается при опускании курбельной заслонки и отключает электродвигатель (разрывает рабочую цепь электропривода). Включить блокировочный контакт можно только после открытия крышки электропривода. Редуктор с фрикционной муфтой, главный вал с шиберной шестерней и рабочий шибер образуют механическую передачу стрелочного электропривода. Скошенные крайние зубья шиберной шестерни и рабочего шибера образуют внутреннее (кулачковое) запирающее устройство стрелочного электропривода. Автопереключатель представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для контроля окончания перевода стрелки с проверкой положения прижатого и отведенного остряков, коммутации рабочей и контрольной цепей. Автопереключатель имеет четыре группы контактов: две крайние группы коммутируют рабочую цепь, две средние группы — контрольную цепь.

              Схема стрелочного электропривода СП-10 снаружи Схема стрелочного электропривода СП-10 внутри

              Стрелочная гарнитура

              Стрелочный электропривод может устанавливаться как с правой, так и с левой стороны стрелки. Для установки электропривода на стрелке применяется стрелочная гарнитура.

              Стрелочная гарнитура — это комплект деталей, элементов соединения их для установки электропривода на стрелке и присоединения его линеек (рабочего шибера и контрольных линеек) к острякам.
              В состав стрелочной гарнитуры электропривода невзрезного типа входят:

              • фигурные угольники — 4 шт.;
              • фундаментные угольники — 2 шт.;
              • связная полоса — 1 шт.;
              • рабочая тяга — 1 шт.;
              • соединительная тяга — 1 шт.;
              • контрольные тяги — 2 шт.;
              • валики шарнирных соединений;
              • шарнир Гука;
              • втулки;
              • комплект изоляции.

              Принцип работы электропривода

              Стрелочный электропривод работает следующим образом. После создания (замыкания) рабочей цепи по обмоткам электродвигателя протекает электрический ток, и ротор электродвигателя начинает вращаться в требуемую сторону. Вращение от электродвигателя через муфту сцепления передается на вход редуктора и фрикционную муфту. С выхода редуктора вращение передается на главный вал с шиберной шестерней, которая находится в зацеплении с рабочим шибером. Шиберная шестерня и рабочий шибер образуют реечную передачу, с помощью которой вращательное движение главного вала преобразуется в поступательное движение шибера и связанных с ним через рабочую и соединительную тяги остряков стрелки. Сразу после включения электродвигателя электропривод работает в режиме холостого хода; во время холостого хода автопереключатель отключает контрольное реле, которое сигнализирует о начале перевода стрелки, включает через свои контакты красную лампочку, горящую ровным светом. Одновременно подготавливается цепь резервирования, то есть цепь для возможного возврата стрелки в первоначальное положение. Далее следует отпирание и перевод стрелки — перемещение ее остряков в другое крайнее положение. После выключения электродвигателя кинетическая энергия якоря электродвигателя и других вращающихся масс (деталей) электропривода гасится фрикционной муфтой и трением в других узлах электропривода. При переводе стрелки главный вал с шиберной шестерней делает один неполный оборот — поворачивается на 280° .

              Работа электропривода на фрикцию

              Работа стрелочного электропривода на фрикцию — это такой режим его работы, когда при работающем электродвигателе привода остряки стрелки не перемещаются. Это возможно в следующих случаях:

              • при наличии внешних причин, препятствующих перемещению остряков;
              • при разъединении остряков;
              • при неправильной регулировке фрикционной муфты, когда сжатие фрикционных дисков оказывается недостаточным для передачи вращающего момента, необходимого для перемещения остряков. В двух первых случаях амперметр на пульте электрической централизации показывает повышенный расход тока — на 10—30 % больше нормального. В последнем случае амперметр будет показывать пониженный расход тока. При работе на фрикцию красная лампочка потери контроля положения стрелки на пульте горит ровным светом и звенит стрелочный контрольный звонок.

              Механическое запирание остряков

              Механическое запирание остряков осуществляется внутренним запирающим устройством стрелочного электропривода, состоящим из двух кулачковых пар. Запирающие кулачковые пары образованы крайними срезанными (скошенными) зубьями шибера и шиберной шестерни, которые по окончании перевода остряков, заклинивают шибер, исключая его перемещение внутрь колеи, то есть отведение прижатого остряка к рамному рельсу. Запирание остряков может не наступить при:

              На то, что запирание остряков не произошло, указывает отсутствие контроля положения стрелки на пульте электрической централизации после окончания ее перевода — начинает мигать красная лампочка и звенит стрелочный контрольный звонок.

              См. также

              Литература

              • Г. И. Логинов «Устройства автоматики, телемеханики движения поездов на метрополитене» Москва. 2006 г.

              Ссылки

              Что такое электрический привод? — Определение, детали, преимущества, недостатки и применение

              Определение : Система, которая используется для управления движением электрической машины, такой тип системы называется электрическим приводом. Другими словами, привод, в котором используется электродвигатель, называется электрическим приводом. В электроприводе в качестве основного источника энергии используется любой из первичных двигателей, например дизельный или бензиновый двигатель, газовые или паровые турбины, паровые двигатели, гидравлические двигатели и электродвигатели.Этот первичный двигатель передает механическую энергию приводу для управления движением.

              Структурная схема электропривода представлена ​​на рисунке ниже. Электрическая нагрузка, такая как вентиляторы, насосы, поезда и т. Д., Состоит из электродвигателя. Требование электрической нагрузки определяется скоростью и крутящим моментом. Для привода нагрузки выбирается двигатель, соответствующий возможностям нагрузки.

              block-diagram-of-an-electrical-drive- Детали электропривода

              Основными частями электроприводов являются силовой модулятор, двигатель, блок управления и датчики.Их части подробно описаны ниже.

              Модулятор мощности — Модулятор мощности регулирует выходную мощность источника. Он управляет мощностью от источника к двигателю таким образом, чтобы двигатель передавал характеристику скорости-момента, требуемую нагрузкой. Во время переходных процессов, таких как запуск, торможение и изменение скорости, чрезмерный ток, потребляемый от источника. Этот чрезмерный ток, потребляемый от источника, может перегрузить его или вызвать падение напряжения.Следовательно, модулятор мощности ограничивает ток источника и двигателя.

              Модулятор мощности преобразует энергию в соответствии с требованиями двигателя, например, если источником является постоянный ток и используется асинхронный двигатель, то модулятор мощности преобразует постоянный ток в переменный. Он также выбирает режим работы двигателя, т. Е. Двигательный или тормозной.

              Блок управления — Блок управления управляет модулятором мощности, который работает при малых уровнях напряжения и мощности. Блок управления также по желанию управляет модулятором мощности.Он также генерирует команды для защиты силового модулятора и двигателя. Входной командный сигнал, который регулирует рабочую точку привода, от входа к блоку управления.

              Датчик — Он определяет определенные параметры привода, такие как ток и скорость двигателя. В основном это требуется либо для защиты, либо для работы в замкнутом контуре.

              Преимущества электропривода

              Ниже приведены преимущества электропривода.

              • Электропривод имеет очень большой диапазон крутящего момента, скорости и мощности.
              • Их работа не зависит от условий окружающей среды.
              • Электроприводы не загрязнены.
              • Электроприводы работают во всех квадрантах скоростного момента.
              • Привод легко запускается и не требует дозаправки.
              • КПД приводов высокий, потому что на нем меньше потерь.

              Электроприводы имеют множество преимуществ, указанных выше. Единственным недостатком привода является то, что иногда механическая энергия, производимая первичным двигателем, сначала преобразуется в электрическую энергию, а затем в механическую работу с помощью двигателя.Это может быть сделано с помощью электрического соединения, связанного с первичным двигателем и нагрузкой.

              Из-за следующих преимуществ механическая энергия, уже доступная от неэлектрического первичного двигателя, иногда сначала преобразуется в электрическую энергию генератором и обратно в механическую энергию электродвигателя. Таким образом, электрическая связь обеспечивает между неэлектрическим первичным двигателем и воздействием нагрузки на характеристику гибкого управления привода.

              Например, — Тепловоз вырабатывает дизельную энергию с помощью дизельного двигателя.Механическая энергия преобразуется в электрическую с помощью генератора. Эта электрическая энергия используется для привода другого локомотива.

              Недостатки электропривода

              Сбой питания полностью отключил всю систему.

              1. Применение привода ограничено, так как его нельзя использовать в местах, где нет источника питания.
              2. Может вызвать шумовое загрязнение.
              3. Первоначальная стоимость системы высока.
              4. У него плохой динамический отклик.
              5. Низкая выходная мощность привода.
              6. При обрыве проводов или коротком замыкании система может выйти из строя, из-за чего возникает несколько проблем.

              Применение электропривода

              Он используется в большом количестве промышленных и бытовых приложений, таких как транспортные системы, прокатные станы, бумагоделательные машины, текстильные фабрики, станки, вентиляторы, насосы, роботы, мойки и т. Д.

              ,

              Что такое привод переменного тока? Работа и типы электрических приводов и VFD

              Что такое электрические приводы переменного тока? Классификация приводов переменного тока и частотно-регулируемых приводов

              Электрические приводы являются неотъемлемой частью промышленных процессов и процессов автоматизации, особенно там, где точное регулирование скорости двигателя является основным требованием. Кроме того, все современные электропоезда или локомотивные системы приводились в действие электрическими приводами. Робототехника — еще одна важная область, в которой приводы с регулируемой скоростью обеспечивают точное управление скоростью и положением.

              Что такое привод постоянного тока? Работа и типы приводов постоянного тока

              Даже в повседневной жизни мы можем найти так много приложений, в которых приводы с регулируемой скоростью (или приводы с регулируемой скоростью) используются для выполнения широкого спектра функций, включая управление электробритвами, компьютерное периферийное управление, автоматическая работа стиральных машин и так далее. What are Electrical Drives? Working & Operation of AC Drives What are Electrical Drives? Working & Operation of AC Drives

              Что такое электропривод?

              Привод управляет скоростью, крутящим моментом и направлением движущихся объектов.Приводы обычно используются для приложений управления скоростью или движением, таких как станки, транспорт, роботы, вентиляторы и т. Д. Приводы, используемые для управления электродвигателями, известны как электрические приводы .

              Приводы могут быть постоянного или переменного типа. Приводы с постоянной скоростью неэффективны для операций с переменной скоростью; в таких случаях приводы с регулируемой скоростью используются для управления нагрузками в любом из широкого диапазона скоростей. What is an Electric Drive Why It is Needed-Electric Drive for Motor Control What is an Electric Drive Why It is Needed-Electric Drive for Motor Control

              Зачем нужны электрические приводы?

              Приводы с регулируемой скоростью необходимы для точного и непрерывного управления скоростью, положением или крутящим моментом различных нагрузок.Наряду с этой основной функцией есть много причин использовать приводы с регулируемой скоростью. Некоторые из них включают

              • Для достижения высокой эффективности: электрические приводы позволяют использовать широкий диапазон мощности, от милливатт до мегаватт для различных скоростей, и, следовательно, общие затраты на эксплуатацию системы снижаются.
              • Для повышения скорости точности остановки. или реверсирование двигателя
              • Для управления пусковым током
              • Для обеспечения защиты
              • Для установки расширенного управления с изменением таких параметров, как температура, давление, уровень и т. д.

              Развитие силовых электронных устройств, микропроцессоров и цифровой электроники привело к разработке современных электроприводов, которые являются более компактными, эффективными, дешевыми и имеют более высокие характеристики, чем громоздкие, негибкие и дорогие традиционные электрические приводные системы, в которых используется система с несколькими машинами. для производства переменной скорости.

              Блок-схема электропривода переменного тока

              Компоненты современной системы электропривода показаны на рисунке ниже.AC Electrical Drive Block Diagram - What is electric drive AC Electrical Drive Block Diagram - What is electric drive На приведенной выше блок-схеме системы электропривода электродвигатель, силовой процессор (силовой электронный преобразователь), контроллер, датчики (например, ПИД-регулятор) и фактическая нагрузка или устройство показаны как основные компоненты, включенные в привод.

              Электродвигатель — это основной компонент электрического привода, который преобразует электрическую энергию (направляемую силовым процессором) в механическую энергию (приводящую в движение нагрузку). Двигатель может быть двигателем постоянного или переменного тока в зависимости от типа нагрузки.

              Силовой процессор также называется силовым модулятором, который в основном представляет собой силовой электронный преобразователь и отвечает за управление потоком мощности к двигателю, чтобы обеспечить работу двигателя с переменной скоростью, реверсом и торможением. Силовые электронные преобразователи включают преобразователи AC-AC, AC-DC, DC-AC и DC-DC.

              Контроллер сообщает процессору питания, сколько мощности он должен генерировать, предоставляя ему опорный сигнал после рассмотрения входной команды и входных сигналов датчиков.Контроллер может быть микроконтроллером, микропроцессором или процессором DSP.

              Привод с регулируемой скоростью, используемый для управления двигателями постоянного тока, известен как приводы постоянного тока , а приводы с регулируемой скоростью, используемые для управления двигателями переменного тока, называются приводами переменного тока . В этой статье мы поговорим о приводах переменного тока.

              Классификация приводов переменного тока

              Приводы переменного тока используются для привода двигателя переменного тока, особенно трехфазных асинхронных двигателей, поскольку они преобладают над другими двигателями в большинстве отраслей промышленности.В промышленном отношении привод переменного тока также называют частотно-регулируемым приводом (VFD), частотно-регулируемым приводом (VSD) или регулируемым приводом (ASD).

              Хотя существуют различные типы частотно-регулируемых приводов (или приводов переменного тока), все они работают по одному и тому же принципу, преобразующему фиксированное входное напряжение и частоту в переменное напряжение и частоту на выходе. Частота привода определяет, насколько быстро двигатель должен работать, в то время как комбинация напряжения и частоты определяет величину крутящего момента, создаваемого двигателем.

              ЧРП состоит из силовых электронных преобразователей, фильтра, центрального блока управления (микропроцессора или микроконтроллера) и других датчиков. Блок-схема типичного ЧРП показана ниже.

              Блок-схема привода переменного тока (типовой частотно-регулируемый привод)

              Block Diagram of Typical VFD (AC Drive)- AC drive block diagram Block Diagram of Typical VFD (AC Drive)- AC drive block diagram

              Конструкция и детали типового привода переменного тока с частотно-регулируемым приводом

              Различные секции частотно-регулируемого привода (VFD) включают выпрямитель

              а секция фильтра преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока с незначительными колебаниями.В основном выпрямительная секция сделана из диодов, которые выдают неконтролируемый выход постоянного тока. Затем секция фильтра удаляет рябь и производит постоянный постоянный ток из пульсирующего постоянного тока. В зависимости от типа питания количество диодов определяется выпрямителем. Например, если это трехфазный источник питания, требуется минимум 6 диодов, и поэтому он называется шестиимпульсным преобразователем.

              Инвертор забирает мощность постоянного тока из выпрямительной секции, а затем преобразует обратно в мощность переменного тока переменного напряжения и переменной частоты под управлением микропроцессора или микроконтроллера.Эта секция состоит из ряда транзисторов, IGBT, SCR или MOSFET, и они включаются / выключаются сигналами от контроллера. В зависимости от включения этих силовых электронных компонентов определяется мощность и, в конечном итоге, скорость двигателя.

              Контроллер выполнен с микропроцессором или микроконтроллером и принимает входные данные от датчика (в качестве задания скорости) и задание скорости от пользователя и соответственно запускает силовые электронные компоненты для изменения частоты источника питания.Он также выполняет отключение при повышении и понижении напряжения, коррекцию коэффициента мощности, контроль температуры и подключение к ПК для мониторинга в реальном времени.

              Принцип работы частотно-регулируемого привода (VFD)

              Мы знаем, что скорость асинхронного двигателя пропорциональна частоте источника питания ( N = 120f / p ), и, изменяя частоту, мы может получить переменную скорость. Но когда частота уменьшается, крутящий момент увеличивается, и, следовательно, двигатель потребляет большой ток.Это, в свою очередь, увеличивает магнитный поток в двигателе. Также магнитное поле может достигать уровня насыщения, если не снижать напряжение питания.

              Следовательно, и напряжение, и частота должны изменяться в постоянном соотношении, чтобы поддерживать поток в рабочем диапазоне. Поскольку крутящий момент пропорционален магнитному потоку, крутящий момент остается постоянным во всем рабочем диапазоне v / f. Principle Operation of Variable Frequency Drive (VFD) Principle Operation of Variable Frequency Drive (VFD) На приведенном выше рисунке показано изменение крутящего момента и скорости асинхронного двигателя для регулирования напряжения и частоты.На рисунке напряжение и частота изменяются с постоянным соотношением до базовой скорости. Таким образом, магнитный поток и, следовательно, крутящий момент остаются почти постоянными до базовой скорости. Эта область называется областью постоянного крутящего момента.

              Поскольку напряжение питания может быть изменено только до номинального значения, и, следовательно, скорость при номинальном напряжении является базовой скоростью. Если частота увеличивается сверх базовой скорости, магнитный поток в двигателе уменьшается, и, таким образом, крутящий момент начинает падать. Это называется областью ослабления потока или постоянной мощности.

              Этот тип управления называется методом постоянного напряжения / частоты и используется в частотно-регулируемых приводах (ЧРП) и является наиболее популярным типом управления в промышленности. Предположим, асинхронный двигатель подключен к источнику питания 460 В, 60 Гц, тогда соотношение будет 7,67 В / Гц (как 460/60 = 7,67). Пока это соотношение поддерживается пропорционально, двигатель развивает номинальный крутящий момент и регулируемую скорость.

              Схемы управления частотно-регулируемым приводом

              Существуют различные методы управления скоростью, реализованные для частотно-регулируемых приводов.Основная классификация методов управления, используемых в современных ЧРП, приведена ниже.

              • Скалярное управление
              • Векторное управление
              • Прямое управление крутящим моментом
              Скалярное управление

              В этом случае величины напряжения и частоты контролируются путем поддержания постоянного отношения v / f и, следовательно, называются скалярным управлением (скалярные значения определяет скорость и крутящий момент). На двигатель подаются сигналы переменного напряжения и частоты, генерируемые ШИМ-управлением от инвертора.

              Инвертором можно управлять с помощью микроконтроллера, микропроцессора или любого другого цифрового контроллера в зависимости от типа производителя. Эта схема управления широко используется, поскольку для управления скоростью требуется небольшое знание двигателя. Скалярное управление может быть реализовано несколькими способами, и некоторые из популярных схем включают

              Синусоидальный ШИМ

              В этом методе частота переключателя изменяется в зависимости от входного задания скорости и среднего или среднеквадратичного значения напряжение для этой частоты определяется количеством импульсов и шириной импульсов.Если ширина импульса изменяется, напряжение на двигателе также изменяется. Это напряжение создает через двигатель синусоидальный ток, который намного ближе к истинной синусоиде.

              Для реализации этого метода требуются лишь небольшие вычисления. Однако этот метод имеет недостатки, заключающиеся в том, что он включает гармоники при скорости переключения ШИМ, а также величина основного напряжения менее 90%. Sinusoidal PWM technique of AC drive Sinusoidal PWM technique of AC drive В этом методе синусоидальные взвешенные значения сохраняются в микроконтроллере или микропроцессоре и становятся доступными на выходном порте через определенные пользователем интервалы, которые затем применяются к инвертору для обеспечения переменного питания двигателя.

              Шестиступенчатый ШИМ

              В этом методе инвертор VFD имеет шесть различных состояний переключения, и они переключаются в определенном порядке, чтобы обеспечить переменное напряжение и частоту на двигателе. Изменение направления вращения двигателя легко достигается путем изменения последовательности фаз на выходе инвертора с помощью угла включения.

              Этот метод можно легко реализовать, так как не требуется промежуточных вычислений, а также величина основного напряжения больше, чем у шины постоянного тока.Однако в этом методе высоки гармоники низкого порядка, которые не могут быть отфильтрованы индуктивностью двигателя, и, следовательно, это приводит к большим потерям, рывкам двигателя и пульсации крутящего момента.

              ШИМ пространственно-векторной модуляции (SVPWM)

              В этом методе три вектора фазного напряжения асинхронного двигателя преобразуются в один вращающийся вектор. Инвертор VFD может быть переведен в восемь уникальных состояний. Напряжение ШИМ на нагрузку достигается за счет правильного выбора состояний переключателя инвертора и расчета соответствующего периода времени для каждого состояния.

              При использовании преобразования пространственного вектора для каждого состояния генерируются три фазовых синусоидальных волны, которые затем применяются к двигателю.

              Основным преимуществом этого метода является то, что величина гармоники меньше на частоте переключения ШИМ. Однако для использования этого метода требуются дополнительные вычисления.

              Векторное управление

              Этот метод также называется управлением, ориентированным на поток, управлением, ориентированным на поле, или косвенным управлением крутящим моментом. При этом три вектора фазного тока преобразуются в двумерную вращающуюся систему отсчета (d-q) из трехмерной системы отсчета с использованием преобразования Кларка-Парка.Компонент «d» — это составляющая, создающая магнитный поток, в токе статора, а составляющая «q» — составляющая, создающая крутящий момент. Vector Control For VFD Drives Vector Control For VFD Drives Эти два компонента управляются независимо через отдельный ПИ-регулятор, а затем выходы ПИ-регуляторов преобразуются обратно в трехмерную стационарную базовую плоскость с использованием обратного преобразования Кларка-Парка.

              Используя метод пространственно-векторной модуляции, соответствующее переключение является широтно-импульсной модуляцией. Различные типы методов векторного управления включают управление, ориентированное на поток статора, управление, ориентированное на поток ротора, и управление, ориентированное на поток намагничивания.

              Векторное управление дает лучший отклик крутящего момента и точное управление скоростью по сравнению со скалярным управлением. Но для этого требуется сложный алгоритм расчета скорости и он дороже по сравнению со скалярным управлением из-за устройств обратной связи.

              Прямое управление крутящим моментом

              Этот метод не имеет фиксированной схемы переключения по сравнению с традиционным векторным управлением. Он переключает инвертор в соответствии с потребностями нагрузки. Этот метод обеспечивает высокий отклик, особенно при изменении нагрузки из-за отсутствия фиксированной схемы переключения.Это исключает использование какой-либо обратной связи, хотя обеспечивает точность скорости до 0,5%. В этом методе используется адаптивная моторная модель, основанная на математических выражениях базовой моторной теории. DTC Control of VFD - Direct Torque Control Motor Speed Control via AC electrical Drives DTC Control of VFD - Direct Torque Control Motor Speed Control via AC electrical Drives Для этой модели требуются основные параметры двигателя, такие как сопротивление статора, коэффициент насыщения, взаимная индуктивность и т. Д., И алгоритм фиксирует эти данные без вращения двигателя. Эта модель рассчитывает фактический крутящий момент и магнитный поток двигателя, учитывая такие входные данные, как напряжение шины постоянного тока, положение переключателя тока и линейные токи.Затем эти значения передаются на два компаратора уровня крутящего момента и магнитного потока.

              Выходными данными компараторов являются опорные сигналы крутящего момента и магнитного потока, которые передаются в таблицу выбора переключателя, в которой выбранное положение переключателя применяется к инвертору без какой-либо модуляции. Отсюда и название «прямое управление крутящим моментом», поскольку крутящий момент и магнитный поток двигателя становятся напрямую управляемыми переменными.

              Приводы переменного тока реального времени: краткий обзор

              Несколько расширенных функций приводов переменного тока или (ЧРП) делают их экономичным выбором для приложений с регулируемой скоростью.Такие функции, как дизайн корпуса, аналоговые входы / выходы, цифровые входы / выходы, многофункциональные клавиатуры и технология IGBT, позволяют легко настроить VFD для любого приложения.

              В настоящее время большинство приводов переменного тока более компактны из-за использования микропроцессоров, IGBT, а также технологии поверхностного монтажа (например, резисторов SMD) для сборки компонентов. Эти агрегаты могут быть настенными или отдельно стоящими приводами. Существуют различные приводы от разных производителей, включая ABB, AB, Siemens, Delta и т. Д.Ниже показаны различные комплекты приводов переменного тока ABB. Various Packages of ABB AC (VFD) drives Various Packages of ABB AC (VFD) drives

              По сути, настройка привода переменного тока для приложения включает в себя три основных этапа, а именно управляющую проводку, силовую проводку и программирование программного обеспечения. После подключения силовой и управляющей проводки мы должны настроить параметры привода переменного тока в соответствии с требованиями приложения с помощью программного обеспечения, съемной клавиатуры или удаленной панели оператора.

              Нет необходимости в переподключении привода, если приложение было изменено.Настройка для новых приложений выполняется просто путем изменения функций привода в программе. Приводы переменного тока

              имеют аналоговые входы (например, задание скорости), аналоговые выходы (для вспомогательного измерения), цифровые входы (например, пуск, останов, реверс и т. Д.) И релейные выходы (реле скорости, реле неисправности и т. Д.) в секции проводки управления. Этот раздел контролируется специальным программным обеспечением, называемым состоянием ввода-вывода, которое отслеживает и отображает входы и выходы привода. ABB AC Drive Programming ABB AC Drive Programming

              В обычных приводах панели программирования или сенсорные клавиатуры прикреплены к самому приводу.Современные приводы состоят из съемных панелей программирования, которые позволяют пользователю программировать, перемещаться по различным функциям и настраивать привод в соответствии с требованиями приложения.

              Помимо ручных инструментов, каждый привод переменного тока поставляется со специальным программным обеспечением, которое упрощает запуск и обслуживание. Этот инструмент состоит из мастеров настройки для настройки параметров. Программный инструмент позволяет просматривать, редактировать, сохранять и загружать параметры в привод. Он также обеспечивает графический и числовой мониторинг сигналов.Programming panel of ABB AC Electrical drives Programming panel of ABB AC Electrical drives

              При проектировании производители устанавливают для параметров привода переменного тока значения по умолчанию. Таким образом, оператору необходимо загрузить значения данных двигателя и значения, чтобы настроить привод для приложения. В дополнение к значениям по умолчанию производители также предоставляют макросы, которые представляют собой не что иное, как предварительно запрограммированный набор значений.

              Пользователь или оператор могут установить и настроить все параметры, включенные в макросы, за несколько секунд, вместо того, чтобы настраивать все параметры по отдельности, что может занять несколько минут.Эти макросы включают трехпроводное управление, ручной автоматический режим, ПИД-регулирование и регулирование крутящего момента.

              Макрос управления пропорционально-интегрально-производной (ПИД) позволяет приводу автоматически управлять скоростью, получая управляющие входные данные, такие как давление, температура или уровень в резервуаре. При правильном программировании параметров аналогового и цифрового ввода / вывода с помощью макроса ПИД-регулирования достигается работа привода с обратной связью. Приводы переменного тока

              имеют подключаемую опцию управления полевой шиной для подключения к основным автоматизированным системам, таким как ПЛК, ПК, PAC, системы SCADA и т. Д.Они могут поддерживать широкий спектр систем полевых шин связи, включая DeviceNet, PROFIBUS DP, ControlNet, MODBUS, PROFINET, Ethernet / IP и т. Д.

              .Библиотека электроприводов

              — MATLAB и Simulink

              Electric Drives Library

              Electric Drives Library разработана для инженеров из многих дисциплин, которые хотят
              легко и точно включать электрические приводы в моделирование своих систем.
              Интерфейс представляет параметры выбранного диска в системной топологии,
              тем самым упрощая настройки, которые пользователи могут захотеть вернуть к значениям по умолчанию. затем
              они могут беспрепятственно использовать любые другие наборы инструментов или блоки для анализа времени или
              частотные характеристики электропривода, взаимодействующего с его системой.Библиотека
              наиболее полезен, когда необходимо осторожно маневрировать мощным двигателем, не игнорируя
              пределы работы нагрузки с одной стороны и источника питания с другой.
              Хорошим примером является система электропривода гибридного автомобиля, которая может включать
              миллисекунды от движения колес до зарядки аккумуляторов, когда тормоза
              помолвлены.

              Инженеры и ученые могут легко работать с библиотекой. В библиотеке семь
              типичных приводов постоянного тока, используемых в промышленности и транспортных системах, восемь
              приводы переменного тока, обеспечивающие более эффективные и универсальные двигатели от
              тяги к устройствам позиционирования, а также модели валов и редукторов, полезные для
              подключение к двигателю модели нагрузки из блоков Simulink ® .Дополнительной ценностью библиотеки являются параметры, обеспечивающие
              исправность двигателя, преобразователей мощности и системы управления. При проектировании
              библиотеке особое внимание было уделено моделям двигателей путем сравнения моделей.
              поведение к опубликованным данным основных производителей. Многочисленные примеры или случай
              Исследования типовых приводов поставляются с библиотекой. Будем надеяться, что типичные пользовательские системы
              похожи на эти проанализированные системы, тем самым экономя время на построение практических
              система и предоставление известной контрольной точки в анализе.

              Чтобы получить доступ к библиотеке электрических приводов, откройте Simscape ™
              Основная библиотека Electrical ™ Specialized Power Systems. В командной строке MATLAB ® ,
              введите:

              Дважды щелкните значок Electric Drives .

              Что такое электропривод?

              Электропривод — это система, выполняющая преобразование электрического
              энергия в механическую энергию с регулируемой скоростью. Это причина, по которой
              Электропривод еще называют приводом с регулируемой скоростью (АСД).Причем электропривод всегда
              содержит регулировку тока (или крутящего момента), чтобы обеспечить безопасный контроль тока для
              двигатель. Следовательно, крутящий момент / скорость электропривода могут соответствовать в установившемся режиме.
              характеристики крутящего момента / скорости любой механической нагрузки. Этот мотор механический
              Согласование нагрузки означает лучшую энергоэффективность и снижает затраты на электроэнергию. В
              кроме того, во время переходного периода ускорения и замедления электрическая
              привод обеспечивает быструю динамику и, например, позволяет плавный пуск и остановку.

              Растущее число применений требует, чтобы крутящий момент и скорость менялись в соответствии с механической нагрузкой.
              Электротранспортные средства, лифты, компьютерные дисководы, станки и
              роботы являются примерами высокопроизводительных приложений, в которых желаемое движение по сравнению с
              временной профиль должен отслеживаться очень точно. Насосы, вентиляторы, конвейеры и HVAC
              примеры приложений с умеренной производительностью, где работа с переменной скоростью означает
              экономия энергии.

              Компоненты электропривода

              Электропривод состоит из следующих основных компонентов:

              На этой схеме показана базовая топология электропривода.

              Базовая топология электропривода

              В электроприводе используется двигатель постоянного тока (DC) или
              двигатель переменного тока (AC). Тип используемого двигателя определяет мощность электропривода.
              классификация на приводы двигателей постоянного тока и приводы двигателей переменного тока.

              Силовой электронный преобразователь вырабатывает переменное напряжение переменного тока и
              частота от источника электроэнергии.Есть много типов конвертеров
              в зависимости от типа электропривода. Приводы двигателей постоянного тока основаны на
              фазоуправляемые выпрямители (преобразователи AC-DC) или на прерывателях (преобразователи DC-DC),
              в то время как приводы двигателей переменного тока используют инверторы (преобразователи постоянного тока в переменный) или циклопреобразователи
              (Преобразователи AC-AC). Основным компонентом всех силовых электронных преобразователей является
              электронный переключатель, который является либо полууправляемым (управляемым во включенном состоянии), как в
              корпус тиристора, или полностью управляемый (управляемый включенный и
              в выключенном состоянии), как в случае IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) и
              Блоки ГТО (затвор отключающий тиристор).Управляемая функция электронного
              переключатель — это то, что позволяет преобразователю производить переменное напряжение переменного тока и
              частота.

              Назначение контроллера привода — преобразование желаемого привода
              профиль крутящего момента / скорости в импульсы запуска для электронного преобразователя мощности,
              принимая во внимание различные переменные привода (токи, скорость и т. д.), возвращаемые
              датчики. Чтобы выполнить это преобразование, контроллер сначала основан на
              регулятор тока (или крутящего момента).Действующий регулятор является обязательным, потому что он
              защищает двигатель, точно контролируя токи двигателя. Уставка (SP)
              этого регулятора может поставляться от внешнего источника, если привод находится в режиме регулирования крутящего момента.
              режим, или внутренне регулятором скорости, если привод находится в режиме регулирования скорости.
              В библиотеке Electric Drives регулятор скорости включен последовательно с текущим
              регулятор и основан на ПИ-регуляторе, который имеет три важные функции:

              • Скорость изменения SP ограничена, так что желаемая скорость увеличивается постепенно
                к SP, чтобы избежать резких скачков.

              • Выход регулятора скорости, который является SP для регулятора тока, равен
                ограничены максимальными и минимальными потолками.

              • Интегральный член также ограничен во избежание закручивания. Последующий
                На рисунке показана блок-схема ПИ-регулятора скорости.
                контроллер.

              Регулятор скорости на основе ПИ-регулятора

              Многоквадрантный режим

              Для каждого приложения электропривода механическая нагрузка, которую необходимо приводить, имеет
              специфический набор требований.Возможности крутящего момента / скорости электрического привода
              может быть представлен в виде графика зависимости скорости от крутящего момента, состоящего из четырех квадрантов. В
              в первом квадранте, электрический крутящий момент и знаки скорости положительные,
              указывает на движение вперед, поскольку электрический крутящий момент находится в направлении движения.
              Во втором квадранте знак электрического момента отрицательный, а знак скорости
              положительный, что указывает на торможение вперед, поскольку электрический крутящий момент противоположен
              направление движения.В третьем квадранте знаки электрического момента и скорости
              оба отрицательные, что указывает на движение в обратном направлении. В четвертом квадранте электрическая
              Знак крутящего момента положительный, а скорость отрицательная, что указывает на торможение задним ходом.
              торможение привода осуществляется либо тормозным прерывателем (динамическое торможение), либо
              двунаправленный поток мощности (рекуперативное торможение).

              На этой диаграмме показана четырехквадрантная рабочая область электропривода.Каждый квадрант имеет область постоянного крутящего момента
              от 0 до +/- номинальная скорость ω b и a
              область, где крутящий момент уменьшается обратно пропорционально скорости от
              ω b до максимальной скорости
              ω макс . Этот второй регион является
              область постоянной мощности и достигается за счет уменьшения магнитного потока двигателя.

              Четырехквадрантная работа электропривода

              Модели среднего значения

              Библиотека электрических приводов позволяет моделировать два уровня — детальное моделирование
              или моделирование среднего значения.В подробных симуляциях используется универсальный мост.
              блок для представления подробного поведения управляемых выпрямителем и инвертором
              диски. Этот уровень моделирования требует небольших временных шагов моделирования для достижения
              правильное представление компонентов высокочастотного электрического сигнала
              диски.

              При моделировании среднего значения используются модели преобразователей мощности со средним значением.
              При моделировании в режиме среднего значения электрические входные и выходные токи и
              напряжения силовых преобразователей, приводящих в действие электродвигатели, представляют собой среднее
              значения реальных токов и напряжений.Таким образом, высокая частота
              компоненты не представлены, и для моделирования могут использоваться гораздо большие временные шаги.
              Каждая модель среднего значения преобразователя мощности описана в документации на каждый
              Тип модели постоянного или переменного тока. Временной шаг, используемый в приводе на уровне среднего значения, может
              обычно увеличивается до наименьшего времени выборки контроллера, используемого в модели.
              Например, если привод использует временной шаг 20 мкс для токовой петли и 100 мкс
              временной шаг для контура скорости, затем временной шаг моделирования в режиме среднего значения
              можно увеличить до 20 мкс.Рекомендации по временным шагам моделирования приведены в
              документация на каждую модель.

              .

              Что такое система электрического привода? Определение и объяснение

              Определение: Система электрического привода определяется как система, которая используется для управления скоростью, крутящим моментом и направлением электродвигателя. Каждая система электропривода отличается от других систем электропривода, но у всех систем электропривода есть некоторые общие черты.

              Системы электропривода

              На рисунке ниже представлена ​​типовая схема распределительной сети на уровне предприятия.Эта система электропривода получает входящее питание переменного тока от центра управления двигателями (MCC). MCC управляет питанием нескольких приводов, расположенных в определенной области.

              На большом производственном предприятии существует много таких MCC, и они получают питание от главного распределительного центра, называемого центром управления питанием (PCC). MCC и PCC обычно используют воздушный выключатель в качестве элемента переключения мощности. Номинальные характеристики этих переключающих элементов составляют до 800 В и 6400 А.

              typical-plant-level-power-distribution

              Реле тепловой защиты защищают от перегрузки в системе электропривода.Защита от короткого замыкания обеспечивается магнитным датчиком выключателя. Предохранители с высокой отключающей способностью используются для резервной защиты, а также для обеспечения защиты от короткого замыкания, возникающего в секции шин перед автоматическим выключателем.

              Рассмотрен на примере двух приводных систем. В одном используется двигатель постоянного тока, управляемый преобразователем, а в другом — двигатель переменного тока с питанием от инвертора. Система привода двигателя постоянного тока, управляемая преобразователем, показана на рисунке ниже.

              thyristor-converter-controlled-dc-drive-motor

              Асинхронный привод с инверторным управлением GTO показан на рисунке ниже:

              gate-turn-off-thyristor-controlled-drive

              Ниже приведены основные части этих приводных систем:

              1. Выключатель входящего переменного тока.
              2. Блок преобразователя мощности и инвертора.
              3. Распределительное устройство исходящего постоянного и переменного тока
              4. Логика управления
              5. Двигатель и соответствующая нагрузка.

              Основные части системы электроснабжения описаны ниже.

              1 . Распределительное устройство входящего переменного тока: Оно состоит из блока предохранителей переключателя и подрядчика по питанию переменного тока, которые имеют диапазоны до 660 В, 800 А. Коммутационное устройство заменяет обычного подрядчика подрядчиком, установленным на шину, а также использует воздушный выключатель в качестве входного выключателя.Подрядчик, устанавливающий планку, увеличивает диапазон до 1000 В, 1200 А.

              Используется предохранитель HRC с номиналом до 660 В, 800 А. Распределительное устройство переменного тока имеет тепловую перегрузку для защиты системы от перегрузки. Иногда подрядчика КРУЭ заменяют автоматическим выключателем в литом корпусе.

              2. Блок преобразователя мощности / или инвертора — Этот блок состоит из двух основных блоков — силовой и управляющей электроники. Блоки силовой электроники состоят из полупроводниковых приборов, радиаторов, полупроводниковых предохранителей, ограничителей перенапряжения, охлаждающих вентиляторов.Управляющая электроника состоит из цепи запуска, собственного регулируемого источника питания и привода, а также цепи изоляции. Цепь привода и изоляции контролирует и регулирует поток мощности к двигателю.

              Когда привод работает в замкнутом контуре, он будет иметь контроллер и контуры обратной связи по току и скорости. Система управления имеет изоляцию трех портов, то есть источника питания, входов и выходов, которые изолированы с соответствующими уровнями изоляции.

              3. Ограничители перенапряжения в сети — Защищают полупроводниковый преобразователь от скачков напряжения, возникающих в линии из-за включения и выключения нагрузки, подключенной к той же линии.Ограничитель перенапряжения в линии вместе с индуктивностью подавляет скачки напряжения.

              Ограничитель перенапряжения в линии поглощает определенное количество захваченной энергии при срабатывании входящего автоматического выключателя и прерывает ток, подаваемый на ловушку. Ограничитель перенапряжения в линии не потребуется, если модулятор мощности не является полупроводником.

              4. Логика управления — Используется для блокировки и установления последовательности различных операций приводной системы в нормальных, аварийных и аварийных условиях.Блокировка защищает систему от ненормальных и небезопасных операций. Последовательность защищает различные операции привода, такие как запуск, торможение, реверс, толчковый режим и т. Д., Которые выполняются в заранее запланированной последовательности. Для сложных операций блокировки и последовательности используется программируемый логический контроллер.

              ,