Електропривод
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Електропривод

Електропривод, електричний привід, сукупність пристроїв для перетворення електричної енергії в механічну і регулювання потоку перетвореної енергії по певному закону. Е. є найбільш поширеним типом приводу .

  Історична довідка. Створення першого Е. відноситься до 1838, коли в Росії Б. С. Якобі виробив випробування електродвигуна постійного струму з живленням від акумуляторної батареї, який був використаний для приводу грібного гвинта судна. Проте впровадження Е в промисловість стримувалося відсутністю надійних джерел електроенергії. Навіть після створення в 1870 промислового електромашинного генератора постійного струму роботи по впровадженню Е. мали лише приватне значення і не грали помітної практичної ролі. Початок широкого промислового вживання Е пов'язаний з відкриттям явища магнітного поля і створенням, що обертається, трифазного асинхронного електродвигуна, сконструйованого М. О. Доліво-Добровольським . У 90-х рр. широкого поширення на промислових підприємствах набув Е., у якому використовувався асинхронний електродвигун з фазним ротором для повідомлення руху виконавські органи робочих машин. У 1890 сумарна потужність електродвигунів по відношенню до потужності двигунів всіх типів, вживаних в промисловості, склала 5%, вже в 1927 цей показник досяг 75%, а в 1976 наближався до 100%. Значна доля належить Е., використовуваному на транспорті.

  Основні типи Е. За конструктивною ознакою можна виділити трьох основних типів Е.: одіночний, груповий і багаторуховий. Одиночний Е. застосовують в ручних машинах, простих металообробних і древообрабативающих верстатах і приладах побутової техніки. Груповий, або трансмісійний, Е. у сучасному виробництві практично не застосовується. Багаторухові Е. — приводи багатоопераційних металоріжучих верстатів, мономоторний тяговий Е. рейкових транспортних засобів. Крім того, розрізняють Е. реверсивні і нереверсивні (див. Реверсивний електропривод ), а по можливості управління потоком перетвореної механічної енергії — нерегульовані і регульовані (у тому числі автоматизований з програмним управлінням і ін.)

  Основні частини Е. Е. всіх типів містять основні частини, що мають однакове призначення: старанну і пристрої управління.

  Виконавча частина Е. складається зазвичай з одного або декількох електродвигунів (див. Двигун електричний ) і передавального механізму — пристрої для передачі механічної енергії двигуна робочому органу машини, що приводиться. У нерегульованих Е. найчастіше використовують електродвигуни змінного струму, живлення, що підключаються до джерела, або через контактор або автоматичний вимикач, що грає роль захисного пристрою, або за допомогою штепсельного роз'єму (наприклад, в побутових електроприладах). Частота обертання ротора електродвигуна такого приводу, а отже, і швидкість переміщення пов'язаного з ним робочого механізму, змінюється лише залежно від навантаження виконавчого механізму. У потужних нерегульованих Е. застосовують асинхронні електродвигуни. Для обмеження пускових струмів між двигуном і джерелом встановлюють пускові реактори або автотрансформатори, які після розгону двигуна відключають. У регульованих Е. найчастіше застосовують електродвигуни постійного струму, частоту обертання якорів яких можна змінювати плавно, тобто безперервно, в широкому діапазоні за допомогою достатній простих пристроїв управління.

  В пристрої управління входять: кнопковий пульт (для пуску і останову електродвигуна), контактори, блок-контакти, перетворювачі частоти і напруги, запобіжники, а також блоки захисту від перевантажень в аварійних режимах. При живленні Е. від джерела змінного струму, що характерний для Е., використовуваних в промисловості і на електрорухливому складі двигуни якого харчуються від мережі змінного струму, як перетворюючі пристрої застосовують електромашинні або статичні перетворювачі електроенергії — випрямлячі. При живленні від джерела постійного струму, що характерний для автономних електроенергетичних систем і електрорухливого складу, двигуни якого харчуються від мережі постійного струму, що перетворюють пристрої виконують у вигляді релейно-контакторних систем або статичних перетворювачів (див. Преобразовательная техніка ) . В 70-і рр. 20 ст все частіше і в регульованих Е. стали застосовувати трифазні асинхронні і синхронні двигуни, регулювання режимів роботи яких здійснюють за допомогою статичних, в основному напівпровідникових, перетворювачів частоти . Е. із статичними перетворювачами енергії виконаними на базі ртутних або напівпровідникових вентилів, називаються вентильними Е. Едінічная потужність вентильних Е. змінного струму, використовуваних, наприклад, для шахтних млинів, досягає 10 Мвт і більш. Вживання в Е. вентильних преобразовательних пристроїв дозволяє вирішувати найбільш економічним чином завдання повернення енергії від електродвигуна джерелу живлення (див. Рекуперативне гальмування ) .

  До важливих показників, що визначають характеристики пристроїв управління регульованого Е., слід віднести плавність регулювання режиму роботи робочого механізму, багато в чому залежну від плавності регулювання пріводного електродвигуна, і швидкодія. Релейно-контакторниє пристрою управління при порівняно низькій швидкодії забезпечують ступінчасте (дискретне) регулювання режимів роботи, швидкодіючі статичні системи — безперервне регулювання. У простих Е. відносно невеликій потужності операції, пов'язані з регулюванням режиму роботи виконавчого механізму, виробляють за допомогою ручного управління. Недоліком ручного управління є інерційність процесу регулювання і зниження продуктивності виконавчого механізму, що викликається цим, а також неможливість точного відтворення виробничих процесів, що повторюються (наприклад, при частих пусках). Регулювання режимів роботи виконавчих механізмів Е. зазвичай здійснюють за допомогою пристроїв автоматичного управління. Такий Е., називається автоматизованим, широко використовується в системах автоматичного управління (САУ). У розімкнених САУ зміну обурюючої дії (наприклад, навантаження на валу електродвигуна) викликає зміна заданого режиму роботи Е. У замкнутих САУ завдяки зв'язку між входом і виходом системи у всіх режимах роботи автоматично підтримуються задані характеристики, які при цьому можна і регулювати по певному закону. У таких системах знаходять усе більш широке вживання ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Одному з різновидів автоматизованого Е. є стежачий електропривод, в якому виконавський орган з певною точністю відтворює рухи робочого механізму, що задаються органом, що управляє. За способом дії розрізняють стежачі Е. з релейним, або дискретним, управлінням і з безперервним управлінням. Стежачі Е. характеризуються потужностями від декількох Вт до десятків і сотень квт, застосовуються в різних промислових установках, військовій техніці і ін. У 60-і рр. 20 ст в різних областях техніки знайшли вживання Е. з числовим програмним управлінням (ЧПУ). Такий Е. використовують в багатоопераційних металоріжучих верстатах автоматичних і напівавтоматичних лініях. Створення автоматизованого Е. для обслуговування окремих технологічних операцій і процесів — основа комплексної автоматизації виробництва. Для вирішення цього завдання необхідне вдосконалення Е. як у напрямі розширення діапазону потужностей Е. і можливостей регулювання, так і у напрямі підвищення надійності і створення Е. з оптимальними габаритами і масою.

  Літ.: Чилікин М. Р. Загальний курс електроприводу, 5 видавництво, М., 1971; Авен О. І., Доманіцкий С. М., Безконтактні виконавчі пристрої промислової автоматики, М. — Л., 1960; Електропривод систем управління літальних апаратів. М., 1973; Основи автоматизованого електроприводу, М., 1974.

  Ю. М. Іньков.