Каждый электрический привод содержит в себе три составные части, а именно:
-
Непосредственно двигатель;
-
Исполнительный орган;
-
Передаточный механизм.
Соответственно, чтобы технологический механизм четко выполнял свои задачи, все его составляющие должны осуществлять некоторые перемещения, которые могут выполняться при помощи привода.
Что такое электрический привод – это главный структурный элемент всех технологических агрегатов, главной функцией которого является обеспечение необходимых перемещений исполняющего органа в соответствии с заданным законом. Для наглядности можно представить современный технологический агрегат в виде целостного комплекса приводов, которые взаимодействуют друг с другом и соединены единой системой управления, гарантирующей нужные перемещения по самым разным траекториям.
С развитием промышленности электропривод занял как на производстве, так и в быту лидирующее место по количеству двигателей и общей установленной мощности.
В электроприводе в одном устройстве сконцентрировано очень многое: электромагнитные поля и преобразование энергии, точная аналоговая, сверхпроизводительная цифровая и мощная силовая электроника, датчики, системы управления, точная и мощная механика. Суть и взаимодействие всех этих разнородных сущностей должны быть ведомы инженеру – электроприводчику.
В каждом электрическом приводе может быть выделена силовая часть (по ней энергия двигается от электродвигателя к исполнительным органам), а также система управления (обеспечивает нужное перемещение по указанному закону). Кроме этого, оно включает три устройства: управляющее, передаточное и преобразовательное.
Передаточное устройство включает муфты соединения, механические передачи, которые нужны для отдачи исполняющему оборудованию энергии механической, которую вырабатывает электродвигатель.
Преобразователь предназначен для того, чтобы управлять потоком электроэнергии, которая поступает из сети с целью урегулирования работы электродвигателя. Он является энергетической частью системы управления.
Управляющий механизм являет собой слаботочную информационную часть управляющей системы, которая собирает и обрабатывает поступающую информацию. Данная информация содержит данные о текущем состоянии системы, а также сигналов, которые поступают к электродвигательным агрегатам.
Общая структурная схема системы электропривода: ЭП - электрический преобразователь, ИУ - информационное устройство, ЭМП - электромеханический преобразователь (электродвигатель), МП - механический преобразователь, ИО - исполнительный орган.
Электрическая энергия преобразуется в электроприводе в энергию механического движения. Блок электроники управляет параметрами этого движения. Например, для вращательного движения это:
- момент на валу двигателя или рабочего органа;
- скорость вращения вала двигателя или рабочего органа;
- положение вала двигателя или рабочего органа.
Блок электроники запитывается от силовой электрической сети или накопителя электроэнергии и состоит, обычно, из двух подсистем:
- системы управления;
- силового преобразователя.
Система управления, получая информацию от датчиков, контролирует параметры работы электропривода и вырабатывает управляющие сигналы, подающиеся на силовой преобразователь, непосредственно воздействующий на электрическую машину.
Электрическая машина осуществляет преобразование электрической энергии в механическую и наоборот.
В блоке механики происходит преобразование механической энергии в параметры движения рабочего органа (и наоборот).
В настоящее время электроприводы совершенствуются в плане увеличения их надежности, долговечности, производительности, экономичности, высокоэффективной работы, уменьшения массогабаритных и удельных свойств. На каждом из этапов усовершенствования техники получение необходимых результатов сопровождается развитием теоретического аспекта вопроса.
По разным параметрам различают различные типы электроприводов:
-
По типу движения: поступательного, вращательного реверсивного и однонаправленного движения, а кроме этого возвратно-поступательного.
-
По типу механического передаточного аппарата: безредукторный и редукторный.
-
По методу передачи энергии механического типа: взаимосвязанные, индивидуальные и групповые.
-
По методу регулирования скорости, а также положения исполняющего органа: следящий, позиционный, регулируемый и нерегулируемый в плане скорости, адаптивный, программно-управляемый.
-
По типу электрического преобразовательного агрегата
Исполнительный механизм с электроприводом – это устройство, которое предназначено для смещения рабочей детали, соответственно с сигналами, которые поступают от управляющего агрегата.
В качестве рабочих деталей могут выступать клапаны, шиберы, задвижки, дроссельные заслонки, направляющие аппараты любого рода, которые могут осуществлять изменения в количестве поступающего на объект управления рабочего вещества или энергии.
Рабочие органы возможно перемещать и вращательно, и поступательно, в границах некоторого количества оборотов либо одного. При их участии выполняется прямое воздействие на субъект, которым управляет.
В большей части случаев исполнительный механизм с электроприводом включает в себя: редуктор, сам электропривод, датчик показателя положения конечных выключателей, узел обратной связи.
Смотрите также: Классификация электроприводов