Классификация электроприводов.
Электропривод
Анализ указанных данных показывает, что для создания микроэлектромеханических систем (МЭМС) наиболее целесообразно использование преобразования энергии электрического поля в механическую, причем необходимо объединение функций двигателя и механизма в одном элементе или микроструктуре. Теоретическое обоснование таких устройств уже разработано на основе создания так называемых интегральных… Читать ещё >
Классификация электроприводов. Электропривод (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Электроприводы, используемые в различных технологических установках разнообразны по схемному и конструктивному исполнению, что связано с большим разнообразием рабочих машин.
По виду движения различаются электроприводы вращательного и поступательного однонаправленного и реверсивного движения, а также электроприводы возвратно-поступательного движения. Вращательное однонаправленное, а также реверсивное движение осуществляется электродвигателями (ЭД) обычного исполнения. Поступательное движение может быть получено при использовании ЭД вращательного движения совместно с преобразовательным механизмом (кулисным, винтовым, реечным), либо применением ЭД специального исполнения (линейного, гидродинамического и т. д.).
По степени управляемости электропривод подразделяется на следующие виды:
- 1. Нерегулируемый (электропривод, в котором исполнительный орган рабочей машины приводится в движение с одной постоянной скоростью).
- 2. Регулируемый (электропривод, в котором, скорость движения исполнительного органа изменяется в соответствии с требованиями технологического процесса).
- 3. Следящий (электропривод, в котором воспроизводится перемещение исполнительного органа в соответствии с произвольно меняющимся задающим сигналом).
- 4. Программно-управляемый (электропривод обеспечивает перемещение исполнительного органа в соответствии с заданной программой).
- 5. Адаптивный (электропривод автоматически обеспечивает оптимальный режим движения исполнительного органа при изменении условий его работы).
- 6. Позиционный (электропривод обеспечивает регулирование положения исполнительного органа рабочей машины).
По способу соединения электродвигателя с исполнительным органом рабочей машины различают:
- 1. Редукторный (электропривод, механическая передача которого содержит редуктор).
- 2. Безредукторный (электропривод, электродвигатель которого непосредственно соединен с исполнительным органом).
По роду электрического преобразователя различают:
- 1. Вентильный электропривод (электропривод в котором преобразовательным устройством является вентильный преобразователь энергии). Разновидностями вентильного электропривода является полупроводниковый электропривод, который в свою очередь делится на тиристорный и транзисторный электропривод.
- 2. Система УВ-Д (вентильный электропривод постоянного тока, преобразовательным устройством которого является управляемый выпрямитель).
- 3. Система ПЧ-Д (вентильный электропривод переменного тока, преобразовательным устройством которого является регулируемый преобразователь частоты).
- 4. Система Г-Д и МУ-Д (электропривод, преобразовательным устройством которого является, соответственно, электромашинный преобразователь или магнитный усилитель).
По уровню автоматизации можно различать:
1. Неавтоматизированный электропривод (электропривод, в котором осуществляется ручное управление с помощью оператора).
В настоящее время такой электропривод встречается редко, преимущественно в установках малой мощности бытовой и медицинской техники и т. п.
- 2. Автоматизированный электропривод (электропривод, управляемый автоматическим регулированием параметров).
- 3. Автоматический электропривод (электропривод, в котором управляющее воздействие вырабатывается автоматическим устройством без участия оператора).
Можно классифицировать электропривод по роду тока. Находят применение электроприводы переменного и постоянного тока.
По способу передачи механической энергии исполнительному органу электропривод подразделяется наследующие виды:
- 1. Индивидуальный (электропривод, в котором каждый исполнительный орган рабочей машины приводится в движение отдельным двигателем). Этот вид ЭП наиболее распространенный, так как здесь отсутствуют механические передачи, легко осуществляется автоматизация технологического процесса, улучшаются условия обслуживания рабочей машины.
- 2. Взаимосвязанный (электропривод, в котором имеется два или несколько электрически или механически связанных между собой электроприводов, при работе которых поддерживается заданное соотношение их скоростей или их нагрузок и положение исполнительных органов рабочих машин). Частным случаем взаимосвязанного электропривода является многодвигательный (электропривод, содержащий несколько электродвигателей, механическая связь между которыми осуществляется через исполнительный орган рабочей машины).
- 3. Групповой (электропривод с одним электродвигателем, обеспечивающий движение исполнительных органов нескольких рабочих машин или несколько исполнительных органов одной рабочей машины).
Электромеханический преобразователь является неотъемлемой частью системы, называемой электроприводом. Поэтому классификацию электропривода можно производить и по электромеханическому преобразователю энергии.
Наибольшее применение получил электромашинный электропривод, который выполняется на основе преобразования энергии по принципу взаимодействия проводников с током в магнитном поле. На этом принципе основано около 90% всех промышленных электроприводов.
Электромагнитный электропривод используется значительно реже, в основном, в электромагнитных аппаратах и приборах, а также в вибрационных устройствах.
Электростатический электропривод, основанный на взаимодействии электрического поля и зарядов, реализуется в виде емкостных преобразователей, энергоемкость которых при классической конструкции с воздушным зазором значительно уступает электромашинному и даже электромагнитному электроприводу.
В последние годы с развитием пленочных и волоконных структур и микрои нанотехнологий появилась возможность создания микроприводов на основе пленочной и волоконной электромеханики, имеющих на два порядка большую энергоемкость по сравнению с классическими электростатическими преобразователями.
Пьезоэлектрический и магнитострикпионный электроприводы используются в настоящее время лишь в оптических устройствах для создания малых перемещений. Однако с развитием микроэлектроники и волоконной техники последние три тина электроприводов имеют перспективу более широкого применения для создания микронных перемещений в микрои нанотехнологиях. Для сравнения представим энергоемкости различных двигателей:
Магнитные — 1 Дж/кг;
Классические емкостные — 0,1 Дж/кг;
Пленочные и волоконные — 10 Дж/кг;
Гидравлические и внутреннего сгорания — 10 Дж/кг;
Мышцы животных и человека — 500 Дж/кг.
Анализ указанных данных показывает, что для создания микроэлектромеханических систем (МЭМС) наиболее целесообразно использование преобразования энергии электрического поля в механическую, причем необходимо объединение функций двигателя и механизма в одном элементе или микроструктуре. Теоретическое обоснование таких устройств уже разработано на основе создания так называемых интегральных микроструктурных механизмов, объектов, являющихся функциональным аналогом мускула живых организмов.