Основные понятия и определения в электроприводе. Механическая часть силового канала электропривода. Физические процессы в электроприводе с машинами постоянного тока, страница 2

промышленной электрической сети, автономного электрического генератора, аккумуляторной батареи и т.п.) к электромеханическому преобразователю и обратно и осуществляющие, если это нужно, преобразование электрической энергии в электрическом преобразователе (ЭП).

Механическая часть состоит из подвижного органа электромеханического преобразователя, механической передачи и рабочего органа технологической установки, в котором механическая энергия реализуется в полезную работу.

Информационный канал содержит устройства ввода, вывода, информационного преобразователя, связи с силовым каналом.

Электропривод представляет собой определенный класс технических систем. Как и всякая техническая система, т.е. упорядоченное, целесообразное сочетание взаимосвязанных и взаимодействующих частей целого, электропривод, с одной стороны, состоит из определенных элементов и, с другой стороны, сам входит в качестве элемента (подсистемы) в другие, более крупные системы.

Электропривод взаимодействует с системой электроснабжения или любым другим источником электрической энергии, с одной стороны, с технологической установкой посредством рабочего органа, с другой стороны, и, наконец, с информационной системой более высокого уровня, часто с человеком – оператором через каналы связи, с третьей стороны (см. рис. 1.1).

Можно считать, что электропривод как подсистема входит в указанные системы, являясь их частью. Действительно, специалиста по электроснабжению электропривод обычно интересует как потребитель электроэнергии, технолога или конструктора машины – как источник механической энергии, инженера, разрабатывающего или эксплуатирующего АСУ, – как развитый интерфейс, связывающий его систему с технологическим процессом или системой электроснабжения.

Приведенное восприятие электропривода «смежниками», вообще говоря, естественно, особенно если оно основано на глубоком понимании происходящих в нем процессов. Несколько сложнее с разработчиками элементов электропривода: несмотря на давно сложившуюся систему понятий и соответствующих терминов желание видеть свой элемент главным (а лучше – единственным) нередко приводит к путанице.

Необходимо подчеркнуть одно очень важное обстоятельство, вытекающее из системного подхода к электроприводу: все элементы внутри электропривода теснейшим образом взаимосвязаны и взаимообусловлены, а сам электропривод столь же тесно связан с системами более высокого уровня. Глубокое понимание этих взаимосвязей и учет их на практике  –  обязательное условие создания прогрессивных решений.

Приведем несколько примеров /4 – 6/. Появление в составе электропривода преобразователей электрической энергии, в которых полупроводниковые приборы работают как управляемые ключи, резко расширило функциональные возможности электропривода, но одновременно породило проблему электромагнитной совместимости привода и системы электроснабжения. Электропривод, например, с тиристорными преобразователями, отрицательно влияет на сеть, мешает другим потребителям, делает необходимыми фильтрокомпенсирующие устройства и т.п.

Конструктивная интеграция электромеханического преобразователя с рабочим органом технологической установки придает электроприводу ряд новых полезных качеств: мотор-колесо в транспортных средствах, электрошпиндель в станках, магнитогидродинамический (МГД) насос в литейном роботе и т.п.

Использование микропроцессорных средств в информационном канале кардинально влияет на качество функционирования силового канала.

Приведенные примеры иллюстрируют простейшие, очевидные взаимосвязи. Вместе с тем, существуют и значительно более глубокие взаимообусловленности, связанные с единством энергетических и информационных процессов, протекающих в различных элементах электропривода и за его пределами, противоречивостью критериев их качества, наличием ограничений и т.п. Все это будет изучаться в данном курсе, а здесь подчеркнем еще раз, что рассмотрение любого элемента на любой стадии будет неполным или даже неправильным, если не будет в должной мере учитываться специфика системы, в