Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя)

1.Вопрос

Электроприводом называется электромеханическая система, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую энергию вращательного либо поступательного движения исполнительного органа (ИО) рабочей машины (РМ) и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Рабочая машина – машина, осуществляющая изменение формы, свойств, состояния и положения предметов труда.

Исполнительный орган рабочей машины – движущийся элемент рабочей машины, выполняющий технологическую операцию.

Структурная схема электропривода приведена на рис. 1.

Рис. 1

На рисунке 1  ИЭЭ – источник электрической энергии.

Составные части ЭП:

1)   Электрический двигатель ЭД;

2)  Силовой преобразователь П, предназначенный для преобразования напряжения сети  в напряжение другой величины и (или) частоты.
На практике используются электромашинные преобразователи, управляемые выпрямители, преобразователи частоты, коммутаторы напряжения. В простейшем ЭП силовой преобразователь может отсутствовать. В этом случае электродвигатель получает энергию непосредственно от сети.

3)  Механическое передаточное устройство МПУ, предназначенное для передачи механической энергии от двигателя к рабочему механизму;

Виды МПУ: редуктор, винт - гайка, барабан - трос, ременная передача, зубчато-реечная передача, кривошипно-шатунный механизм, электромагнитные муфты.

4)  Управляющее устройство, предназначенное для формирования управляющих воздействий в электроприводе. В качестве такового используются релейные схемы управления, регуляторы, микропроцессорные средства управления.

5)  Датчики обратных связей по регулируемым координатам или возмущениям.

б) по виду движения
   1. Эп вращательного движения – обеспечивает вращательное движение исполнительного органа рабочей машины;
   2. ЭП поступательного движения - обеспечивает поступательное линейное движение исполнительного органа рабочей машины;
   3. ЭП возвратно-поступательного (вибрационного) движения - обеспечивает возвратно-поступательное (вибрационное) движение исполнительного органа рабочего механизма;
   4.ЭП непрерывного движения - обеспечивает непрерывное движение исполнительного органа рабочей машины;
   5. ЭП дискретного движения - обеспечивает дискретное перемещение исполнительного органа рабочей машины;
   6. Реверсивный ЭП – обеспечивает движение исполнительного органа рабочей машины в любом из двух противоположных направлений;
   7. Нереверсивный ЭП - обеспечивает движение исполнительного органа рабочей машины только в одном направлении;
   8. Моментный ЭП – обеспечивает заданный момент или усилие на исполнительном органе рабочей машины.

2.Вопрос

в) по наличию и характеру передаточного устройства
   1. Редукторный ЭП – в котором передача механической энергии от двигателя к исполнительному органу рабочей машины осуществляется посредством редуктора;
   2. Безредукторный ЭП - в котором передача механической энергии от двигателя к исполнительному органу рабочей машины осуществляется либо непосредственно, либо через передаточное устройство, не содержащее редуктор.
г) по степени важности выполняемых операций
   1. Главный ЭП - обеспечивает движение двигателя к исполнительному органу рабочей машины, выполняющего главную технологическую операцию;
   2. Вспомогательный ЭП - обеспечивает движение исполнительного органа рабочей машины, выполняющего вспомогательную технологическую операцию.
д) по роду тока
   1. ЭП постоянного тока;
   2. ЭП переменного тока.
е) по виду силового преобразователя
   1. ЭП с электромашинным преобразователем;
   2. ЭП с полупроводниковыми преобразователями. Последние, в свою очередь, делят на транзисторные преобразователи и тиристорные преобразователи.
ж) по виду электрического двигателя
   1. ЭП с двигателем постоянного тока;
   2. Асинхронный ЭП;
   3. Синхронный ЭП;
   4. ЭП с шаговыми двигателями.

3. Вопрос

з) по степени управляемости движения
   1. Нерегулируемый ЭП – параметры движения исполнительного органа рабочей машины изменяются только из-за возмущающих воздействий. В качестве нерегулируемых используются электроприводы с асинхронными короткозамкнутыми двигателями и релейно-контакторными устройствами пуска и торможения;
   2. Регулируемый ЭП - параметры движения исполнительного органа рабочего механизма могут изменяться под воздействием управляющего устройства.
и) по степени автоматизации
   1. Неавтоматизированный ЭП – в котором все операции управления выполняет человек (оператор);
   2. Автоматизированный ЭП - часть операций управления в котором выполняют соответствующие устройства управления без участия оператора;
   3. Автоматический ЭП – все операции управления вырабатываются автоматически действующим устройством (регулятором) без участия оператора. Например, ЭП промышленных манипуляторов и роботов.
к) по принципу управления
   1. ЭП с разомкнутой системой управления – ЭП, в котором отсутствует обратная связь по регулируемой координате или по возмущению;
   2. ЭП с замкнутой системой управления – ЭП, в котором имеется обратная связь по регулируемой координате или по возмущению.
л) по задаче управления
   1. Программно-управляемый ЭП – в котором параметры движения исполнительного органа рабочей машины регулируются во времени в соответствии с заданной программой;
   2. Следящий ЭП - в котором параметры движения исполнительного органа рабочей машины регулируются во времени в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления;
   3. Позиционный ЭП – в котором регулируется положение (угловое или линейное) исполнительного органа рабочей машины;
   4. Адаптивный ЭП – автоматически изменяющий структуру и/или параметры системы управления с целью сохранения заданных показателей качества функционирования при изменении условий функционирования (возмущающих воздействий) в широких пределах.