Основные понятия и определения в электроприводе. Механическая часть силового канала электропривода. Физические процессы в электроприводе с машинами постоянного тока, страница 3

которой элемент используется.

Электропривод – электромеханическая система, состоящая в общем случае из взаимодействующих электрических, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними сопредельными электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса /3/.

Электропривод и современная технология

Место электропривода в современной технологии определяется тем, что практически все процессы, связанные с механической энергией, движением, осуществляются электроприводом. Исключение составляют лишь автономные транспортные средства (автомобили, самолеты, некоторые виды подвижного состава, судов), использующие неэлектрические двигатели. В относительно небольшом числе промышленных установок используется гидропривод, еще реже – пневмопривод.

Столь широкое, практически повсеместное распространение электропривода обусловлено особенностями электрической энергии: возможностью передавать ее на любые расстояния, постоянной готовностью к использованию, легкостью превращения в любые другие виды энергии. Образно говоря, если вычислительная техника – мозг современной технологии, то электропривод – ее мышцы.

Сегодня в приборных системах используются электроприводы, мощность которых составляет единицы микроватт; мощность электропривода компрессора на перекачивающей газ станции – десятки мегаватт, т.е. диапазон современных электроприводов по мощности превышает . Такого же порядка и диапазон по частоте вращения: в установке, где вытягиваются кристаллы полупроводников, вал двигателя должен делать 1 оборот в несколько десятков часов при очень жестких требованиях к равномерности движения; а частота вращения шлифовального круга в современном хорошем станке может достигать 150 000 об/мин.

Но особенно широк, безгранично широк диапазон применений современного электропривода: от искусственного сердца до шагающего экскаватора, от вентилятора до антенны радиотелескопа, от стиральной машины до гибкой производственной системы... Именно эта особенность – теснейшее взаимодействие с технологической сферой – оказывала и оказывает на электропривод мощное стимулирующее влияние. Непрерывно растущие требования со стороны технологических установок определяют развитие электропривода, совершенствование его элементной базы, его методологии. И электропривод, развиваясь, положительно влияет на технологическую сферу, обеспечивает новые возможности, а значит, открывает и новые горизонты.

Электропривод и современная энергетика

С энергетической точки зрения электропривод – главный потребитель электрической энергии: сегодня в развитых странах он потребляет более 60 % всей производимой электроэнергии. В условиях дефицита энергетических ресурсов это делает особенно острой проблему энергосбережения в электроприводе.

Специалисты считают, что сегодня сэкономить единицу энергетических ресурсов, например одну тонну условного топлива, вдвое дешевле, чем ее добыть. Нетрудно видеть, что в перспективе это соотношение будет изменяться: добывать топливо становится все труднее, а запасы его все убывают.

Итак, налицо две ясно выявившиеся в ходе научно-технической революции проблемы развития электропривода: первая – необходимость расширения функциональных возможностей в разнообразнейших технологических применениях, и вторая – острое требование экономно расходовать энергию, другие ресурсы. Эти две проблемы будут все время в центре нашего внимания.

1.2. Общие требования к электроприводу

Познакомившись в самом общем виде с понятием «электропривод», сформулируем общие требования к нему как к системе, ответственной за управляемое электромеханическое преобразование энергии, т.е. определим главные показатели, которые характеризуют электропривод /5, 10/.

Прежде всего, назовем надежность. Как и любой технический объект, электропривод обязан выполнять заданные функции