Третье явление до недавнего времени служило лишь иллюстрацией небезынтересных возможностей построить электрическую машину, но практического применения не находило из-за отсутствия необходимых материалов: по энергоёмкости (энергия в единице массы или объема) емкостные преобразователи сильно уступали электромагнитным, требовались нерационально высокие напряжения и т.д. Емкостные устройства использовались лишь в качестве различных датчиков, информационных преобразователей и т.п.
Положение начало существенно меняться в последние годы в связи с успехами в технологии тонких пленок. Пленки из различных материалов толщиной в несколько микрометров позволили совсем по-новому взглянуть на классические емкостные преобразователи. Возникло интереснейшее новое научное направление – пленочная электромеханика. По отношению к классическим электростатическим двигателям пленочные имеют на два порядка большую энергоемкость -10 Дж/кг против 0,1 Дж/кг. Для сравнения, энергоемкость магнитных двигателей 1 Дж/кг, гидравлических и внутреннего сгорания – 10 Дж/кг, мышц животных и человека – 500 Дж/кг. Пленочные двигатели, догнав и обогнав по этому показателю всех искусственно созданных конкурентов, уступают лишь двигателям, созданным живой природой, и не исключено, что очень скоро наряду с привычными массовыми электромагнитными двигателями появятся совершенно новые – емкостные двигатели, двигатели-мышцы. Кстати, живая природа в своем развитии пошла именно по этому пути.
Четвертое и пятое явления также пока практически не нашли применения в массовом промышленном электроприводе. Их уделом оставались акустические устройства, различные датчики и т.п. Причина этого – очень малые перемещения, в которых просто не возникало потребности в технологии недавнего прошлого. И здесь положение изменилось или, точнее, начало интенсивно изменяться: современное машиностроение, ряд новых технологий (волоконная оптика, микроэлектроника и др.) потребовали субмикронных точностей. И в ответ на эту потребность стали развиваться пока экзотические сверхточные электроприводы с пьезоэлектрическими и магнитострикционными двигателями.
В настоящее время в связи с появлением актуальных проблем энерго- и ресурсосбережения возникают новые направления развития электропривода. В недалеком будущем принципиально изменятся наши представления об электротехнических изделиях с открытием явления высокотемпературной сверхпроводимости.
В соответствии с определением электропривода в состав его механической части входят следующие элементы силового канала: подвижная часть ЭМП (двигателя) – ротор или якорь; механический преобразователь (МП); рабочий орган (РО) исполнительного механизма (рис. 2.1).
На
рис. 2.1 штриховыми линиями отмечены «стыки» механической части с электромеханическим
преобразователем слева и с технологической установкой справа.
Схема (рис. 2.1, а) – весьма общая. Так, например, в лифте ротор двигателя через редуктор, барабан, трос связан с кабиной; в прессе ротор двигателя через редуктор и кривошипный механизм связан с пуансоном; в небольшом прокатном стане ротор двигателя через редуктор и карданный вал связан с рабочим валком и т.д. Кроме указанных основных элементов в МП входят различные дополнительные элементы: муфты, части тормозных узлов, соединительные звенья и т.п.
Существуют установки, где механические передачи отсутствуют (рис. 2.1,6). Так, в небольших вентиляторах крыльчатка обычно непосредственно связана с валом двигателя, в некоторых стрелочных электронных часах минутная стрелка размещена на валу микродвигателя и т.п.
Иногда рабочий орган РО совмещен с подвижной частью двигателя (рис. 2.1, в). Это, например, мотор-колесо в некоторых видах транспортных средств, МГД-насос, в котором роль подвижной части двигателя играет сама перекачиваемая электропроводящая жидкость, некоторые центрифуги и т.п.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.