Вопрос 2

 Роль электропривода в хозяйстве Автоматизированный электропривод является энергетической основой автоматизации производственных процессов. Его развитие базируется на новейших достижениях научно-технической революции, в частности в области силовой полупроводниковой техники, микроэлектронных средств управления и средств управляющей вычислительной техники. В связи с быстрыми темпами развития базовых отраслей техники актуальной является задача оснащения электроприводов новейшими техническими средствами в целях более полного удовлетворения усложняющихся требований автоматизации производственных процессов. Эти задачи традиционно обсуждаются на конференциях по проблемам автоматизированного электропривода. Из наиболее важных проблем настоящего этапа следует выделить рациональное потребление энергии, внедрение средств вычислительной техники, создание электроприводов роботов и манипуляторов. Актуальность первой из указанных проблем следует из того, что современный электропривод является наиболее крупным потребителем вырабатываемой в стране электроэнергии. Снижение потребления энергии электроприводами — весомый вклад в реализацию Энергетической программы. Конференция проходила под девизом «Эффективное использование энергетических, материальных и трудовых ресурсов». Этот девиз получил отражение во многих статьях настоящей книги, в которых рассматриваются вопросы энергосбережения, улучшения качества электроэнергии, снижения материалоемкости и трудовых затрат в процессе разработки и производства элементов электроприводов и комплектных устройств. В области вычислительной техники народное хозяйство страны переживает переломный момент. Идет бурный процесс внедрения средств вычислительной техники во всех отраслях экономики. Перспективным является использование этих средств в электроприводе. Значительное внимание уделяется вопросам применения в электроприводе цифровых управляющих устройств, в том числе микропроцессоров. Ряд статей посвящен особенностям разработки систем электроприводов с микропроцессорным управлением, проблемам аппаратной реализации таких систем, методам их исследования. Автоматизированный электропривод с унифицированными системами регулирования в последнее десятилетие завоевал прочные позиции среди всех видов электроприводов, и область применения его постоянно рас­ширяется. Все большее распространение получает комплектный электропривод на базе законченной унифицированной конструкции, включающей в себя все основные элементы электропривода с полной или повышенной заводской готовностью. Создание его требует комплексного подхода к выбору двигателя, источников питания, системы регулирования с единых позиций на базе всесторонней унификации. Развивается она одновременно по нескольким направлениям: унификация составных элементов (ячеек, блоков, преобразовательных устройств), структурных и принципиальных схем, методов проектирования и расчетов, методов наладки. Такова тенденция развития электропривода в РФ и ряде зарубежных стран. Основные вопросы теории и практики электропривода с унифицированными системами регулирования — системами подчиненного регулирования с последовательной коррекцией — разработаны в нашей стране ВНИИЭлектроприводом и особенно коллективом инженеров во главе с доктором технических наук О. В. Слежановским. Большой вклад в развитие таких электроприводов вносят коллективы институтов Тяжпромэлектропроект, Укртяжпромэлектропроект и др.

Промышленные роботы и построенные на их основе роботизированные комплексы являются перспективным средством комплексной автоматизации производственных процессов. Применение роботов позволяет существенно повысить производительность труда, эффективность действующего и вновь проектируемого оборудования, а также избавить человека от монотонных, физически тяжёлых и вредных для здоровья работ.

Роботы могут перемещать объект манипулирования с заданной скоростью по сложным пространственным траекториям. Их можно легко перенастраивать и перепрограммировать. Благодаря этим свойствам роботы успешно используют для гибкой автоматизации процессов сварки [9], окраски, сборки, обслуживания в общем, комплексе различного технологического и транспортного оборудования. В последнее время в связи с задачами комплексной автоматизации производства и освоение новых областей деятельности человека (под водой, в опасных средах, в космосе ) большое внимание уделяется автоматизации операций манипулирования- перемещение и ориентации изделий и инструмента.

Манипуляторы при свободном перемещении рабочего органа представляют собой пространственный механизм с разомкнутой кинематической цепью. Его звенья связаны кинематическими парами пятого класса (вращательными или поступательными), оснащёнными приводами. Каждая такая кинематическая пара с приводом обеспечивает одну степень подвижности манипулятора. Число, вид и взаимное расположение степеней подвижности определяют манипуляционные возможности устройства.

Для автоматизации повторяющихся операций манипуляторы снабжаются системой программного управления. Манипуляторы с малым количеством степеней подвижности (n=1…3), работающие по жёсткой программе, называют автооператорами. Однако эти признаки условны, так как любое автоматическое устройство обычно предусматривает возможность перенастройки, в том числе замену механического программоносителя- кулачка, для старых моделей манипуляторов. Свободно программируемые автоматические манипуляторы с большим числом степеней подвижности (n=5…6), используемые в промышленном производстве, называют промышленными роботами.