Лекция 18. Электропривод. Составные элементы эп Составные элементы электропривода (эп)

Э лектропривод — это электромеханическое устройство, которое состоит из электродвигателя (ЭД), системы управления (СУ), передаточного устройства (ПУ) между двигателем и механизмом, преобразователя энергии (ПЭ). ЭД предназначены для питания механизмов механической энергией, регулирования скорости, управления, торможения. На приводах устанавливают асинхронные, синхронные и двигатели постоянного тока. асинхронные двигатели устанавливают на приводах механизмов, которые не требуют регулирования скорости. Число выключений механизмов в час не превышает 500... 1000. Это транспортеры, вентиляторы, насосы и т.п. Механизмы большой мощности с редкими пусками, не требующие регулирования скорости, оснащаются синхронными двигателями, более экономичными и надежными. Это воздуходувки, эксгаустеры, компрессоры и т.п.

Широко регулируемые механизмы с частыми пусками базируются на ЭД постоянного тока, которые питаются от выпрямительных установок и тиристорных преобразователей. Это прокатные станы, скиповые лебедки доменных печей, механизмы поворота конверторов, лебедки конусов и т.п. Привод постоянного тока в настоящее время вытесняется системами ПЧ-Д на базе двигателей переменного тока АД и СД.

Передаточное устройство (ПУ) представляет редуктор или ременную передачу. Механизмы, как правило, требуют скорость 5...20 с . Двигатели, выпускаемые промышленностью, имеют скорость 50... 150 с-¹. Это диктуется тем, что чем ниже скорость вращения двигателя, тем больший вес приходится на единицу мощности.

Например: АД=30кВт, n =1470 об/мин имеет массу 195 кг, АД=30 кВт, n_н=590 об/мин имеет массу 490 кг. Отсюда видна целесообразность выпуска скоростных двигателей. Только ответственные механизмы комплектуются тихоходными двигателями, что исключает редуктор, повышает надежность механической части привода.

ПЭ устанавливают, где необходимо согласовать параметры двигателя с сетью. В системах ТП-Д это трансформатор и управляемый выпрямитель; ПЧ-Д — трансформатор и инвертор.

СУ предназначена для управления ЭП. В сложных приводах управление может быть от командного аппарата (КА) - ручное управление или от ЭВМ - автоматический режим. Выбор режима определяет переключатель S. Темп разгона, торможения определяет входной сигнал на СУ. Стрелки указывают на направление команд. Выходные сигналы управляют выключателем (автоматом) QF и задают уровень напряжения и частоты на выходе ПЭ. Обратные связи контролируют параметры сети, главной цепи и выходной продукции, что приводит к коррекции выходных сигналов СУ. Такие системы называют замкнутыми. Они обеспечивают повышение производительности и качество продукции.

Стоимость электроприводов с замкнутыми системами значительно возрастает за счет установки дополнительного оборудования: ПЭ, различных датчиков, усилителей, согласующих трансформаторов, высокой профессиональной подготовки обслуживающего персонала. Основная часть электроприводов не требует коррекции выходных параметров -разомкнутые системы. Это значительно упрощает структуру и стоимость ЭП. В простейшем случае привод включает ЭД, ПУ и СУ.

Н а рисунке представлена такая схема управления насосом. При включении автоматического выключателя QF электродвигатель приводит в движение насос. Выходная скорость насоса значительно ниже скорости М, согласования выполняет редуктор Р. Защиту от К.З. и перегрузки выполняет QF.