Общие понятия электроприводов

ОСНОВЫ ТЕОРИИ СОВРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

О

снову теории современного ЭП составляет изучение физических свойств разомкнутых и замкнутых по основным регулируемым координатам систем ЭП, анализ особенностей взаимодействия упругой многомассовой механической части привода с электрической частью в единой электромеханической системе, а также вопросы выбора электродвигателей на основе анализа режимов работы электромехани-ческой системы.

Электрическим приводом называется электромеханическое уст-ройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в механическую энергию вращательного, или поступательного движения и включающее электромеханический преобразователь (двигатель), а также устройство управления двигателем.

Рассмотрим структуру автоматизированного ЭП, соответствующего наиболее массовому типу ЭП, блок-схема которого приведена на рис.1.1. ЭП имеет два канала: силовой и информационный. По первому тран-спортируется преобразуемая энергия, по второму осуществляется управление потоком энергии. В общем случае ЭП включает преобра-зователь (П), электромеханический преобразователь (электро-двигатель) (ЭМП(Д)), рабочий механизм РМ, устройство (или устройства) обратной связи(УОС), суммирующий узел (СУ) [2]. Преобразователь, устройство обратной связи и суммирующий узел образуют устройство управления (УУ). В зависимости от типа ЭП в УУ могут входить и другие элементы управления.

Преобразователь – предназначен для преобразования напряжения сети Uсети в напряжение Uпр, другой частоты и величины, напряжение той же частоты и переменной величины, постоянное напряжение, изменяющееся по величине, и т.д. Это напряжение подается на ЭМП (Д), который, развивая на валу вращающий момент М, непосредственно или через передаточное устройство приводит в движение (вращательное или поступательное) рабочий механизм РМ с моментом сопротивления М_С. УОС служит для контроля, измерения и последующего учета ЭП регулируемой величины (на рис. 1.1 частоты вращения ω).

СУ осуществляет функцию суммирования задающего напряжения Uзад и напряжения ОС по частоте вращения или иной величине Uос. Результирующее напряжение управления U рез, равное разности между задающим напряжением и напряжением ОС, определяет выходные пара-метры преобразователя и, следовательно, скорость вращения двигателя.

Рис. 1.1. Структура автоматизированного ЭП

Другие типы ЭП имеют структуру большей или меньшей сложности [5]. Например, в системе автоматизированного ЭП, структурная схема которой приведена на рис.1.2, электрическая мощность, потребляемая из электрической сети (или от автономной энергетической установки) поступает в энергетическую часть системы управления ЭСУ и преоб-разуется в регулируемую электрическую мощность, подводимую к об-моткам электродвигателя. На схеме двигатель представлен двумя эле-ментами – электромеханическим преобразователем ЭМП, преобразу-ющим электрическую мощность в электромагнитную механическую мощность, и массой ротора РД, на которую воздействует момент дви-гателя М при угловой скорости ω. Механическая мощность от ротора двигателя передается передаточному механизму ПМ, который преобра-зует ее и передает рабочему органу машины РМ.

Рис.1.2. Схема автоматизированного ЭП

Система управления ЭП состоит из энергетической части ЭСУ и информационной части ИСУ. Информационная система управления получает командные сигналы от задающих устройств и информацию о состоянии ЭП и течении технологического процесса от датчиков обрат-ных связей ОС. На основании этих данных в соответствии с заложенным алгоритмом здесь выбираются воздействия на электрическую часть системы управления ЭСУ и электромеханический преобразователь ЭМП, управляющее движениемсистемы и технологическим процессом машины.

Дата добавления: 2014-11-29