Автоматизированный электропривод
Автоматизированный электропривод – это электромеханическое устройство, которое предназначено для приведения в действие рабочего органа производственной машины, а также управления ее технологическим процессом, состоящее из управляющего, передаточного и преобразовательного устройств.
Преобразовательное устройство автоматизированного электропривода предназначено для преобразования неизменных параметров электрической энергии питающей сети в переменные в соответствии с управлением регулируемого электрического привода. Управляющее устройство необходимо для обеспечения оптимального управления по определенным критериям.
В настоящее время, в основном, используются полупроводниковые преобразовательные устройства, преобразующие трехфазное напряжение переменного тока в постоянное. Современные автоматизированные электрические приводы могут представлять собой комплексы электрических машин, аппаратов и систем управления.
Управление электрическим приводом – это реверс, пуск, торможение и регулирование скорости в соответствии с требованиями технологического процесса.
Под регулированием скорости понимается ее целенаправленное изменение оператором и средствами автоматики в соответствии с требованиями технологического процесса. В большинстве случаев применяются электрические методы регулирования скорости, посредством которых осуществляется воздействие на параметры электрической цепи двигателя, а также на параметры источников питания. Пример структурной схемы автоматизированного электрического привода изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Структурная схема автоматизированного электрического привода. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Преобразовательное устройство состоит из силовой и информационной частей. Информационной часть осуществляется прием командных сигналов от задающего устройства и информация о параметрах состояния электрического привода, а также хода технологического процесса от соответствующих датчиков обратной связи. На основании данной информации и в соответствии с заложенной программой (алгоритмом) вырабатываются определенные воздействия на силовую часть преобразовательного устройства, а от него – на электромагнитный привод двигателя, которые управляют таким образом движением механической части и ходом технологического процесса.
Этапы расчета автоматизированного электропривода
Процесс расчета автоматизированного электропривода состоит из следующих этапов:
- Выбор типа электрического привода.
- Расчет мощности электрического двигателя и предварительный его выбор, определение оптимального условию минимизации времени пуска передаточного отношения редуктора.
- Расчет механических и электромеханических характеристик для тормозного и двигательного режимов.
- Расчет и выбор пусковых, тормозных и регулировочных сопротивлений.
- Расчет переходных характеристик.
- Расчет переходных характеристик.
- Построение нагрузочной диаграммы электрического привода.
- Проверка выбранного электрического двигателя по перегрузочной способности и нагреву.
- Разработка принципиальной электрической схемы силовой цепи электропривода и системы управления.
Графическая часть расчета должна состоять из кинематической схемы, диаграммы скорости и момента производственного механизма, принципиальной схемы силовой цепи электропривода и системы управления, механических и электромеханических характеристик электропривода за цикл работы, кривых переходных процессов.
Выбор типа электрического двигателя для автоматизированного электропривода
Выбор типа и конструктивного исполнения электродвигателя, а также рода тока основано на анализе технологических требований и условий работы производственного механизма. К основным факторам, которые определяют рода тока, тип и конструктивное исполнение двигателя относятся:
- Показатель регулирования скорости (плавность, диапазон, стабильность скорости и т. п.).
- Режим работы производственного механизма.
- Надежность и производительность установки.
- Основные затраты и эксплуатационные расходы на электрическое оборудование.
Как правило, при рабочем проектировании выполняется технико-экономическое сравнение разных вариантов электроприводов. В некоторых случаях тип электропривода выбирается без расчета технико-экономических показателей - на основании общих соображений о недостатках и преимуществах того или иного варианта применительно к условиям технического задания. В данном случае обязательно должны учитываться такие факторы, определяющие тип и конструктивное исполнение двигателя, а также род тока, как показатель регулирования скорости и режим работы производственного механизма. После того, как определены методы регулирования скорости и режимы работы производственного механизма, приступают к проектированию электрического двигателя.
