Структурная схема и принцип работы автоматизированного электропривода
Автоматизированный электропривод — это состоящее из управляющего, преобразовательного, передаточного устройств, а также электрического двигателя электромеханическое устройство, которое используется для приведения в движение рабочего органа производственной машины и управления ее технологическим процессом.
Преобразовательное устройство, располагающееся между электрическим двигателем и питающей сетью, предназначено для преобразования неизменных параметров электрической энергии питающей сети в переменные, согласно управлению регулируемого электрического привода. Управляющее устройство электропривода применяется с целью обеспечения оптимального управления по установленным критериям.
В подавляющем большинстве современных автоматизированных электрических приводов используются полупроводниковые преобразовательные устройства (тиристорные или транзисторные), преобразующие трехфазное напряжение переменного тока в трехфазное напряжение переменного тока, обладающее другой частотой, а также в постоянное напряжение. В настоящее время автоматизированный электропривод может представлять собой совокупность электрических машин, аппаратов и систем управления. Процесс управления электрическим приводом состоит из:
- Пуска.
- Реверса.
- Торможения.
- Регулирования скорости в соответствии с требованиями производственного процесса.
Регулирование скорости представляет собой ее целенаправленное изменение посредством действий оператора, также приборов и устройств автоматики, в соответствии технологическими требованиями и правилами эксплуатации. Применяются в основном электрические способы изменения скорости автоматизированного электропривода, осуществляющиеся посредством воздействий на параметры источников питания или параметры электрической цепи двигателя. Самые совершенные системы управления скоростью автоматизированного электропривода основаны на применении замкнутых систем управления. Структурная схема автоматизированного электропривода изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Структурная схема автоматизированного электропривода. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: ЭС — электрическая сеть; 2 — преобразовательное устройство; 3 — силовая часть преобразовательного устройства; 3 — информационная часть преобразовательного устройства; 4 — электрический двигатель; 5 — электромеханический преобразователь; 6 — ротор двигателя; 7 — механическая часть; 8 — передаточный механизм; 9 — рабочая машина.
Рабочая машина — это совокупность механизмов, которые осуществляют необходимые движения для выполнения определенной работы.
Электрическая мощность, которая потребляется электроприводом от сети, преобразуется в регулируемую по показателям электрической мощности в силовой части преобразовательного устройства, а затем подводится к обмотке электродвигателя. На представленной схеме электрический двигатель состоит из двух частей — электромеханического преобразователя, который преобразует электрическую мощность в механическую, и массы ротора, на которую действует вращающий момент двигателя. Механическая мощность передается от ротора передаточному устройству, где она преобразуется (меняться могут вид движения, угловая скорость, момент) и передается исполнительному органу рабочей машины. Преобразовательное устройство состоит из силовой части и системы управления (информационная часть). Система управления получает сигналы и данные о состоянии электропривода от задающего устройства, а также информацию о состоянии технологического процесса от датчиков обратной связи. На основе полученных данных и в соответствии с установленным алгоритмом вырабатываются необходимые воздействия на силовую часть преобразовательного устройства, а от него на электромеханический преобразователь двигателя.
Классификация и применение автоматизированных электроприводов
Автоматизированные электроприводы можно разделить на:
- Групповые. В данных электроприводах управление механическими передачами и обеспечение распределения энергии осуществляется несколькими техническими единицами. Заметным недостатков таких приводов является невозможность регулирования скоростей.
- Многодвигательные. В данных электроприводах обеспечение двигательных процессов осуществляется несколькими приборами и устройствами.
- Индивидуальные. В данных электроприводах каждый агрегат имеет двигатель и является полноценным участником всей системы. Индивидуальный электрический привод способен улучшать производительность и условия работы всей системы.
Автоматизированные электроприводы нашли широкое применение в самых разнообразных отраслях. Они обладают существенным диапазоном мощностей и возможностью быстрого и автоматического управления. К главным особенностям развития автоматизированных электроприводов можно отнести расширение функционала, высокие требования к динамическим показателям и широту использования.
