Теоретические указания к курсовому проекту

Современный электропривод представляет собой конструктивное единство электромеханического преобразователя энергии (двигателя), силового преобразователя и устройства управления. Он обеспечивает преобразование электрической энергии в механическую в соответствии с алгоритмом работы технологической установки.

Сфера применения электрического привода в промышленности, на транспорте и в быту постоянно расширяется. Эффективность энергосберегающих технологий, в том числе с помощью робототехнических систем, в значительной мере определяется эффективностью электропривода.

Разработка высокопроизводительных, компактных и экономичных систем привода является приоритетным направлением развития современной техники.

Регулируемый автоматический привод промышленных роботов имеет свои тенденции развития:

§ приближение источника движения к исполнительному органу;

§ использование специальных более совершенных исполнительных двигателей.

Первое условие предполагает сокращение механических передач, что возможно только при широком диапазоне регулирования скорости. В приводе роботов редуктор, как правило, сохраняется, поскольку исключение механических передач и применение тихоходных двигателей увеличивает размеры и массу электропривода.

В электромеханических промышленных роботах двигатель и редуктор встраивают в сочленение звеньев, поэтому требования к массогабаритным показателям повышены. Кроме того, двигатели таких электроприводов должны обеспечить необходимые статические и динамические характеристики, иметь повышенную перегрузочную способность, уменьшенный момент инерции.

Для высокодинамичных электроприводов небольшой мощности (до 20 кВт) эффективно использование высокомоментных двигателей постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Благодаря применению высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов (например, сплава самарий – кобальт) эти двигатели особенно при малых скоростях (когда условия коммутации тока на коллекторе более легкие) способны развивать большой крутящий момент. Отношение пускового момента такого двигателя к номинальному составляет 8 ÷ 10, в то время как у двигателей с электромагнитным возбуж­дением это отношение не превышает 2 ÷ 4. Двигатели находят применение в металлорежущих станках с числовым программным управлением, в приводах роботов и следящих электроприводах различного назначения.