Электропривод

Основные понятия и определения. Классификация электроприводов

Электроприводом называется электромеханическая система, преобразующая электрическую энергию • механическую одного или нескольких рабочих механизмов.

► Электропривод включает в себя системы преобразования, передачи и распределения энергии и управление этими процессами и бывает групповой, индивидуальный и взаимосвязанный.

В групповом приводе один электродвигатель приводит в движение с помощью разветвленной передачи группу механизмов или группу рабочих органов одного механизма, например несколько станков или различные рабочие органы одного станка.

В таком приводе кинематическая схема оказывается сложной и громоздкой, а сам привод неэкономичным, поэтому в настоящее время он находит лишь ограниченное применение.

Привод, в котором электродвигатель приводит в движение только один рабочий орган, получил название индивидуального.

Индивидуальный электропривод существенно упрощает кинематическую схему механизма, повышает экономичность и позволяет в ряде случаев встраивать электродвигатель непосредственно в механизм, что уменьшает его металлоемкость. Примером такого сочетания электродвигателя с рабочим органом может служить различный электроинструмент: электродрель, электроточило, электрошпиндель и др.

Взаимосвязанным называют привод, в котором рабочие органы одного механизма приводятся в движение несколькими электродвигателями.

Взаимосвязанный электропривод может состоять из нескольких индивидуальных электроприводов, участвующих в общем технологическом процессе и установленных на одном производственном комплекте. Например, в металлорежущих станках устанавливают отдельные приводы главного движения заготовки режущего инструмента и приводы подач. Промышленные роботы снабжаются несколькими отдельными приводами. Во взаимосвязанном приводе возможна работа нескольких электродвигателей на один рабочий орган, что позволяет снизить усилия в рабочем органе и передаче, распределить их в механизме более равномерно, избежать перекосов и т. д.

► Основная функция электропривода — приводить в движение рабочий механизм и изменять его режим работы в соответствии с требованиями технологического процесса.

Для выполнения этой функции электропривода должно быть выдержано определенное соответствие между механическими Двойствами электродвигателя и рабочего механизма. Рабочий орган механизма реализует подведенную к нему механическую энергию в полезную работу. Передача механической энергии от вала двигателя к рабочему органу сопровождается потерями, причиной возникновения которых является трение в подшипниках, направляющих, зацеплениях и т. д.

Для удобства выбора электродвигателя момент или усилие, создаваемые рабочим органом, и потери в передачах приводят к моменту на валу двигателя. Мощность на валу электродвигателя равна сумме мощности рабочего органа Р_р.₀ и мощности потерь в передаче.

С учетом кпд передачи η_пер, мощность на валу двигателя и момент определяются по выражениям

► От свойств электропривода зависят механические характеристики рабочего механизма и электродвигателя. При этом различают два режима работы электропривода: установившийся (статический) и переходный (динамический). В первом режиме момент или усилие нагрузки не изменяется. Во втором режиме момент или усилие нагрузки и двигателя изменяются во времени. В переходных режимах двигатель работает с ускорением или замедлением: разгоняется при пуске, замедляется при торможении.