Электропривод это. Электропривод: устройство, принцип работы, виды и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое электропривод. Как устроен и работает электропривод. Какие бывают виды электроприводов. Где применяются электроприводы. Преимущества и недостатки электроприводов.

Содержание

Что такое электропривод и как он устроен

Электропривод — это электромеханическая система, предназначенная для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением. Основные компоненты электропривода:

Электродвигатель — преобразует электрическую энергию в механическую
Преобразователь электрической энергии — управляет подачей энергии на двигатель
Передаточный механизм — передает движение от двигателя к рабочему органу
Система управления — обеспечивает требуемый закон движения
Датчики — измеряют параметры движения для обратной связи

Такая структура позволяет точно управлять скоростью, моментом и положением рабочего органа машины в соответствии с требованиями технологического процесса.

Принцип работы электропривода

Принцип работы электропривода основан на преобразовании электрической энергии в механическую с помощью электродвигателя. Основные этапы работы:

Преобразователь получает электроэнергию из сети
Система управления формирует сигналы для преобразователя
Преобразователь подает на двигатель напряжение нужных параметров
Двигатель создает вращающий момент и приводит в движение механизм
Датчики измеряют параметры движения
Система управления корректирует сигналы по данным обратной связи

Благодаря такому принципу обеспечивается высокая точность и гибкость управления движением.

Основные виды электроприводов

Электроприводы классифицируются по различным признакам:

По типу двигателя:

Приводы постоянного тока
Приводы переменного тока
- Асинхронные
- Синхронные

Шаговые приводы

По способу управления:

Нерегулируемые
Регулируемые
- Скалярные
- Векторные

По назначению:

Общепромышленные
Следящие
Позиционные
Тяговые

Выбор типа привода зависит от требований конкретной задачи по точности, диапазону регулирования, динамике и других факторов.

Где применяются электроприводы

Электроприводы нашли широкое применение в различных отраслях:

Промышленность — станки, роботы, конвейеры, подъемные механизмы
Транспорт — электропоезда, трамваи, электромобили
Энергетика — насосы, вентиляторы, компрессоры
Жилищно-коммунальное хозяйство — лифты, эскалаторы
Бытовая техника — стиральные машины, кухонные комбайны
Aerospace — приводы элеронов, закрылков, шасси

По оценкам, электроприводы потребляют до 60% всей вырабатываемой электроэнергии. Их повсеместное использование обусловлено высокой эффективностью и гибкостью управления.

Преимущества и недостатки электроприводов

Основные преимущества электроприводов:

Высокий КПД преобразования энергии
Точность и гибкость управления
Широкий диапазон регулирования скорости
Возможность рекуперации энергии
Простота обслуживания
Экологичность

К недостаткам можно отнести:

Зависимость от электроснабжения
Сложность конструкции
Высокая стоимость для мощных приводов
Необходимость квалифицированного обслуживания

Однако преимущества электроприводов значительно перевешивают их недостатки в большинстве применений.

Как выбрать электропривод

При выборе электропривода необходимо учитывать следующие факторы:

Требуемый диапазон регулирования скорости
Необходимую точность поддержания скорости и момента
Динамические характеристики привода

Условия эксплуатации (температура, влажность, вибрации)
Требования по энергоэффективности
Стоимость системы и эксплуатационные расходы

Правильный выбор электропривода позволяет оптимизировать работу оборудования, снизить энергопотребление и повысить производительность.

Современные тенденции в развитии электроприводов

Основные направления развития электроприводов в настоящее время:

Повышение энергоэффективности
Применение новых магнитных материалов
Развитие алгоритмов векторного управления
Интеграция приводов в промышленный интернет вещей
Использование искусственного интеллекта для оптимизации
Разработка безредукторных приводов

Эти инновации позволяют создавать все более совершенные системы электропривода, отвечающие растущим требованиям промышленности.

Электропривод | это… Что такое Электропривод?

Электрический привод

(сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

Содержание

1 Виды электроприводов
2 Подбор электродвигателя
3 Алгоритм выбора электропривода
4 Современные российские производители электроприводов
5 См. также
6 Примечания
7 Ссылки

Виды электроприводов

Нерегулируемые, простейшие, предназначенные для пуска и остановки двигателя, работающие в односкоростном режиме.
Регулируемые, допускающие изменение частоты вращения и управление пуском и торможением электродвигателя для заданного технологического процесса. Способ регулирования зависит от типа двигателя. Так, для машин переменного тока применимо управление частотой, током в роторе. Для коллекторных машин применимо регулирование напряжением.

Неавтоматизированные
Автоматизированные
Линейные — для частных случаев.
Вращательные — наиболее распространённый тип. Чаще всего линейное перемещение получают механическими преобразователями вращательного движения двигателя.

Подбор электродвигателя

Качество работы современного электропривода во многом определяется правильным выбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечивает продолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективность технологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, в строительстве и других областях.

При выборе электрического двигателя для привода производственного механизма руководствуются следующими рекомендациями:

Исходя из технологических требований, производят выбор электрического двигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальным напряжению и мощности, частоте вращения, виду механической характеристики, перегрузочной способности, пусковым, регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивное исполнение двигателя по способу монтажа и крепления.
Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой, экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высоких эксплуатационных расходов и имеющий наименьшие габариты, массу и стоимость.
Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, а также из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбирают конструктивное исполнение двигателя по способу защиты.

Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет не только безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службы двигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.

Алгоритм выбора электропривода

Принцип действия исполнительных механизмов не является ключевым фактором выбора электропривода, ключевыми в данном случае являются характеристики технологического процесса, которые должен обеспечить механизм. Этому же условию должен соответствовать и электропривод.

Например алгоритм выбора технических специалистов, обслуживающих технологические процессы, в которых исполнительным механизмом является трубопроводная арматура, будет следующим:

Выполняемая функция: запорная, дросселирующее регулирование, запорно-регулирующий режим, отсечка и т.д.
Пропускная способность.

Транспортируемая среда: абразивная, агрессивная химически, вязкая пульпа, огнеопасный газ, пар и т.д.
Время срабатывания арматуры (в зависимости от типа).
Высокая ремонтопригодность и длительный срок службы.

Следует иметь ввиду, что не может быть универсального электропривода. В качестве примера, приведём средний медеплавильный цех: цех имеет несколько анодных печей, печи работают в разных режимах: загрузка, плавление, восстановление, окисление и это неполный перечень. Требуемые характеристики механизмов для этих режимов различны, на каждом процессе бывает задействована различная группа приводной арматуры. Диаметры разнятся от 200 до 900 мм, различны и подающиеся среды – мазут, газ, воздух и проч., температурные режимы так же изменяются.

С другой стороны, конструкция электропривода может быть модульной, части привода могут свободно меняться, причём блоки разных исполнений должны быть по возможности унифицированы и легко заменяться.

Для некоторых механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, лифты), большую часть рабочего цикла двигатель работает на естественной характеристике и только относительно небольшое время работает на регулировочной характеристике, обычно на пониженной частоте вращения. В этом случае потери электроэнергии на регулировочной характеристике, сравнительно невелики, так как невелико время работы на ней. Поэтому здесь можно применять простые и дешёвые способы регулирования, даже если они вызывают повышенные потери мощности в обмотках.

Основными типами электродвигателей, которые используются для привода производственных механизмов с регулируемой скоростью движения рабочего органа, являются двигатели постоянного тока и асинхронные с короткозамкнутым или фазным ротором. Наиболее просто требуемые искусственные характеристики получаются у двигателей постоянного тока, поэтому до недавнего времени они преимущественно и находили применение для регулируемых электроприводов. С другой стороны, асинхронные двигатели, уступая двигателям постоянного тока по возможностям регулирования частоты вращения, по сравнению с последними проще в изготовлении и эксплуатации и имеют относительно меньшие массу, размеры и стоимость. Именно эти отличительные свойства асинхронных двигателей определили их главенствующее использование в промышленном нерегулируемом электроприводе.

[1]

Число выпускаемых двигателей постоянного тока составляет лишь 4-5% числа двигателей переменного тока.

Современные российские производители электроприводов

Проблема регулирования скорости движения машин и механизмов с целью экономии электроэнергии решалась в последние десятилетия в основном с помощью регулируемых электроприводов. Причём, если ещё в 70-80-х годах преобладающими были регулируемые электроприводы постоянного тока, то в настоящее время они повсеместно вытесняются регулируемыми электроприводами переменного тока, как правило, с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Объясняется это достижениями микроэлектроники, позволяющими реализовать небольшими аппаратными затратами довольно сложные алгоритмы управления электродвигателем переменного тока, который в общем случае предпочтительнее двигателя постоянного тока по надёжности, массе, габаритам и стоимости.

Некоторые из производителей в России и СНГ: ООО «Электропривод» (Украина, Запорожье), ОАО Завод «Преобразователь» (Украина, Запорожье), ОАО «Запорожский электроаппаратный завод», НИПТИЭМ, ОАО «Владимир», ООО «АВВИ», ООО «Двигатель», «ТОМЗЭЛ», ЗАО Томск, ООО «Кранприборсервис» на базе СКТБ Башенного Краностроения (СКТББК г. Москва), ЗАО «Комбарко» (Россия, г. Москва), ООО НПФ «Ирбис» (г. Новосибирск), ООО «ЧЭАЗ — ЭЛПРИ» (дочернее предприятие ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»), НТЦ «Приводная техника» (г. Челябинск), НПП «Уралэлектра» (г. Екатеринбург).

В статье А. Колпакова дан полный обзор российских производителей электроприводов.

См. также

Синхронный генератор
Выпрямитель
Фильтр
Тяговый преобразователь
Электрический двигатель
Частотно-регулируемый привод
Тиристорно-импульсная система управления
Комплектный безредукторный электропривод
Мэо

Примечания

Ссылки

СПД БИРС — «Проблемы выбора электроприводов // Трубопроводная арматура. — 2007».
Как выбрать тип электродвигателя
В.В.Москаленко Электрический привод, 2007 (djvu)
Классификация крановых электроприводов
Яуре А. Г., Певзнер Е. М. Крановый электропривод. Справочник.— М.: Энергоатомиздат, 1988.— 344 с.(djvu)

Электропривод | это… Что такое Электропривод?

Электрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.