ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 102
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ВВЕДЕНИЕ
Эффективность
средств
производства,
которыми
располагает
человеческое
общество,
в
значительной
степени
определяется
совершенством
способов
получения
энергии,
необходимой
для
выполнения
механической
работы
в
производственных
процессах.
Производственные
механизмы,
без
которых
нельзя
в
настоящее
время
представить
себе
ни
одно
производство
прошли
длительный
путь
своего
развития,
прежде
чем
приняли
вид
современного
автоматизированного
электропривода,
приводящего
в
движение
бесчисленное
множество
рабочих
машин
и
механизмов
в
промышленности,
транспорте,
в
сельском
хозяйстве
и
в
бытовой
технике
и
автоматически
управляющего
их
технологическими
процессами.
Пределы
использования
по
мощности
современного
электропривода
весьма
велики
-
от
десятков
тысяч
киловатт
в
единичном
двигателе
до
долей
ватта.
Системы
автоматического
управления
электроприводами
постоянного
и
переменного
тока,
в
которых
используются
все
достижения
полупроводниковой
техники,
а
также
возможности
электронной
вычислительной
техники,
позволяют
существенно
упростить
конструкции
производственных
механизмов,
повысить
их
точность
и
поднять
производительность,
т.
е.
способствовать
техническому
прогрессу.
Широкая
автоматизация
механизмов
на
базе
следящих
систем
электроприводов,
систем
с
цифровым
программным
управлением
и
средств
комплексной
автоматизации
–
обширная
и
весьма
важная
развивающаяся
область
автоматизированного
электропривода.
Целью
этой
выпускной
квалификационной
работы
является
разработка
корректирующих
устройств
для
электропривода
с
системой
стабилизации
скорости.
4
1
Электрический
привод
Приводом
называют
устройство,
приводящее
в
действие
исполнительный
механизм.
В
зависимости
от
вида
энергии
потребляемой
приводным
устройством
различают
приводы:
гидравлический,
паровой,
ветровой,
электрический
и
др.
Первый
привод
был
гидравлическим
и
осуществлён
в
Китае
при
помощи
водяного
колеса
примерно
5000
лет
тому
назад.
В1765
году
наш
соотечественник
И.
И
Ползунов
изобрёл
первую
в
мире
паровую
машину.
Водяные
колёса
и
паровые
машины
позволили
приводить
в
движение
различные
механизмы
на
фабриках
и
заводах.
В
XIX
веке
возникает
и
развивается
практическая
электротехника.
В
1834
-
1838
гг.
академик
Якоби
построил
первый
в
мире
электродвигатель
постоянного
тока.
Этим
электродвигателем
приводился
в
движение
катер
на
реке
Нева
в
1838
г.
,
который
вмещал
15
человек
и
развивал
скорость
около
2,
5
км/
час
против
течения
реки.
В
1891
г.
русский
инженер
М.
О.
Доливо-
Добровольский
изобрёл
трёхфазный
асинхронный
двигатель
и
с
этого
времени
во
всех
отраслях
промышленности
стал
широко
применяться
электропривод.
Электропривод
–
электромеханическая
система,
служащая
для
привода
в
движение
функциональных
органов
машин
и
агрегатов
для
выполнения
определенного
технологического
процесса.
Электрические
приводы
состоят
из
электродвигателя,
устройства
преобразования,
управления
и
передачи.
Современный
автоматизированный
электропривод
представляет
собой
сложную
электромеханическую
систему,
предназначенную
для
приведения
в
движение
рабочего
органа
машины
и
управления
её
технологическим
процессом.
Он
состоит
из
трёх
частей:
электрического
двигателя,
осуществляющего
электромеханическое
преобразование
энергии,
механической
части,
передающей
механическую
энергию
рабочему
органу
5
машины,
и
системы
управления,
обеспечивающей
оптимальное
по
тем
или
иным
критериям
управление
технологическим
процессом.
[
1]
Рисунок
1.
1
–
Пример
электромеханического
электропривода
Диапазон
изменения
номинальных
частот
вращения
электропривода
имеет
весьма
широкие
пределы.
Использование
средств
дискретной
техники
в
системах
управления
приводами
постоянно
тока
расширяет
диапазон
регулирования
скорости
до
(
1000-
1500:
1
и
выше.
Нельзя
представить
себе
ни
одного
современного
производственного
механизма,
в
любой
области
техники,
который
не
приводился
бы
в
действие
автоматизированным
электроприводом.
В
электроприводе
основным
элементом,
непосредственно
преобразующим
электрическую
энергию
в
механическую,
является
электрический
двигатель,
который
чаще
всего
управляется
при
помощи
соответствующих
преобразовательных
и
управляющих
устройств
с
целью
формирования
статистических
и
динамических
характеристик
электропривода,
отвечающих
требованиям
производственных
механизмов.
Речь
идёт
об
обеспечении
с
помощью
автоматизированного
электропривода
оптимального
режима
работы
6
машин,
при
котором
достигается
наибольшая
производительность
при
высокой
точности.
Многообразие
производственных
процессов
обуславливает
различные
виды
и
характеры
движения
рабочих
органов
машины,
а,
следовательно,
и
электроприводов.
По
виду
движения
электроприводы
могут
обеспечить:
вращательное
однонаправленное
движение,
вращательное
реверсивное
и
поступательное
реверсивное
движение.
Характеристики
двигателя
и
возможности
системы
управления
определяют
производительность
механизма,
точность
выполнения
технологических
операций.
Свойства
электромеханической
системы
оказывают
решающее
влияние
на
важнейшие
показатели
рабочей
машины
и
в
значительной
мере
определяют
качество
и
экономическую
эффективность
технологических
процессов.
Развитие
автоматизированного
электропривода
ведёт
к
совершенствованию
конструкций
машин,
к
коренным
изменениям
технологических
процессов,
к
дальнейшему
прогрессу
во
всех
отраслях
народного
хозяйства,
поэтому
теория
электропривода-
техническая
наука,
изучающая
общие
свойства
электромеханических
систем,
законы
управления
их
движением
и
способы
синтеза
таких
систем
по
заданным
показателям
имеет
важнейшее
практическое
значение.
На
рисунке
1.
2
представлены
функциональные
компоненты
электропривода
где:
Р
–
регулятор
служит
для
управления
электроприводом,
ЭП
–
электрический
преобразователь
служит
для
преобразования
электроэнергии
в
регулируемую
величину
напряжения,
ЭМП
–
электромеханический
преобразователь
электричества
в
механическую
энергию
МП
–
механический
преобразователь
способен
изменять
быстродействие
и
характер
движения
двигателя.
Упр
–
управляющее
действие.
ИО
–
исполнительный
орган.
7
Исполнительный
механизм
является
устройством,
которое
смещает
рабочую
деталь
по
поступающему
сигналу
от
управляющего
механизма.
Рабочими
деталями
могут
быть
шиберы,
клапаны,
задвижки,
заслонки.
Они
изменяют
количество
поступающего
вещества
на
объект.
Рабочие
органы
могут
двигаться
поступательно,
вращательно
в
определенных
пределах.
С
их
участием
производится
воздействие
на
объект.
Чаще
всего
электропривод
с
исполнительным
механизмом
состоят
из
электропривода,
редуктора,
датчиков
положения
и
узла
обратной
связи.
Сегодня
электрические
приводы
модернизируются
по
их
снижению
веса,
эффективности
действия,
экономичности,
долговечности
и
надежности.
Рисунок
1.
2
–
Функциональные
компоненты
электропривода
1.
1
Назначение
и
классификация
электроприводов
Электроприводы
по
способам
распределения
механической
энергии
можно
разделить
на
три
основных
типа:
групповой
электропривод;
индивидуальный
и
взаимосвязанный
[
1]
.
Групповой
электропривод
обеспечивает
движение
исполнительных
органов
нескольких
рабочих
машин
или
нескольких
исполнительных
органов
одной
рабочей
машины.
Передача
механической
энергии
от
одного
двигателя
к
8
нескольким
рабочим
машинам
и
ее
распределение
между
ними
производится
с
помощью
одной
или
нескольких
трансмиссий.
Такой
групповой
привод
называют
также
трансмиссионным
(
рисунок
1.
3)
.
Вследствие
своего
технического
несовершенства
трансмиссионный
электропривод
в
настоящее
время
почти
не
применяется,
он
уступил
место
индивидуальному
и
взаимосвязанному,
хотя
в
ряде
случаев
еще
находит
применение
и
групповой
привод
по
схеме
на
рисунке
1.
4.
Рисунок
1.
3
–
Структурная
схема
группового
трансмиссионного
электропривода
Рисунок
1.
4
–
Структурная
схема
группового
электропривода
9
Индивидуальный
привод
по
сравнению
с
трансмиссионным
и
групповым
обладает
рядом
преимуществ:
производственные
помещения
не
загромождаются
тяжелыми
трансмиссиями
и
передаточными
устройствами;
улучшаются
условия
работы
и
повышается
производительность
труда
вследствие
облегчения
управления
отдельными
механизмами,
уменьшения
запыленности
помещений,
лучшего
освещения