Mūsdienu elektriskās piedziņas attīstības iezīmes

Mūsdienu elektriskās piedziņas pilnveidošanas uzdevumi

Saistībā ar PSRS sabrukumu un sabiedrības pārstrukturēšanu Krievijā notika būtiskas izmaiņas elektrorūpniecības darba organizācijā. Elektrotehniskās rūpniecības intensīvas attīstības periodā galvenokārt Savienības republikās tika uzceltas jaunas rūpnīcas elektrisko piedziņu komponentu ražošanai. Tāpēc pēc PSRS sabrukuma daudzi elektrotehniskie uzņēmumi nokļuva ārpus Krievijas, kā rezultātā radās nepieciešamība pārstrukturēt elektrotehniskās rūpniecības struktūru, kā rezultātā daudzas rūpnīcas mainīja un paplašināja produkcijas klāstu.

Krievijas uzņēmumu rūpniecības produkcijas apjoma samazināšanās 20. gadsimta beigās izraisīja elektroenerģijas patēriņa samazināšanos valstī. Laika posmā no 1986. līdz 2001. gadam Krievijā elektroenerģijas patēriņa samazinājums noticis par 18% (no 1082,2 miljardiem kWh līdz 888 miljardiem kWh), bet NVS valstīs vēl vairāk — par 24% (no 1673,5 miljardiem kWh uz 1275). miljards kWh).Tas noveda pie nepieciešamības pēc jauniem elektriskajiem piedziņām, kas ietekmēja to attīstības tempu.

Tomēr 20. gadsimta beigās Krievijā automatizēts kustība, ko darbina elektrība joprojām ir galvenais elektroenerģijas patērētājs un turpina attīstīties kā elektrotehnikas nozare un kā viens no galvenajiem elektrotehnikas virzieniem. Pateicoties elektroindustrijas sasniegumiem elektrisko mašīnu, transformatoru, elektroierīču, enerģijas pārveidošanas iekārtu radīšanas jomā, modernā elektropiedziņa spēj izpildīt augstās prasības tās apkalpoto mehānismu un tehnoloģisko līniju automatizācijai.

Rūpnieciskās elektrifikācijas pašreizējā stāvokļa analīze un integrēto automatizācijas sistēmu izstrāde liecina, ka to pamatā ir mainīga elektriskā piedziņa, ko arvien vairāk izmanto visās sabiedrības dzīves un darbības jomās - no rūpnieciskās ražošanas līdz ikdienas dzīves sfērai.

Pateicoties nepārtrauktai elektrisko piedziņu tehnisko raksturlielumu uzlabošanai, tie ir mūsdienu tehnikas progresa pamatā visās pielietošanas jomās. Tajā pašā laikā modernas automatizētas elektriskās piedziņas izstrādē ir vērojamas vairākas īpatnības, kas saistītas ar tā elementu bāzes stāvokli un ražošanas vajadzībām.

Pirmā elektriskās piedziņas īpašība šajā attīstības stadijā ir mainīgas elektriskās piedziņas pielietojuma jomas paplašināšanās, galvenokārt mainīgas frekvences maiņstrāvas piedziņas kvantitatīvā un kvalitatīvā pieauguma dēļ.

Pēdējos gados veiktie tiristoru un tranzistoru frekvenču pārveidotāju uzlabojumi ir izraisījuši regulējamu elektrisko piedziņu intensīvu attīstību, izmantojot asinhronos elektromotorus ar vienkāršāku konstrukciju un mazāku metāla patēriņu, kā rezultātā ir nobīdītas regulējamas līdzstrāvas elektriskās piedziņas, kurām pašlaik ir dominējošais pielietojums Krievijā.

Otrs mūsdienu elektriskās piedziņas attīstības raksturlielums ir paaugstinātas prasības elektriskās piedziņas dinamiskajiem un statiskajiem rādītājiem, tās funkciju paplašināšana un sarežģīšana, kas saistītas ar tehnoloģisko instalāciju un procesu vadību... Elektriskās piedziņas attīstība iet pa radošo ceļu. digitālās vadības sistēmas un paplašinot moderno izmantošanu mikroprocesoru tehnoloģija.

Tas noved pie elektriskās piedziņas sistēmu sarežģītības, līdz ar to pareizi tiek noteikti uzdevumi, kurus var efektīvi atrisināt, izmantojot modernus mikroprocesoru kontrollerus.

Trešais elektriskās piedziņas attīstības raksturlielums ir vēlme unificēt tās elementu bāzi, izveidot pilnīgas elektriskās piedziņas, izmantojot modernu mikroelektroniku un bloku moduļu principu... Šīs bāzes ieviešana ir pilnvērtīgas elektriskās tālākas izstrādes un uzlabošanas process. piedziņas, kas izmanto frekvences kontroles sistēmas maiņstrāvas motoriem.

Ceturtā modernās elektriskās piedziņas attīstības īpašība ir tās plašā izmantošana enerģijas taupīšanas tehnoloģiju ieviešanai ražošanas procesu vadībā... Rūpniecības attīstība nosaka pieaugošo automatizētās elektriskās piedziņas kā enerģētiskās bāzes nozīmi. ražošanas procesu automatizācija.

Elektriskā piedziņa ir galvenais elektroenerģijas patērētājs. No kopējā mūsu valstī saražotā elektroenerģijas apjoma vairāk nekā 60% ar elektriskās piedziņas palīdzību tiek pārvērsti mehāniskā kustībā, nodrošinot mašīnu un mehānismu darbību visās nozarēs un sadzīvē. Šajā sakarā liela nozīme tehnisko un ekonomisko problēmu risināšanā ir mazas un vidējas jaudas masveida elektrisko piedziņu enerģijas rādītājiem.

Racionāla, ekonomiska elektroenerģijas patēriņa problēma mūsdienās prasa īpašu uzmanību. Attiecīgi elektriskās piedziņas attīstībai steidzami jārisina elektriskās piedziņas racionālas projektēšanas un izmantošanas problēma no enerģijas patēriņa viedokļa. Šī problēma prasa pētniecību un pasākumu izstrādi, kas vērsti uz elektrisko piedziņu efektivitātes uzlabošanu un tehnoloģisko mašīnu vadības organizēšanu, kas samazina to elektroenerģijas patēriņu.

Piektais modernās elektriskās piedziņas attīstības raksturlielums ir vēlme pēc dzinēja un mehānisma organiskas saplūšanas... Šo prasību nosaka vispārējā tendence tehnoloģiju attīstībā, kuru mērķis ir vienkāršot mašīnu un mehānismu kinemātiskās ķēdes. , kas kļuva iespējams, pateicoties mehānismā strukturāli iebūvētās regulējamās elektriskās piedziņas sistēmu uzlabošanai.

Viena no šīs tendences izpausmēm ir vēlme plaši izmantot elektrisko piedziņu bez zobratu... Šobrīd ir radītas jaudīgas bezpārvadu elektriskās piedziņas veltņu dzirnavām, raktuvju celšanas mašīnām, ekskavatoru un ātrgaitas liftu galvenajiem mehānismiem. Šajās ierīcēs tiek izmantoti zema ātruma motori ar nominālo griešanās ātrumu no 8 līdz 120 apgr./min.Neskatoties uz šādu motoru palielināto izmēru un svaru, elektrisko piedziņu ar tiešo piedziņu izmantošana salīdzinājumā ar pārnesumiem ir pamatota ar to lielāku uzticamību un ātrumu.

Pašreizējais stāvoklis, ilgtermiņa uzdevumi un tendences elektriskās piedziņas attīstībā nosaka nepieciešamību pilnveidot tās elementu bāzi.

Elektriskās piedziņas elementu bāzes attīstības perspektīvas

Ņemot vērā modernās elektriskās piedziņas attīstību, ir jāņem vērā, ka objektīva elektroiekārtu uzlabošanas tendence ir tās sarežģītība, kas saistīts ar pieaugošo pieprasījumu pēc tehnoloģiskajiem procesiem un elektropreču patēriņa īpašību paplašināšanos.

Šādos apstākļos elektriskās piedziņas un tās vadības līdzekļu izstrādes galvenais uzdevums ir vispilnīgākā darba mašīnu, mehānismu un tehnoloģisko līniju automatizācijas prasību apmierināšana.Tajā pašā laikā šīs iespējas visefektīvāk var īstenot ar moderno mikroprocesoru palīdzību.mainīga ātruma regulējamie diskdziņi.

Šobrīd galvenais uzdevums ir paplašināt maiņstrāvas piedziņas ar mainīgu spriegumu pielietojuma jomas. Veiksmīga šīs problēmas risināšana ļauj palielināt darbaspēka elektrisko aprīkojumu, mehanizēt un automatizēt daudzas tehnoloģiskās iekārtas un procesus, kas būtiski paaugstinās darba ražīgumu.

Šim nolūkam ir jāatrisina vairākas zinātniskas, tehniskas un ražošanas problēmas elektrotehnikas jomā, jo elektropiedziņas sistēmu attīstībai ir nepieciešams pilnveidot mehānisko transmisiju elementus, elektromotorus, pusvadītāju enerģijas pārveidotājus un mikrokontrollerus.

Mehānisko kustību devēju pilnveidošana

Visaptverošs risinājums mūsdienu elektrisko piedziņu un uz tiem balstīto elektromehānisko kompleksu uzlabošanai prasa īpašu uzmanību mehānisko kustību pārveidotāju projektēšanai un ieviešanai. Pašlaik pieaug tendence vienkāršot procesu iekārtu mehāniskās ierīces un sarežģīt to elektriskās sastāvdaļas.

Projektējot jaunas tehnoloģiskās iekārtas, mēdz izmantot "īsās" mehāniskās transmisijas un tiešās piedziņas elektriskās piedziņas.Veiktie pētījumi liecina, ka bezpārvadu elektropiedziņas pēc svara un izmēra un efektivitātes rādītājiem ir pielīdzināmas zobratu elektropiedziņas svara un izmēra un efektivitātes rādītājiem, ja ņem vērā ne tikai elektromotoru, bet arī ātrumkārbu.

Būtisks ieguvums cieto mehānisko transmisiju un bezpārvadu elektrisko piedziņu izmantošanā ir augstāku mašīnu izpildinstitūciju kustības vadības sistēmu kvalitātes un mehānismu uzticamības rādītāju sasniegšana. Tas ir saistīts ar faktu, ka pagarinātās mehāniskās transmisijas, kas pārklātas ar atgriezenisko saiti, ievērojami ierobežo elektriskās piedziņas vadības sistēmas joslas platumu elastīgo mehānisko vibrāciju klātbūtnes dēļ.

Vienkāršākajām mehāniskajām transmisijām, kas paredzētas vispārējiem rūpnieciskiem lietojumiem, zobu, vārpstu un balstu elastības dēļ parasti ir vairākas elastīgās vibrācijas rezonanses frekvences. Ja tam pievienojam nepieciešamību sarežģīt mehāniku pretrezultāta paraugu ņemšanas ierīču izmantošanas dēļ, kļūst acīmredzams, ka bezpārvadu piedziņas izmantošana kļūs arvien aktuālāka, īpaši augstas veiktspējas un kvalitātes procesu iekārtām.

Daudzsološs virziens elektrisko piedziņu attīstībā ir lineāro elektromotoru izmantošana, kas ļauj izslēgt ne tikai pārnesumkārbu, bet arī ierīces, kas pārvērš dzinēju rotoru rotācijas kustību darba translācijas kustībā. mašīnu korpusi.Elektriskā piedziņa ar lineāro motoru ir mašīnas kopējā dizaina organiska sastāvdaļa, ārkārtīgi vienkāršojot tās kinemātiku un radot iespējas optimāli projektēt mašīnas ar darba ķermeņu translācijas kustību.

Pēdējā laikā intensīvi tiek attīstītas tehnoloģiskās iekārtas ar mehānismā iebūvētiem elektromotoriem. Šādu ierīču piemēri ir:

• elektroinstruments,

• motori robotu un manipulatoru vadīšanai, kas iestrādāti šarnīrveida savienojumos,

• pacelšanas vinču elektriskās piedziņas, kurās motors ir konstruktīvi apvienots ar trumuli, kas darbojas kā rotors.

Pēdējos gados vietējā un ārvalstu praksē ir novērota tendence dziļāk integrēt elektromehānisko pārveidotāju (elektromotoru) ar darba korpusu un dažām vadības ierīcēm. Tas ir, piemēram, motora ritenis vilces elektriskajā piedziņā, elektrovārpsta slīpmašīnās atspole ir aušanas iekārtas lineārās elektriskās piedziņas translācijas kustīgs elements, koordinātu konstruktora izpildinstitūcija ar divu koordinātu (X, Y) motoru.

Šī tendence ir progresīva, jo integrētajām elektriskajām piedziņām ir mazāks materiālu patēriņš, uzlabotas enerģijas īpašības, tās ir kompaktas un viegli lietojamas. Tomēr pirms uzticamu un ekonomisku integrētu elektrisko piedziņu izveides ir jāveic visaptveroši teorētiski un eksperimentāli pētījumi, kā arī mūsdienu līmenī veikta dizaina izstrāde, kas obligāti ietver parametru optimizāciju, uzticamības aprēķinu iegūšanu.Turklāt darbs šajā virzienā būtu jāveic dažādu profilu speciālistiem.

Skatīt arī: Mainīga elektriskā piedziņa kā enerģijas taupīšanas līdzeklis