Роль электропривода в хозяйстве Российской Федерации (стр. 2 из 2)

Начнем рассмотрение с массового общепромышленного регулируемого электропривода. На первый план в таком приводе в связи с резким увеличением потребности в нем наряду с проблемой надежности выдвинулась проблема энергетической эффективности, экономии материальных и трудовых ресурсов в сфере как его производства, так и применения. По-прежнему остро стоит проблема комплектности и заводской готовности.

Очевидно, что разработчики машин и технологических установок должны иметь достаточный набор комплектных технических решений, отвечающих наиболее характерным для современных общепромышленных установок требованиям, имеющих модульное исполнение на универсальной элементной базе, снабженных исчерпывающими и удобными для пользователей паспортными данными. Вместе с тем, несмотря на большие успехи, достигнутые в последние годы электротехнической промышленностью в освоении выпуска комплектных электроприводов, сделано еще далеко не все. Главный недостаток здесь состоит в том, что спектр возможностей комплектных приводов не соответствует в должной мере спектру технических требований. Иными словами, для рассмотренных выше установок с очень высокими техническими требованиями (станки с ЧПУ и т. п.) возможности комплектных приводов недостаточны (хотя часть их была специально разработана применительно к этим ответственным объектам), а для большинства общепромышленных объектов — избыточны.

Так, в большом числе общепромышленных технологических установок (насосы, вентиляторы, транспортеры и т. п.), оснащенных до настоящего времени нерегулируемым приводом мощностью 5— 15 кВт, существенный технический и экономический эффект достигается при переходе к приводу с регулированием скорости и момента в небольших пределах ф = 2ч-5) при ограниченных точности (проценты) и быстродействии (доли секунды).

Вместе с тем непременным условием перехода на такие приводы является их высокая надежность, предельная неприхотливость в обслуживании. Желательны также умеренная стоимость заменяющего привода, его энергетическая эффективность.

Такие комплектные приводы серийно не выпускаются, хотя известны, хорошо, отработаны, многократно проверены на практике оригинальные технические решения, полностью отвечающие названным выше требованиям. Узость спектра технических решений комплексных электроприводов приводит к тому, что приводы комплектуются разработчиками оборудования из разрозненных, подчас плохо стыкуемых элементов и блоков и не всегда квалифицированно. Это порождает значительные издержки, снижает технический уровень технологического оборудования.

Итак, научное содержание рассматриваемой проблемы состоит в строгом и всестороннем обосновании набора технических решений комплектного общепромышленного привода, соответствующего совокупности современных технических требований.

Набор решений должен быть широким — от простейших дешевых и надежных массовых регулируемых приводов, например по системе параметрический источник тока — двигатель, до прецизионных дорогих приводов с развитым микропроцессорным управлением.

Исключительно важную роль играет повышение конструкторского и технологического уровня изделий, комплектующих приводы. Этот вопрос неразрывно связан с конструкторско-техйологической подготовкой инженеров-электриков и электромехаников, специализирующихся в области электрических машин, аппаратов, устройств преобразовательной техники, электропривода. Многие выпускники вузов, хорошо ориентируясь в теоретических вопросах специальности, освоив математический аппарат, вычислительную технику, с трудом взаимодействуют с конструкторами и технологами при совместном создании оборудования, им не привито в должной мере уважение к этому важнейшему виду инженерной деятельности.

Этот же недостаток прослеживается в многочисленных кандидатских диссертациях, защищаемых по специальности 05.09.03, здесь очень редко можно увидеть конструкторские и технологические обоснования целесообразности и полезности разрабатываемых решений. Невнимание к конструкторским и технологическим вопросам — главнейшей составляющей инженерной и научной деятельности — явно прослеживается и в современной технической литературе по электроприводу и его элементной базе — периодической, учебной, справочной. Положение дел здесь надо менять быстро и кардинально.

Особое значение в связи с вводом в действие Энергетической программы приобретают, как уже отмечалось, вопросы энергосбережения в электроприводе.

Центральное место здесь занимает массовый нерегулируемый по скорости привод на основе короткозамкнутых асинхронных двигателей. Эти приводы, исчисляемые миллионами, потребляют около 50% всей вырабатываемой в стране электроэнергии, в связи с чем даже относительно небольшое повышение эффективности их использования в энергетическом отношении может дать заметный результат в масштабе страны.

3 Пример электропривода

Рис. 1

Электропривод, показанный на рис 1. содержит также защитные устройства для зашиты от токов короткого замыкания в проводниках или в обмотке статора двигателя. Эта зашита обеспечивается автоматическим выключателем Qfимеющим максимальный расцепитель. Зашита двигателя от перегрузок реализуется посредством тепловых реле КК, входящих в состав магнитного пускателя.

В качестве второго примера рассмотрим электропривод лифтов. Лифт — автоматизированное средство вертикального пассажирского транспорта. Пассажир, войдя в кабину лифта, нажимает кнопку нужного ему этажа, после чего автоматически закрываются двери кабины и лифтовой шахты. Кабина лифта движется в нужном направлении и точно останавливается на уровне заданного этажа, двери открываются. Электродвигатель через редуктор, на ведущий шкив и канатную передачу приводит кабшгу лифта в движение, выполняя преобразование электрической энергии в механическую, необходимую для осуществления движения кабины. Второй электромеханической системой является устройство открывания и закрывания дверей, состоящее из электродвигателя и кинематических механических звеньев.

Система управления лифтом осуществляет управление дверями, выбор направления движения кабины, обеспечивает плавный пуск, движение с установившейся скоростью, торможение и точную остановку кабины. Для обеспечения точности остановки и комфортности пассажиров в кабине нужно регулировать скорость движения по определенному закону. Для этого в лифтах со скоростью движения до 1.4 м/с применяют двухскоростные асинхронные двигатели, а в более быстроходных лифтах — электроприводы с плавным регулированием скорости. Кроме управления движением система управления лифтом содержит необходимые зашиты и блокировки, обеспечивающие безопасность пассажиров и безаварийную работу оборудования, а также информацию о положении кабины.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова Автоматизированный электропривод 1986 «Энергоатомиздат».

2. Н. П. Ермолин Электрические машины 1975 «Высшая школа».

3. Н.Ф. Котеленца Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования 2004 «ACADEMIA»

4. А. С. Кокорев Контроль и испытание электрических машин, аппаратов и приборов.