Электроприводы можно разделить на одиночные и многокоординатные.
Лекция 3
Судовые электроприводы. Аппаратура управления электроприводами.
Введение
Производственные агрегаты состоят из большого количества, отдельных машин аппаратов и деталей, выполняющих различные функции. Все части агрегатов в совокупности совершают работу, которая обеспечивает какой-либо производственный процесс. Любой производственный агрегат или машинное устройство состоит из трёх основных частей: двигателя (служит для получения механической энергии), передаточного механизма (служит для передачи механической энергии от двигателя) и исполнительного механизма, выполняющего производственный процесс (крыльчатка вентилятора, барабан лебёдки, брашпиль и т.д.) [1]. Исполнительный механизм так же называют рабочим органом.
Первые два элемента сложного производственного агрегата служат для приведения в движение исполнительного механизма, поэтому их объединяют под общим названием привод.
Примером первого, простейшего привода является ручной привод (человек рукой приводил в движение устройство для совершения полезной работы), затем появился конный привод (усилие человека заменено тяговой силой животного). На смену им пришёл механический привод, в котором механическая энергия передавалась от ветряного, водяного колеса, паровой турбины, двигателя внутреннего сгорания.
В настоящее время для приведения в движение большинства рабочих машин применяется электрический двигатель и основным типом привода является электрический привод или электропривод.
|
|
|
В настоящее время обеспечивается автоматическое управление электроприводами с использованием современной полупроводниковой техники. По мере развития судовых электроприводов наблюдается переход от автоматизации отдельных операций к комплексной автоматизации судовых энергетических систем. В системы управления электроприводом все чаще включаются вычислительные машины, микропроцессоры, с большой точностью осуществляющие операции управления, ранее выполняемые человеком.
Определение и классификация электроприводов
Электропривод – это управляемая электромеханическая система, осуществляющая преобразование электрической энергии в механическую и наоборот.
Электропривод состоит из преобразовательного устройства, электродвигателя, механической передачи и управляющего устройства, а его функциональная схема может быть представлена в следующем виде (рис. 1).
Рис. 1. Функциональная схема электропривода
Преобразовательное устройство предназначено для преобразования вида электроэнергии (переменного тока в постоянный или наоборот) и ее регулирования (электромашинные, тиристорные, частотные и другие преобразователи). Оно включается между питающей сетью и электрической частью электропривода.
|
|
|
В качестве преобразовательных устройств используются:
1. для преобразования рода тока – выпрямители, преобразующие переменный ток в постоянный;
2. для преобразования напряжения – трансформаторы, преобразующие переменное напряжение одного значения в переменное напряжение другого значения той же частоты;
3. для преобразования частоты тока – преобразователи частоты, преобразующие переменный ток одной частоты в переменный ток другой, регулируемой частоты.
4. для преобразования напряжения – инверторы, преобразующие постоянное напряжение в переменное регулируемой амплитуды и частоты
Выпрямители
На судах выпрямители применяют в электроприводах, использующих в качестве источника механической энергии двигатель постоянного тока. К таким электроприводам относятся (в основном на судах старой постройки):
1. якорно – швартовные механизмы – брашпили;
2. грузоподъёмные – грузовые лебёдки и краны;
3. гребные электрические установки, предназначенные для движения судна.
|
|
|
Мощность этих электродвигателей составляет десятки и сотни кВт.
Трансформаторы
Трансформаторы в судовых электроприводах, как правило, не применяются. Однако они нашли применение на берегу. Здесь от высоковольтных линий электропередач с напряжениями в сотни киловольт питаются предприятия с электроприводами напряжением 380В и 660В.
Преобразователи частоты
На судах статические тиристорные преобразователи частоты применяются в электроприводах переменного тока. К таким электроприводам относятся, в основном, грузоподъёмные тяжеловесные устройства и гребные электрические установки.
Электродвигательвыполняет роль электромеханического преобразователя, преобразуя подводимую к нему электрическую энергию в механическую. Электродвигатели делятся на машины постоянного и переменного тока.
Механическая передача предназначена для преобразования параметров движения (уменьшения, увеличения частоты вращения, преобразование вращательного движения в поступательное и т. д.). К этим устройствам относятся: редукторы, коробки передач, цепные, ременные, винтовые передачи, барабан с тросом, передача винт-гайка, кривошипно-шатунный механизм и т. д.
Управляющее устройство представляет собой систему управления электроприводом, обеспечивающую ему достаточную степень управляемости и регулирования основных параметров движения.
|
|
|
Управляющее устройство предназначено для управления преобразовательным электродвигательным и передаточным устройствами. При помощи управляющего устройства задают необходимый режим работы всего электропривода, например, пуск, остановку, реверс, изменение скорости и др. Например, в электроприводе грузовой лебёдки управляющее устройство состоит из командо контроллера (с рукояткой управления) и станции управления, внутри корпуса, которой находятся коммутационные и защитные электрические аппараты – контакторы, реле, предохранители и др.
В сложных современных судовых электроприводах составной частью управляющего устройства являются бортовые компьютеры, которые получают информацию от задатчиков и датчиков обратной связи и вырабатывают сигналы управления в соответствии с заданными алгоритмами (программами).
При этом, в качестве задатчиков используются рукоятки управления тремя механизмами крана (подъём, поворот, стрела), связанные с потенциометрами, в качестве датчиков – большое количество чувствительных элементов, измеряющих вес груза, давление в системе гидравлики величину тока, определяющих положение рабочих органов перечисленных механизмов и многое другое.
В составе электропривода могут отсутствовать преобразовательное устройство (двигатель питается непосредственно от сети), или механическая передача (у вентилятора крыльчатка насажена на вал двигателя).
Электроприводы можно разделить на одиночные и многокоординатные.
Одиночным называется электропривод, в котором рабочий орган машины приводится в действие одним электродвигателем (электропривод шпиля).
Многокоординатным или многодвигательным называют электропривод, в котором каждый из рабочих органов машины приводится в движение отдельным электродвигателем. Так в электроприводе грузоподъемного крана механизмы поворота платформы, вылета стрелы и подъема груза приводятся в движение своим электродвигателем. Применение многокоординатного электропривода упрощает кинематическую схему и конструкцию электромеханической системы.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 696; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!