Электроприводы
Электрический привод, сокращенно электропривод — электромеханическая система, состоящая в общем случае из взаимодействующих преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса [1].
Функциональная схема электропривода, где ЭП — электрический преобразователь, ИУ — информационное устройство, ЭМП — электромеханический преобразователь (электродвигатель), МП — механический преобразователь, ИО — исполнительный орган.
Основные компоненты
Электродвигатель
Электромеханический преобразователь, предназначенный для преобразования электрической энергии в механическую.
- Универсальный
- Постоянного тока
Система управления электропривода
Совокупность управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения электропривода, предназначенных для управления электромеханическим преобразованием энергии с целью обеспечения заданного движения исполнительного органа рабочей машины.
- Сервопривод
Механический преобразователь
Предназначен для передачи механической энергии от электродвигателя к исполнительному органу рабочей машины и согласованию вида и скоростей их движения.
- Вращательный
- Прямолинейный
- Поступательный
- Со сложным движением
Электрический привод и его структура
Каждый электрический привод содержит в себе три составные части, а именно:
- Непосредственно двигатель;
- Исполнительный орган;
- Передаточный механизм.
Соответственно, чтобы технологический механизм четко выполнял свои задачи, все его составляющие должны осуществлять некоторые перемещения, которые могут выполняться при помощи привода.
Что такое электрический привод – это главный структурный элемент всех технологических агрегатов, главной функцией которого является обеспечение необходимых перемещений исполняющего органа в соответствии с заданным законом. Для наглядности можно представить современный технологический агрегат в виде целостного комплекса приводов, которые взаимодействуют друг с другом и соединены единой системой управления, гарантирующей нужные перемещения по самым разным траекториям.
С развитием промышленности электропривод занял как на производстве, так и в быту лидирующее место по количеству двигателей и общей установленной мощности.
В электроприводе в одном устройстве сконцентрировано очень многое: электромагнитные поля и преобразование энергии, точная аналоговая, сверхпроизводительная цифровая и мощная силовая электроника, датчики, системы управления, точная и мощная механика. Суть и взаимодействие всех этих разнородных сущностей должны быть ведомы инженеру – электроприводчику.
— Калачев Ю.Н., Самохвалов Д.В. Основы регулируемого электропривода
В каждом электрическом приводе может быть выделена силовая часть (по ней энергия двигается от электродвигателя к исполнительным органам), а также система управления (обеспечивает нужное перемещение по указанному закону). Кроме этого, оно включает три устройства: управляющее, передаточное и преобразовательное.
Передаточное устройство включает муфты соединения, механические передачи, которые нужны для отдачи исполняющему оборудованию энергии механической, которую вырабатывает электродвигатель.
Преобразователь предназначен для того, чтобы управлять потоком электроэнергии, которая поступает из сети с целью урегулирования работы электродвигателя. Он является энергетической частью системы управления.
Управляющий механизм являет собой слаботочную информационную часть управляющей системы, которая собирает и обрабатывает поступающую информацию. Данная информация содержит данные о текущем состоянии системы, а также сигналов, которые поступают к электродвигательным агрегатам.
Общая структурная схема системы электропривода : ЭП — электрический преобразователь, ИУ — информационное устройство, ЭМП — электромеханический преобразователь (электродвигатель), МП — механический преобразователь, ИО — исполнительный орган.
Электрическая энергия преобразуется в электроприводе в энергию механического движения. Блок электроники управляет параметрами этого движения. Например, для вращательного движения это:
- момент на валу двигателя или рабочего органа;
- скорость вращения вала двигателя или рабочего органа;
- положение вала двигателя или рабочего органа.
Блок электроники запитывается от силовой электрической сети или накопителя электроэнергии и состоит, обычно, из двух подсистем:
- системы управления ;
- силового преобразователя.
Система управления, получая информацию от датчиков, контролирует параметры работы электропривода и вырабатывает управляющие сигналы, подающиеся на силовой преобразователь, непосредственно воздействующий на электрическую машину.
Электрическая машина осуществляет преобразование электрической энергии в механическую и наоборот.
В блоке механики происходит преобразование механической энергии в параметры движения рабочего органа (и наоборот).
В настоящее время электроприводы совершенствуются в плане увеличения их надежности, долговечности, производительности, экономичности, высокоэффективной работы, уменьшения массогабаритных и удельных свойств. На каждом из этапов усовершенствования техники получение необходимых результатов сопровождается развитием теоретического аспекта вопроса.
По разным параметрам различают различные типы электроприводов:
- По типу движения: поступательного, вращательного реверсивного и однонаправленного движения, а кроме этого возвратно-поступательного.
- По типу механического передаточного аппарата: безредукторный и редукторный.
- По методу передачи энергии механического типа: взаимосвязанные, индивидуальные и групповые.
- По методу регулирования скорости, а также положения исполняющего органа: следящий, позиционный, регулируемый и нерегулируемый в плане скорости, адаптивный, программно-управляемый.
- По типу электрического преобразовательного агрегата
Исполнительный механизм с электроприводом – это устройство, которое предназначено для смещения рабочей детали, соответственно с сигналами, которые поступают от управляющего агрегата.
В качестве рабочих деталей могут выступать клапаны, шиберы, задвижки, дроссельные заслонки, направляющие аппараты любого рода, которые могут осуществлять изменения в количестве поступающего на объект управления рабочего вещества или энергии.
Рабочие органы возможно перемещать и вращательно, и поступательно, в границах некоторого количества оборотов либо одного. При их участии выполняется прямое воздействие на субъект, которым управляет.
В большей части случаев исполнительный механизм с электроприводом включает в себя: редуктор, сам электропривод, датчик показателя положения конечных выключателей, узел обратной связи.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Ранее на эту тему: Электропривод
Электрические приводы
В состав любого электропривода, как правило, входит стандартный ряд основных элементов, выполняющих характерные для каждого из них задачи:
- регулятор используется для осуществления функций управления процессами, происходящими в электроприводе;
- электрический преобразователь отвечает за трансформирование электроэнергии в напряжение заданного рода тока с возможностью его регулирования;
- центральным элементом является двигатель, преобразующий электрическую энергию, подводящуюся к приводу, в механическую;
- за регулирование скорости вращения вала двигателя отвечает механический преобразователь.
Функционально электропривод подразделяют на следующие составляющие: систему управления, силовую и механическую часть.
Классификация электроприводов
Различают следующие виды электроприводов:
- с постоянным/переменным током (в зависимости от рода используемого тока);
- линейный, дискретный, с вращательным движением (согласно характеру осуществляемого движения);
- электрогидравлический, магнитогидродинамический, редукторный (по виду передаточного механизма);
- главный, вспомогательный, для передач (по значимости и важности использования);
- автоматизированный, управляемый с помощью программ, адаптивный, позиционный, следящий (в зависимости от вида управления и назначения);
- групповой, индивидуальный, взаимосвязанный, с несколькими двигателями, электрический вал (по числу рабочих органов).
Преимущества электроприводов
Выделяют следующие основные преимущества электроприводов по сравнению с другими видами приводных систем:
- простое конструктивное устройство электродвигателей;
- возможность производить двигатели в большом диапазоне мощности, что позволяет подобрать двигатель для любого оборудования;
- простая и удобная регулировка скорости вращения вала двигателя;
- доступное автоматическое управление работой электроприводов, обладающее широкими возможностями;
- быстродействие;
- постоянная готовность к запуску;
- возможность использования реверсного вращения;
- для установки и обслуживания электроприводов не обязательно привлечение высококвалифицированных специалистов;
- возможность дистанционного управления;
- доступность электрической энергии, развитая сетевая инфраструктура;
- надежность, экономичность, высокий КПД;
- экологическая чистота.
Область применения электроприводов
В промышленной сфере на электропривод приходится около 60% всей потребленной электроэнергии, что позволяет ему выступать в качестве основного источника механической энергии, используемого для функционирования миллионов единиц производственного оборудования.
Электроприводы являются важнейшей составляющей автоматизированных систем управления производственными процессами промышленных предприятий.
Они широко применяются для привода:
- насосов, запорной арматуры, систем автоматического регулирования, компрессоров, устройств перемешивания в нефтегазовом хозяйстве, энергетической и химической отрасли;
- прокатных станов, смесителей, конвейеров, транспортеров, бегунов в металлургии;
- мельниц и дробилок в горнорудной промышленности;
- шлифовальных, металлообрабатывающих, деревообрабатывающих станков и центров в станкостроении;
- лебедок, талей, кранов и другого подъемно-транспортного оборудования в различных сферах производства.
Как работает электрический привод
В век автоматизации и интеллектуальных технологий электропривод стал жизненно важным инструментом для многих отраслей промышленности, стремящихся оптимизировать свои процессы для повышения производительности, рентабельности и безопасности.
Электрические приводы бывают разных размеров и типов, каждый из которых предназначен для конкретных применений и требований. Электрические приводы являются неотъемлемым компонентом современных систем управления, от небольших и компактных устройств для бытового и коммерческого применения до крупных и надежных, предназначенных для тяжелых промышленных условий.
Если вам нужно управлять потоками жидкостей, газов или даже твердых тел, электрические приводы помогут вам достичь желаемого уровня точности и эффективности. В этом блоге вы узнаете все, что нужно знать о принципе работы электрического привода, включая ответы на вопрос «как работает электрический линейный привод».
Что такое электрический привод?
Электрические приводы — это устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую силу или кинетическую энергию, способные вызвать движение какой-либо части устройства. Обычно они используются для управления движением клапанов, насосов, затворов, заслонок и других видов оборудования или машин.
Компоненты электрического привода
Электрические приводы состоят из нескольких компонентов, которые преобразуют электрическую энергию в механическое движение. Конкретные компоненты электропривода могут варьироваться в зависимости от его типа и применения, но вот некоторые общие компоненты, встречающиеся в большинстве клапанов с электроприводом различных типов производители клапанов:
- Двигатель: Это основной компонент, преобразующий электрическую энергию в механическую. Двигатель может быть двигателем переменного или постоянного тока, и он может быть настроен на обеспечение вращательного или линейного движения.
- Редуктор: В некоторых электроприводах редуктор усиливает выходной крутящий момент или изменяет направление движения. Редуктор состоит из набора шестеренок, которые входят в зацепление друг с другом для увеличения или уменьшения скорости вращения или крутящего момента.
- Блок управления: Блок управления отвечает за управление электрическим сигналом, который управляет двигателем. Это может быть простой переключатель или более сложный электронный контроллер, который может регулировать скорость, направление и положение привода.
- Монтажный кронштейн: Этот компонент крепит привод к механизму или конструкции, для перемещения которой он предназначен. Монтажный кронштейн может быть изготовлен по индивидуальному заказу для конкретного применения.
- Корпус электропривода: Это внешний корпус, в котором находятся все компоненты электропривода. Он защищает и поддерживает внутренние компоненты и может включать такие элементы, как уплотнения или крышки для защиты электропривода от воздействия внешних факторов.
Как работает электрический привод
Чтобы ответить на вопрос «как работают электрические линейные приводы», сравним их с мышцами человеческого тела. Мышцы позволяют преобразовывать энергию в движения руки, ноги или других частей тела, на которые направлена энергия.
Как работают электрические приводы — Принцип работы клапаны с электроприводом основана на преобразовании электрической энергии в механическое движение. Электрические приводы используются для управления движением различных механизмов в самых разных областях применения.
Существует несколько типов электрических приводов, но наиболее распространенные из них работают на основе принципов электромагнетизма или пьезоэлектричества.
- Электромагнитные приводы состоят из проволочной катушки, намотанной на магнитный сердечник. Когда через катушку пропускается электрический ток, она создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитопроводом, заставляя его двигаться. Количество и направление движения зависят от полярности и силы магнитного поля, а также от физических характеристик привода.
- В пьезоэлектрических приводах используется материал, например кварц или керамика, который генерирует электрический заряд под воздействием механического напряжения. Когда к материалу прикладывается напряжение, он расширяется или сжимается, создавая механическое движение. Величина и направление движения зависят от полярности и величины приложенного напряжения, а также от физических характеристик привода.
В обоих типах электрических приводов генерируемое движение может быть использовано для управления движением механизма. Это достигается путем соединения электропривода с механизмом с помощью механической связи или муфты, которая позволяет передавать движение электропривода на механизм.
Для чего может использоваться электропривод
Электрические приводы могут применяться в самых разных областях, включая промышленный шаровой кранТам, где требуется точное и надежное управление механическими движениями. К числу распространенных областей применения электрических приводов относятся:
- Промышленная автоматизация: Электрические приводы используются в различных промышленных машинах и процессах, таких как конвейерные системы, упаковочные машины и сборочные линии, для управления движением компонентов и изделий.
- Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Электрические приводы используются в системах самолетов и космических аппаратов, таких как шасси, закрылки и поверхности управления, для обеспечения точного и надежного управления движением.
- Автомобильная промышленность: Электрические приводы используются в различных автомобильных системах, таких как электрические стеклоподъемники, дверные замки и сиденья, для обеспечения удобного и комфортного управления движением.
- Робототехника: Электрические приводы используются в различных роботизированных системах, таких как роботизированные руки и захваты, для обеспечения точного и гибкого управления движением.
- Медицинские приборы: Электрические приводы, такие как хирургические роботы и протезы конечностей, используются в различных медицинских устройствах для обеспечения точного и надежного управления движением.
- Потребительские товары: Электрические приводы используются в различных потребительских товарах, таких как бытовая техника, игрушки и электроника, для обеспечения удобного и понятного управления движением.
Как выбрать электропривод для клапана
Выбор электрического привода из производитель промышленных клапанов зависит от нескольких факторов, включая тип и размер клапана, условия эксплуатации и требования к управлению.
- Тип и размер клапана: Электропривод должен быть совместим с типом и размером арматуры. Например, для шаровых кранов, поворотных и шаровых клапанов могут потребоваться разные приводы, а размер клапана может повлиять на требования к крутящему моменту и скорости привода.
- Условия эксплуатации: При выборе электропривода следует учитывать условия эксплуатации арматуры, такие как давление, температура и среда. Привод должен быть способен противостоять факторам окружающей среды и обеспечивать надежную работу в различных условиях.
- Требования к крутящему моменту и скорости: Требования к крутящему моменту и скорости клапана зависят от его размера, типа и условий эксплуатации. Электропривод должен обеспечивать крутящий момент и скорость, достаточные для эффективной и надежной работы клапана.
- Требования к управлению: При выборе электропривода следует учитывать требования к управлению арматурой, такие как тип управляющего сигнала и желаемая точность управления. Привод должен быть совместим с системой управления и обеспечивать точное и оперативное управление арматурой.
- Монтаж и установка: Электропривод должен легко монтироваться и устанавливаться на арматуру и быть совместимым с ее монтажной конфигурацией. Привод также должен легко подключаться к системе управления.
- Обслуживание и поддержка: Электропривод должен быть прост в обслуживании и ремонте, а производитель или поставщик должен предоставлять достаточную поддержку. Привод также должен иметь надежную гарантию и послепродажное обслуживание.
Dombor, выведите свой бизнес по производству клапанов на новый уровень
В целом, рекомендуется проконсультироваться с квалифицированным поставщиком, чтобы убедиться, что выбранный привод соответствует конкретным требованиям арматуры и области применения.
Домбор — это хорошо зарекомендовавшая себя компания. Китайский производитель клапанов которая уже много лет разрабатывает высококачественные электроприводы. Уделяя большое внимание инновациям, качеству и удовлетворенности клиентов, компания Dombor стала ведущим поставщиком электроприводов в отрасли.
В компании Dombor мы понимаем, что выбор подходящего электропривода для вашего применения может оказаться непростой задачей, особенно если вы не знакомы с техническими аспектами продукта. Именно поэтому мы предлагаем консультационные услуги, которые помогут вам принять обоснованное решение о типе и требованиях к электроприводу, который вам необходимо приобрести.
Мы гордимся тем, что предоставляем высококачественную продукцию, которая отличается надежностью, эффективностью и долговечностью. Все наши электроприводы производятся с использованием новейших технологий и проходят строгие испытания, чтобы гарантировать их соответствие самым высоким отраслевым стандартам. Мы также предлагаем отличную послепродажную поддержку, чтобы наши клиенты были довольны своими покупками.
Если вы ищете надежного и проверенного поставщика электроприводов или вам нужны ответы на вопрос «как работает электропривод», обратите внимание на компанию Dombor. Связаться с получите бесплатное предложение и убедитесь в качестве наших продуктов и услуг.
Последний блог
- Список 10 лучших производителей шаровых кранов: Откройте для себя лучших в своем деле
- Типы соединений клапанов: Что нужно знать
- Топ 6 производителей задвижек: Качество соответствует точности
- Лучшие 5 производителей поворотных обратных клапанов в 2023 году