- Настоящий период жизни общества характеризуется высоким уровнем развития средств производства, транспорта, связи, бытовой техники. Для обеспечения растущих потребностей человечества созданы, продолжают разрабатываться и совершенствоваться сотни тысяч рабочих машин, производственных и бытовых механизмов, подъемно-транспортных средств и т.д. Они осуществляют обработку материалов и изготовление разнообразных изделий, транспортировку людей и веществ, добычу полезных ископаемых, обеспечивают быт людей и выполняют многие другие функции.
- Представление об основных технологических процессах и рабочих машинах дает табл. В.1 (колонки 2 и 3). Рассмотрим эти примеры с целью определения требований к электроприводу и выполняемых им функций.
👉Для функционирования рабочих машин и механизмов к их исполнительным органам от привода должна быть подведена механическая энергия, за счет которой и совершается их движение-
Характер этого движения может быть разнообразным ‑ вращательным однонаправленным (крыльчатка насоса и вентилятора, фреза фрезерного станка) и реверсивным (валки прокатного стана, шпиндель токарного станка), поступательным однонаправленным (лента транспортера, цепь конвейера) и реверсивным (стол строгального станка, подъемные механизмы), а также возвратно-поступательным (вибрационные механизмы, прессы).
Иногда эти движения должны совершаться сразу в нескольких плоскостях ‑
антенна радиотелескопа, «руки» робота и манипулятора, ковш экскаватора.
👂Многие машины и механизмы при
своей работе требуют изменения не только направления, но и скорости движения
исполнительных органов. Так, угловая скорость валков прокатного стана должна
быть различной в зависимости от профиля прокатываемого металла. Также необходимо
изменять скорость подачи режущего инструмента или стола металлообрабатывающего
станка в зависимости от твердости материала обрабатываемой детали, ее
конфигурации и стойкости режущего инструмента. Для большинства
подъемно-транспортных машин-кранов, лифтов, подъемников ‑ для обеспечения
точного останова исполнительных органов их скорость должна быть предварительно
снижена.
Еще одно важное требование к электроприводу связано
с поддержанием с заданной точностью скорости движения исполнительного органа
(металлорежущие станки, испытательные стенды, прокатные станы и т.д.).
- Все перечисленные требования к характеру движения исполнительных органов, которые должны быть обеспечены приводом, отражены в табл. В.1.
- Наряду с обеспечением движения исполнительных органов электропривод одновременно выполняет и разнообразные функции по автоматизации технологических процессов и операций. Наиболее распространенные задачи, которые чаще всего возникают и решаются, также указаны в табл. В.1. Круг этих задач очень разнообразен. Большинство может быть решено только с применением автоматизированного электропривода, в котором используются самые последние достижения электроники, автоматики, электромеханики и электромашиностроения.
- Немаловажной функцией, возлагаемой на электропривод, является обеспечение защит, блокировок и сигнализаций при работе технологического оборудования. Для этого в структуру электропривода вводятся соответствующие элементы и устройства, предотвращающие неправильную последовательность операций или ошибочные действия оператора и осуществляющие ограничение хода исполнительных органов, останов машины или механизма при возникновении аварийных ситуаций и т. д.
|
Технологический
процесс |
Рабочие машины
и механизмы, осуществляющие процесс |
Характерные
требования к движению исполнительных органов |
Функции
электропривода как средства автоматизации процессов |
|
Изготовление и
обработка материалов и изделий Перемещение
материалов и изделий Перемещение
людей Перемещение
жидкости и газов Обеспечение
быта людей Разработка
полезных ископаемых Обеспечение
теле- и радио- связи, вспомогательных операций, испытание материалов и
изделий |
Металлообрабатывающие
и деревообрабатывающие станки. Прокатные станы. Прессы.
Ткацкие станки. Бумагоделательные
машины. Электроинструмент Транспортеры.
Лебедки. Подъемные
краны. Лифты. Эскалаторы. Подвесные дороги Насосы.
Вентиляторы. Дымососы.
Компрессоры Холодильники.
Стиральные машины. Электромясорубки Экскаваторы.
Буровые Установки.
Угольные комбайны. Радиотелескопы. Роботы.
Манипуляторы. Графопостроители. Испытательные стенды |
Поступательное
однонаправленное или реверсивное движение. Вращательное
однонаправленное или
реверсивное движение. Возвратно-поступательное движение. Точная установка
исполнительного органа в заданное положение в пространстве. Изменение
скорости и ускорения. Постоянство скорости движения |
Пуск, реверс и
останов (торможение). Регулирование скорости и ускорения. Обеспечение
заданного натяжения обрабатываемого материала. Согласование движения
нескольких исполнительных органов. Обеспечение
движения по заданной программе. Обеспечение
движения в функции произвольно изменяющегося входного сигнала (слежение). Достижение
оптимального режима процесса. Адаптация к
изменяющимся условиям процесса. Комплексная автоматизация сложных процессов.
Обеспечение защит и блокировок при работе оборудования |
