Введение

Эффективность средств производства, которыми располагает человеческое общество, в значительной степени определяется совершенством способов получения энергии, необходимой для выполнения механической работы в производственных процессах. Производственные механизмы, без которых нельзя в настоящее время представить себе ни одно производство прошли длительный путь своего развития, прежде чем приняли вид современного автоматизированного электропривода, приводящего в движение бесчисленное множество рабочих машин и механизмов в промышленности, транспорте, в сельском хозяйстве и в бытовой технике и автоматически управляющего их технологическими процессами.

Пределы использования по мощности современного электропривода весьма велики от десятков тысяч киловатт в единичном двигателе до долей ватта.

Современный автоматизированный электропривод-представляют собой сложную электромеханическую систему, содержащую различные по своей природе и назначение элементы: электрические машины, преобразователи электрической энергии, усилители,коммутационные аппараты и различные механические устройства.Основным элементом электропривода является электрический двигатель, поэтому основные его свойства-надежность и срок службы, энергетические показатели, удобство управления, быстродействие-во многом харатекризуют электропривод в целом.Развитие и совершествование электрических двигателей идут по нескольким взаимосвязанным направлениям. Одно из них состоит в разработке и применении новых, более качественных материалов, используемых при изготовлении двигателей. Новые виды изоляции обмоток двигателей позволяют повысить его рабочую температуру до 160⁰C и выше, что улучшает использование двигателя. Применение сплавов с улучшенными магнитными свойствами снижает расход металла и тем самым массу и габариты двигателя. Использование новых материалов, в частности пластмас, повышает надежность и срок службы некоторых всмогательных узлов и деталей двигателя[1].

Система автоматического управления(САУ)- комплекс устройств предназначенный для автоматического управления или изменения нескольких параметров объекта с целью установления нормального режима его работы. САУ обеспечивает постоянные заданные значения регулируемых параметров и их изменение по заданному законому (стабилизации системы, управления программами) . При значительных изменениях параметров объекта управления применяются самонастраивающиеся системы. Для осуществления цепи управления с учетом особенностей управляемых объектов на них подаются управляющие воздействия. По типу управления САУ подразделяются : замкнутые ,разомкнутые , комбинированные. Основные типы САУ –замкнутые, в которых цепь прохождения сигналов образует замкнутый контур, включающий себя управляемый объект и устройство управления. Отклонения управляемой величины от желаемых значений компенсируются воздействием через обратную связь вне зависимости от причин, вызвавший это отклонения. В комбинированных САУ используются оба принципа управления: отклонения и возмущение. В САУ сложными техническими системами(производственными и энергетическами комплексами, транспортными средствами)или технологическими процессами с большим числом регулируемых параметров широко применяются вычислительная техника –микропроцессоры, ЭВМ, управляющие машины[2].

Эффективное использование энергии является одной из важнейших современных проблем народного хозяйства. Ее решение позволит снизить расход энергетических и материальных ресурсов при производстве промышленной и сельскохозяйственной продукции, уменьшить большие непроизводительные расходы государства и населения в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Важную роль в решении этой проблемы играет электропривод, который является основным потребителем электрической энергии.

В общем случае энергосбережение может осуществляться как в самом электроприводе, так и в обслуживаемых им технологических процессах, где используется вырабатываемая им механическая энергия.

Энергосбережение в электроприводе должно осуществяяться как на стадии его проектирования и конструирования, так и при эксплуатации. При проектировании электропривода основные методы энергосбережения состоят в следующем:

1. Обоснованный расчет требуемой мощности двигателя исполнительного органа рабочей машины или производственного механизма с учетом всех условий его работы.

2. Выбор компонент электропривода, характеризующихся минимальными потерями энергии при работе.

3. Выбор способов и технических средств регулирования координат электропривода, при использовании которых потери мощности и энергии минимальны.

При эксплуатации работающих электроприводов энергосбережение может быть достигнуто за счет правильного технического обслуживания и проведения мероприятий по их модернизации:

• диссертационной работе рассмотрены виды двигателей, а также техническое обслуживания двигателей постоянного тока и электроприводов.

Проведен краткий обзор существующих типов двигателей постоянного тока в различных областях промышленности.

Обосновано целесообразность применения регулируемого электропривода на базе двигателя постоянного тока с системой «асинхронный двигатель – двигатель постоянного тока независимого возбуждения».

Составлена математическая модель двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Построены статические и динамические характеристики

Составлена компьютерная модель электродвигателя с помощью Labview и произведены исследования его динамических характеристик.

Составлена структурная модель электропривода по системе «асинхронный двигатель – двигатель постоянного тока».