
- •Титульный лист
- •Реферат
- •1 Первая трехфазная линия электропередачи
- •2 Возникновение районных электростанций и энергетических систем
- •3 Основные этапы развития электроэнергетики в нашей стране
- •4 Интеграционные процессы в мировой электроэнергетике
- •5 Электрическая часть электростанций
- •6 Основные этапы развития электрических сетей
- •1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Годы
- •7 Создание электропередач свн и увн — выдающееся достижение российских электроэнергетиков
- •8 Электропередачи постоянного тока
- •9 Распределительные электрические сети
- •10 Потери и качество электроэнергии
- •11 Перенапряжения и их ограничение
- •12 Развитие методов и аппаратуры для защиты от перенапряжений
- •13 Координация изоляции и методы ее испытаний
- •14 Источники напряжений и токов для испытаний электрооборудования
- •15 Релейная защита
- •16 Противоаварийная автоматика
- •17 Автоматика управления
- •Список литературы для рефератов 1-17
- •18 Электромеханическое преобразование энергии
- •19 Электрические машины для электроэнергетики и общего назначения. Общие сведения
- •20 Машины постоянного тока единых серий
- •21 Тяговые электрические машины постоянного тока
- •22 Крупные машины постоянного тока
- •23 Тиристорные преобразователи для двигателей постоянного тока
- •24 Турбогенераторы
- •25 Гидрогенераторы
- •26 Синхронные компенсаторы
- •27 Системы возбуждения и автоматические регуляторы возбуждения
- •28 Трехфазные системы и асинхронные электродвигатели
- •29 Трансформаторы
- •Список литературы для рефератов 18-29
- •30 Автоматизированные системы управления технологическими процессами и комплексы противоаварийного управления
- •31 Формирование рыночных отношений в российской электроэнергетике
- •32 Автоматизированная система диспетчерского управления еэс россии
- •33 Человеко-машинные системы управления современными ээс
- •Список литературы для рефератов 30-33
- •34 Электрический привод ранний период развития электропривода
- •35 Передвижные электростанции специального назначения
- •36 Электрические аппараты, общие сведения
- •37 Электрические аппараты высокого напряжения
- •Рнс. 37.3. Роговой разрядник на напряжение 6 кВ
- •38 Аппараты управления, регулирования и автоматики
- •Список литературы для рефератов 34-38
- •39 Электроизоляционные материалы
- •40 Керамические материалы
- •41 Магнитомягкие материалы в электропромышленности
- •42 Магнитомягкие материалы
- •43 Аморфные магнитомягкие материалы (амм)
- •44 Ферримагнитные материалы
- •45 Магнитотвердые материалы
- •46 Кабельные изделия
- •Список литературы для рефератов 39-46
34 Электрический привод ранний период развития электропривода
Исторический обзор развития электропривода.
История развития электрического привода, являющегося целенаправленным органичным сочетанием электрических машин, аппаратов, преобразователей и устройств управления, неразрывно обусловлена образующими электропривод компонентами. Вместе с тем электропривод, как система, осуществляющая управляемое электромеханическое преобразование энергии, имеет свою собственную историю.
Развитие промышленных предприятий стало возможным лишь при переходе от ручного привода исполнительных механизмов к механическим приводам. Еще в глубокой древности применялись простейшие способы механизации работ с помощью водяных колес, приводимых в движение силой падающей или текущей воды, Известны водяные колеса, применявшиеся в Китае еще за 3000 лет до нашей эры.
С развитием капитализма в XVIII в. появились многочисленные фабрики, где широко применялись водяные двигатели, а затем и паровые машины. Вплоть до конца прошлого столетия единственным типом привода был чисто трансмиссионный, так как водяной двигатель или паровая машина соединялись с помощью канатов и ремней с главной трансмиссией, а все рабочие машины отдельного цеха или даже целой фабрики приводились в движение от этой трансмиссии.
Переход к более совершенным типам привода — индивидуальному и взаимосвязанному, которые полнее учитывают основные условия работы различных производственных механизмов, стал возможен лишь на базе широкой электрификации промышленности. Строительство электрических станций, передача электрической энергии на большие расстояния и применение электропривода создали новую эпоху в развитии промышленности,
Возможность создания электрического двигателя была обусловлена успехами в области электромагнетизма. Вторая четверть XIX в, характеризуется разработкой разнообразных физических приборов, наглядно демонстрирующих превращение электрической энергии в механическую. Первый электродвигатель, с помощью которого осуществлен электропривод, был построен в 1834—1838 гг. петербургским академиком Б. С. Якоби, в 1838 г. на Неве были проведены испытания этого двигателя, установленного на небольшом катере, вмещавшем 12—14 чел.; это было первое судно, приводившееся в движение электродвигателем. Однако отсутствие экономичных источников электрической энергии не позволило внедрить электропривод в промышленность. Развитие электропривода совершалось в длительной борьбе со старыми, отживающими способами распределения механической энергии, и прошло более полувека, прежде чем окончательно победило передовое прогрессивное направление. До создания промышленного типа электрического генератора (З. Грамм, 1870 г.) встречались лишь отдельные случаи применения электропривода. Известно, например, что в 50—60-х годах XIX в. некоторое распространение получил электродвигатель французского электротехника Фромана, приводивший в движение типографские и ткацкие станки. Прогрессивную роль в развитии электропривода сыграло изобретение в I860 г. итальянским ученым А. Пачинотти электродвигателя с кольцевым якорем.
И все же до конца прошлого столетия пар и вода оставались основной силой, приводившей в движение станки и механизмы в промышленности. Лишь в 70-е годы XIX в. были разработаны практически применимые двигатели постоянного тока, широко демонстрировавшиеся на выставках в Вене (1873 г.). Париже (1881 г.), Мюнхене (1882 г.). Стали появляться сведения об их использовании в составе электропривода для практических целей, чему в значительной мере способствовало создание в 80-е годы ряда передач постоянного тока напряжением до 6000 В. Несмотря на успехи, достигнутые к 70-м годам XIX в. в области конструирования электродвигателей постоянного тока, электрическая энергия использовалась в основном лишь для освещения. Существовавшая тогда система постоянного тока не давала удовлетворительного решения задач передачи и распределения электроэнергии и тормозила развитие электропривода.
Появление переменного однофазного тока сыграло существенную роль в развитии электротехники вообще, однако попытки решения проблемы централизованного производства и распределения электроэнергии на переменном однофазном токе не привели к заметным сдвигам в области электропривода вследствие того, что электродвигатели однофазного тока не имели пускового вращающего момента.
Открытие явления вращающегося магнитного поля в 80-х годах прошлого века (Г. Феррарис и Н. Тесла) положило начало конструированию многофазных электродвигателей. Наиболее экономичной среди многофазных систем оказалась система трехфазного тока, основы которой были разработаны в 1889—1891 г. русским инженером М. О. Доливо-Добровольским. Система трехфазного тока явилась тем новым техническим средством, с помощью которого разрешался весь комплекс проблемы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии. Разработкой трехфазной системы были созданы предпосылки для развития электрификации.
Создание М. О. Доливо-Добровольским в 1889 г. трехфазного асинхронного двигателя ознаменовало новый этап в развитии электропривода и открыло широкую дорогу промышленному применению электричества.
Несомненные экономические преимущества централизованного производства электроэнергии и простота ее распределения привели к том, что электродвигатель, постепенно вытесняя другие виды двигателей, занял первое место во всех отраслях промышленности. Мощность электродвигателей по отношению к общей мощности установленных двигателей составляла в 1890 г. 5 %, в 1927 г. 75 %, в настоящее время около 100 %.
Применение электродвигателей оказало революционизирующее влияние на устройство приводов и даже на конструкцию самих производственных механизмов. Прежде всего это сказалось в отказе от трансмиссионного привода и переходе к индивидуальному и взаимосвязанному электроприводам. Каждый, кто бывал на современных заводах, понимает, насколько различны условия работы в цехе, загроможденном большим числом приводных ремней, и в свободном светлом и чистом цехе, где нет шумящих и затемняющих свет трансмиссий.
Развитие электропривода всегда шло в направлении сближения двигателя с производственным механизмом и вытеснения промежуточных передач. Примером может
Рис. 34.1. Схема коробки скоростей токарного станка при различных типах приводных двигателей.
служить уменьшение числа пар переключаемых зубчатых колес в коробке скоростей токарного станка (рис. 34.1). Для получения 12 скоростей на шпинделе при нерегулируемом индивидуальном приводе требуется 9 пар зубчатых колес (рис. 34.1. а). Применение двухскоростного асинхронного двигателя дает возможность уменьшить число зубчатых колес до семи пар (рис. 34.1. б), а при регулируемом двигателе постоянного тока их число снижается до четырех пар (рис. 34.1. в).
Рис. 34.2. Схема развития электропривода радиально-сверлильного станка.
Рис. 34.3. Электропривод шлифовального круга (электрошпиндель).
На рис. 34.2 показана схема развития электропривода радиально-сверлильного станка, где постепенное сближение приводного двигателя с производственным механизмом привело к значительному упрощению отдельных кинематических цепей рабочей машины, приводимых различными двигателями (а, b, с, d).
Индивидуальные и взаимосвязанные электроприводы снабжаются иногда обычными серийными двигателями, но часто в них применяются специальные пристраиваемые фланцевые или встроенные двигатели, чем достигается органическое слияние элементов всего электрифицированного агрегата.
В индивидуальном электроприводе иногда достигается настолько тесное слияние двигателя с исполнительным механизмом, что конструктивно они представляют собой единое целое. На рис. 34.3 показан электропривод шлифовального круга от асинхронного короткозамкнутого двигателя, так называемый электрошпиндель.
Рис. 34.4. Двигатель - ролик с наружным ротором.
Другим примером может служить двигатель-ролик (рис. 34.4), применяемый в металлургической промышленности для перемещения слитков металла. Неподвижная статорная обмотка двигателя здесь, располагается внутри, а сам ролик является ротором.
К первым применениям электропривода можно отнести некоторые артиллерийские механизмы на русских судах «Россия» и «Веста» (1887 г.), электрическую железную дорогу и ткацкий станок, демонстрировавшийся на промышленной выставке в Берлине (1879 г.), первый электрический трамвай Ф.Л. Пироцкого (1880г.), электрические швейные машины (1882 г.) и вентиляторы (1886 г.) В.Н. Чиколсва, судовые электрические подъемники и рулевые механизмы (1890—1892 гг.), металлургические машины на ряде американских заводов, оборудованные электроприводами постоянного тока с полуавтоматическим управлением посредством контакторов, команд о контроллеров и т.п. (1890—1892 гг.) [6.54].
Условия для развития массового электропривода создались в конце XIX в. благодаря открытию в 1886 г. Г.Феррарисом и Н.Тесла явления вращающегося магнитного поля, положившему начало созданию многофазных электродвигателей переменного тока, и, главным образом, благодаря комплексу выдающихся работ М.О. Доливо-Добровольского, который в 1888 г. предложил и реализовал трехфазную систему передачи электрической энергии переменного тока и разработал в 1889 г. трехфазный асинхронный двигатель с распределенной обмоткой статора и с короткозамкнутым ротором в виде беличьего колеса.
С развитием материальной базы электропривода создавалась его теория.
Первой теоретической работой по электроприводу в России можно считать статью Д.Л. Лачинова «Электромеханическая работа», опубликованную в журнале «Электричество» в 1880 г. В 1898 г, в учебных планах Петербургского электротехнического института появилась самостоятельная дисциплина «Электрическая передача и распределение электрической энергии». На основе первых разработок в области электропривода П.Д. Войнаровский в 1900 г. и В.В. Дмитриев в 1903 г. выпустили первые учебные пособия по курсу «Электрическая передача и распределение механической энергии». Так начиналась в России подготовка специалистов в области электропривода.
Развитие электропривода в СССР.
В Советском Союзе развитие электропривода получило широкий размах в годы пятилеток в связи с общей индустриализацией страны.
Основоположники марксизма-ленинизма всегда придавали большое значение роли электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства. Всем известно определение В. И. Ленина «Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны».
Под руководством Коммунистической партии ученые и инженеры уже в первые годы советской власти создали государственный план электрификации России — ГОЭЛРО, который был осуществлен с большим перевыполнением и в более короткие сроки, чем это было предусмотрено планом. По плану ГОЭЛРО было намечено соорудить и ввести в эксплуатацию в течение 10—15 лет 30 новых районных электростанций общей мощностью 1 млн. 500 тыс. кВт. За 15 лет — к 1935 г. на районных электростанциях было фактически введено около 4,5 млн. кВт.
Созданный по указанию В. И. Ленина еще в 1921 г. Государственный экспериментальный электротехнический институт, реорганизованный в 1929 г. во Всесоюзный электротехнический институт (ВЭИ), оказал большое влияние на развитие отечественной электротехники, в том числе и на развитие электропривода.
Большую роль в развитии электропривода сыграла также начавшаяся подготовка инженерных кадров в этой области.
Еще в 1922 г. в Ленинградском электротехническом институте имени Ульянова (Ленина) под руководством проф. С. А. Ринкевича создается специальность «электрификация промышленности», которая положила начало регулярному выпуску специалистов в области электропривода и электрификации промышленности.
В 1925 г. выходит в свет книга проф. С. А. Ринкевича «Электрическое распределение механической энергии», явившаяся первым систематизированным трудом, в котором с большой полнотой рассматривались основные вопросы теории и практики электропривода. Дальнейшее развитие теории и практики электропривода нашло свое отражение в труде проф. В. К. Попова «Применение электродвигателей в промышленности» (1932—1939 гг.), а также в трудах Р. Л. Аронова, А. Т. Голована, Д. П. Морозова и др. Вопросы автоматического управления электроприводами нашли освещение в трудах академиков М. П. Костенко, В. С. Кулебакина, а также А. Г. Иосифьяна, В. К. Попова, Д. В. Васильева и др.
Уже в первые годы советской власти были созданы предпосылки к широкому развитию научно-исследовательских работ, способствовавших внедрению электропривода в различные отрасли отечественной промышленности.
Размах электрификации страны иллюстрируется данными о производстве электрической энергии в СССР, приведенными в таблице.
Таблица 34.1
Показатель |
1940 |
1950 |
1955 |
1960 |
1965 |
1970 |
1980 |
Выработка электроэнергии, млрд.кВт∙ч |
48,6 |
91,2 |
170,2 |
292,3 |
506,7 |
740,9 |
1295,0 |
Огромное увеличение производства электроэнергии вызвано широким размахом электрификации всех отраслей промышленности. В угольной, металлургической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности коэффициент электрификации (т. е. отношение установленной мощности электродвигателей к общей установленной мощности двигателей всех видов, выраженное в процентах) приближается к 100 %.
Уже в 1960 г. коэффициент электрификации в важнейших отраслях промышленности СССР составлял: в химической промышленности 97,7, в металлургической 86,9, в промышленности общего машиностроения 98,5, в угольной 99,1 %. Электровооруженность промышленности СССР достигла весьма значительных размеров.
В такой отрасли промышленности, как, например, металлургия, в царской России преобладал паровой двигатель. В настоящее время паровой привод в металлургии почти всюду вытеснен электроприводом.
Претворение в жизнь плана индустриализации привело к созданию в Советском Союзе мощной машиностроительной промышленности и к выпуску огромного количества электрических машин, аппаратов и других изделий электропромышленности.
Так, в черной металлургии уже в первой пятилетке было введено в строй 19 мощных прокатных станов, а во второй 60, из них 9 блюмингов, электропривод которых является одним из наиболее сложных автоматизированных устройств. Завод «Электросила» в 1931 г. выпустил первый советский электропривод блюминга с двигателем 7000 л. с. и с трехмашинным маховичным агрегатом, состоящим из асинхронного двигателя мощностью 3680 кВт и двух генераторов по 3000 кВт. В 1931 —1932 гг. разрабатывается отечественная система комплексной автоматизации электроприводов загрузки доменных печей. Создается электрооборудование для врубовых машин угольной промышленности, взаимосвязанный электропривод бумагоделательных машин и т. п.
В 1936—1937 гг. были разработаны на принципе следящего привода схемы автоматического управления нажимными винтами прокатных станов.
Последующие годы (1940—1945 гг.) ознаменованы разработкой новых принципов построения систем автоматического управления электроприводами, основанных на применении замкнутых цепей с обратными связями и использовании электромашинных, электронных и в дальнейшем магнитных усилителей.
Широкое применение усилителей позволило осуществить непрерывное управление и обеспечить необходимое формирование переходных процессов в электроприводах большого числа механизмов с плавным и большим диапазоном электрического регулирования скорости.
Еще в довоенное время проводились работы, связанные с заменой электромашинного преобразовательного агрегата системы генератор — двигатель статическим. Первая установка такого рода, в которой двигатель постоянного тока для привода шахтного подъемника питался от управляемого ртутного выпрямителя, была пущена в эксплуатацию в 1940 г. Замена электромашинного агрегата ртутным выпрямителем заметно удешевила установку и привела к повышению КПД электропривода.
В послевоенные годы такие электроприводы нашли применение на металлургических заводах для привода прокатных станов.
Сложные автоматизированные электроприводы, способствующие повышению производительности и улучшению качества продукции, были использованы в станах холодной прокатки, шахтных подъемных машинах, текстильных поточных агрегатах, скоростных лифтах высотных зданий, бумагоделательных машинах, экскаваторах, сложных металлорежущих станках и др.
В годы пятилеток такие заводы, как ХЭМЗ, «Электросила», «Динамо» и др. обеспечили быстрее развитие новых типов электроприводов.
При проектировании и реализации указанных электроприводов большую работу провели коллективы таких организаций и заводов, как ЦНИИТмаш, трест «Электропривод», ГПИ «Тяжпромэлектропроект», ЭНИМС, заводы им. Я. М. Свердлова, фрезерных станков в г. Горьком, им. Серго Орджоникидзе и др.
Широкое развитие сельскохозяйственного машиностроения (тракторостроения, производства комбайнов), автомобилестроения, самолетостроения и других видов массового производства потребовало значительного развития механизации и автоматизации трудоемких процессов на базе повсеместного использования автоматизированного электропривода и современных систем управления им.
Заводом «Станкоконструкция» и ЭНИМС еще в первой пятилетке была разработана и пущена в эксплуатацию автоматическая линия станков для обработки блока цилиндров тракторного двигателя. Введение автоматической линии способствовало заметному росту производительности труда за счет использования агрегатных станков, ведущих обработку изделий одновременно многими инструментами и с разных сторон, существенного сокращения вспомогательного времени и автоматизации цикла обработки, совершаемого без участия оператора.
Революционизирующее влияние на развитие автоматизированного электропривода оказали разработка и производство полупроводниковых приборов — транзисторов, тиристоров, которые благодаря сеоим преимуществам стали вытеснять ранее применявшиеся в электроприводе устройства с электронными лампами и ионными приборами. Наряду с системой генератор—двигатель (Г—Д), все шире используется более быстродействующая система тиристорный преобразователь — двигатель (ТП—Д).
В результате освоения нашей промышленностью мощных и надежных силовых тиристоров удается создавать преобразовательные устройства большой мощности. Тиристорные преобразователи отличаются высоким КПД, практически безынерционны, требуют незначительной мощности для управления и с их помощью создаются системы электроприводов, обладающие плавным и широким диапазоном регулирования скорости. Соответствующие схемные решения обеспечивают формирование необходимых статических и динамических характеристик.
Быстрое развитие в СССР и за рубежом полупроводниковой техники, существенное увеличение выпускаемых тиристоров обусловливают резкое уменьшение их стоимости, поэтому наряду с широким использованием тиристорных преобразователей для приводов постоянного тока уже сейчас осваиваются автоматизированные электроприводы переменного тока, управляемые различного рода тиристорными преобразователями.
Известно, что асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в несколько раз дешевле коллекторного двигателя постоянного тока, имеет меньшие габариты, может быть выполнен на существенно большие скорости при той же мощности, надежней и проще в эксплуатации, так как является бесконтактным. Уже сейчас разработанные принципы автоматического управления электроприводами переменного тока с тиристорными преобразователями обеспечивают экономичное плавное регулирование скорости в большом диапазоне, позволяя получить значительно лучшие динамические характеристики этого электропривода по сравнению с электроприводом постоянного тока.
Привод переменного тока, в котором используется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с частотным управлением, является весьма перспективным и в ближайшем будущем во многих случаях сможет заменить систему ТП—Д постоянного тока.
Широким фронтом ведутся научно-исследовательские работы в области электропривода во ВНИИэлектропривод и в других научно-исследовательских, и проектных институтах, в высших учебных заведениях страны — Московском энергетическом, Ленинградском и Харьковском электротехнических институтах, Ленинградском политехническом и др.
Благодаря этому возникла возможность нового мощного развития теории и практики электропривода.
Природа социалистического хозяйства и его плановый характер создают все условия для последовательного и целеустремленного технического развития любой области техники. В этих условиях, особенно в такой многогранной и всюду проникающей области техники, как электропривод, совершенно естественно возникает необходимость в общей теории, которая могла бы определенным образом направлять и обобщать практическую деятельность. Поэтому не случайно, что именно в СССР вопросы общей теории и практики электропривода получили наибольшее развитие и работы советских ученых в этой области являются наиболее значительными.
Значение электропривода в народном хозяйстве и основные направления его дальнейшего развития
Между электровооруженностыо труда и его производительностью существует прямая зависимость: за последние десятилетия производительность общественного труда в промышленности повышается приблизительно на столько процентов, на сколько повышается его электровооруженность. В связи с этим большое значение для промышленности приобретают вопросы, связанные с развитием электропривода. Современный электропривод определяет собой уровень силовой электровооруженности труда и является благодаря своим преимуществам по сравнению со всеми другими видами приводов основным и главным средством автоматизации рабочих машин и производственных процессов.
Если сравнить мускульную работу человека и работу электрической машины, то получится разительный эффект. В течение рабочего дня один человек может при помощи мускульной энергии выработать около 1 кВт-ч. Отметим: кстати, что стоимость 1 кВт-ч энергии, полученной от мощной гидроэлектростанции, составляет не более 1 коп. В высокоэлектрифицированных отраслях промышленности установленная мощность электродвигателей в среднем на одного рабочего составляет 4—5 кВт, что при семичасовом рабочем дне дает потребление в 28—35 кВт-ч. Это означает, что рабочий управляет механизмами, работа которых за смену эквивалентна работе 28—35 чел. Для отдельных рабочих-новаторов производства, а также для рабочих, управляющих сложными агрегатами, эти соотношения значительно выше.
Рост электрификации и автоматизации и создание на этой базе более совершенных машин ведут к огромному повышению производительности труда. Поэтому при решении вопроса о рациональном электроприводе было бы неправильно исходить только из чисто энергетических соображений, т. е. оценивать привод только с точки зрения потребления энергии на единицу продукции. Конечно, борьба за экономию электроэнергии требует уменьшения расхода энергии и является дополнительным источником энергетических ресурсов в промышленности. Однако решающим фактором в оценке электропривода является его влияние на производительность рабочей машины и себестоимость продукции. Себестоимость единицы продукции определяется по формуле
А = (а + б + в + г)/Б,
где а — затраты на сырье; б — затраты на рабочую силу; в — затраты на электроэнергию; г — накладные расходы; Б — общее количество продукции, выработанное за время, к которому отнесены составляющие числителя.
С увеличением продукции Б растут пропорционально и затраты на сырье а, но затраты на рабочую силу б и накладные расходы г возрастают значительно меньше, а стоимость электроэнергии в играет относительно малую роль, составляя всего лишь 3—8 % общей суммы числителя.
Решающим является то, что правильно спроектированный электропривод увеличивает количество продукции Б, т. е. приводит к увеличению знаменателя приведенного выше выражения и определяет, таким образом, снижение себестоимости продукции. Широкое внедрение рационального электропривода коренным образом изменяет условия производственной работы, повышая производительность, улучшая качество продукции и облегчая труд рабочего. В этом состоит существенное значение электропривода для народного хозяйства.
Отечественная техника в короткие сроки создает образцы электропривода более совершенные, а развитие советской теории электропривода обеспечивает правильный путь в решении основных проблем и вопросов.
Современный автоматизированный электропривод представляет собой сложную электромеханическую систему, которая управляет, например, мощными, в несколько десятков тысяч киловатт, аэродинамическими трубами, где осуществляется моделирование условий, аналогичных тем, какие возникают в полете летательных аппаратов, или реверсивными прокатными станами, в которых двигатели постоянного тока мощностью каждый в 10 000 кВт более 1000 раз в течение 1 ч, т. е. примерно за каждые 3 с, меняют свое направление вращения, обеспечивая автоматически прокатку заготовки. Основные блоки системы управления прокатным станом реализуют: ввод данных, слежение за материалом, регистрацию измеряемых данных процесса прокатки, автоматическую адаптацию и оптимальное по времени регулирование процесса и другие функции. В режиме адаптации используются УВМ.
Автоматизация управления станами горячей прокатки с помощью УВМ позволяет выпускать продукцию высокого качества. Кроме увеличения производительности труда и улучшения качества продукции в результате применения УВМ высвобождается большое число обслуживающего персонала.
Автоматизированный электропривод развивает колоссальные мощности для сообщения значительной скорости, высокой маневренности и большой надежности огромным морским и океанским судам различного назначения. Наконец, автоматизированный электропривод — это силовая энергетическая основа мощных экскаваторов, магистрального электрического транспорта, уникальных металлорежущих станков, огромных радиотелескопов и т. д., управляемых с помощью систем автоматики, обеспечивающих оптимальные режимы работы.
Пределы использования по мощности современного электропривода весьма велики — от десятков тысяч киловатт в единичном двигателе до долей ватта.
Для привода доменных воздуходувок применяются двигатели переменного тока мощностью до 50 МВт. Такие двигатели могут иметь частоту вращения до 3000 об/мин.
В измерительной, информационной технике, специальном приборостроении используются двигатели мощностью в сотые доли ватта.
Диапазон изменения номинальных частот вращения также имеет весьма широкие пределы. Так, известны безредукторные электроприводы, частота вращения которых составляет единицы и десятки оборотов в минуту. С другой стороны, в специальных испытательных стендах, прецизионных металлорежущих станках и в других объектах в настоящее время применяются высоко- и сверхскоростные (до 200 000 об/мин) бесконтактные электродвигатели переменного тока, управляемые тиристорными преобразователями частоты.
Системы автоматического управления электроприводами постоянного и переменного тока, в которых используются все достижения полупроводниковой техники, а также возможности электронной вычислительной техники, позволяют существенно упростить конструкции производственных механизмов, повысить их точность и поднять производительность, т. е. способствовать техническому прогрессу.
Использование средств дискретной техники в системах управления приводами постоянного тока расширяет диапазон регулирования скорости до (10000—15000):1 и выше.
Широкая автоматизация механизмов на базе следящих систем электроприводов, систем с цифровым программным управлением и средств комплексной автоматизации — обширная и весьма важная развивающаяся область автоматизированного электропривода. Иллюстрацией результата такой автоматизации может служить быстрая и точная отработка команд по заранее предусмотренной программе на небольшом фрезерно-расточно-сверлильно-резьбонарезном станке с цифровым программным управлением. Станок, представляющий собой по существу небольшой обрабатывающий центр, предназначен для выполнения с помощью шести шпинделей на револьверной головке автоматического фрезерования, расточки, зенкования и нарезания резьбы. Выбор операций и управление всеми функциями осуществляется без вмешательства оператора системой программного управления по трем координатам с заданием программы на перфорированной ленте.
В машинах-автоматах будущего, в которых будут широко использованы возможности автоматизированного электропривода, должен развиваться принцип адаптации, т. е. автоматического приспособления к изменению условий работы и выработки оптимального режима.
В условиях массового и крупносерийного производства, где применяются поточные линии, роль автоматизированного электропривода приобретает особое значение. Такие автоматические линии включают большое число
электроприводов, объединенных сложной системой управления, обеспечивающей интенсифицированный режим работы, логическую бесперебойную последовательность управления .многочисленными механическими, гидравлическими и электрическими устройствами.
Комплексная автоматизация других объектов, например поточно-транспортных систем, доменного и прокатного производства, бумагоделательных агрегатов и т. д. на базе широкого применения автоматизированного электропривода с использованием УВМ, способствует повышению производительности труда, улучшению качества продукции.
Развитие автоматического управления электроприводами ведет к совершенствованию конструкций машин, коренным изменениям технологического процесса, к дальнейшему техническому прогрессу в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте и т. п.