1.Предмет и задачи курса «эм и мс».
Целью изучения дисциплины «ЭМ и МС» является изучение принципов построения и действия, основ проектирования и эксплуатации, методов моделирования и расчета процессов и режимов работы электромеханических и мехатронных систем.
При изучении данной дисциплины должны быть приобретены следующие знания и умения:
знать и уметь использовать принципы построения и реализации ЭМС;
выполнять проектно-конструкторские разработки ЭМС;
владеть методами моделирования и расчета процессов и режимов работы ЭМС;
иметь опыт экспериментально-исследовательской работы и составления расчетных схем для анализа и синтеза сложных ЭМС;
иметь навыки настройки, монтажа, наладки и эксплуатации ЭМ и МС.
Основные разделы дисциплины:
характеристики и параметры электроприводов ЭМ и МС;
механика электропривода ЭМ и МС;
управление ЭМ и МС;
методы моделирования ЭМ и МС.
2.Определение эм и мс. Обобщенная функциональная схема автоматизированного электропривода.
Электромеханическая система – это совокупность взаимодействующих, взаимосвязанных и взаимообусловленных элементов, осуществляющих электромеханическое преобразование энергии.
по функциональному назначению ЭМС можно подразделить на:
источники питания (преобразования электрической энергии в механическую);
системы электрического привода (системы преобразования электрической энергии в механическую);
двигатель-генераторные установки (осуществляющие преобразование как механической энергии в электрическую, так и электрической энергии в механическую одновременно (двухмагнитный преобразователь) или поочередно (стартер-генератор)).
Автоматизированным электроприводом называется электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для приведения в движение исполнительных органов рабочих машины и управления этим движением.
Рис. 1 Структурная схема автоматического электропривода
МЧ – механическая часть привода:
РМ – рабочий механизм;
ПУ – передающее устройство (для передачи и преобразования механической энергии);
ЭД – электродвигательное устройство (предназначено для преобразования электрической энергии в механическую или наоборот):
ЭМП – электромеханический преобразователь энергии (преобразует электрическую мощность в механическую);
РД – ротор двигателя, на который воздействует момент двигателя при угловой скорости ;
СУ – система управления:
П – силовая преобразовательная часть (преобразователь);
У – управляющее устройство;
ЗУ – задающее устройство;
ДОСЭ – датчики обратной связи электрические;
Д
ОСМ1
- датчики обратной связи механические.
ДОСМ2
3.Классификация эмс.
По типу электромеханического преобразователя:
с двигателем постоянного тока (независимого возбуждения, последовательного возбуждения, смешанного возбуждения);
с бесколлекторными двигателями постоянного тока;
с асинхронными двигателями переменного тока (одно- , двух- , трехфазная обмотка статора);
с синхронными двигателями;
с шаговыми двигателями.
По способу управления ЭМС:
одноканальные (к ним относятся магнитоэлектрические машины с постоянным возбуждением, как постоянного тока, так и переменного, а также асинхронные с короткозамкнутым ротором и гистерезисные двигатели (в последних магнитный поток изменяется, но в малых пределах));
двухканальные (к ним относятся электрические машины, магнитный поток в которых можно регулировать дополнительной системой возбуждения электромагнитного или комбинированного типа).
По конструктивному признаку:
бесконтактные;
контактные (щеточные контакты).
Одноканальные машины, как правило, бесконтактные.
По роду тока:
машины постоянного тока;
машины переменного тока;
машины смешанного тока.
ЭМС, поток энергии в которых преобразуется как в электромеханических и полупроводниковых преобразователях, называются вентильными ЭМС (позволяют создавать дополнительный управляемый канал).
В бесконтактных системах электропривода постоянного тока используется и полупроводниковый инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. Такие системы называются вентильными двигателями (их совокупность). В ряде случаев используют реверсивный вентильный преобразователь.
Для непосредственного преобразования частоты используются циклоконвертеры. В ряде случаев и в системах генерирования, и в системах электропривода используется комбинированный преобразователь со звеном постоянного тока (т. е. переменный ток выпрямляется, а потом пропускается через инвертор).
По характеру нагрузки:
постоянная;
изменяющаяся (изменяется медленнее, чем происходит время регулирования процесса);
импульсная (изменяется очень быстро);
знакопеременная (изменяется направление действия момента, силы).