Obecnie absolutnie każda maszyna składa się z trzech głównych części, w tym silnika, korpusu wykonawczego i mechanizmu przekładni. Dla prawidłowego wykonywania własnych funkcji przez maszynę technologiczną jej organ wykonawczy w taki czy inny sposób musi wykonywać dostatecznie pewne ruchy realizowane za pomocą napędu. Co należy rozumieć pod tym pojęciem? Jak sterowany jest napęd? Jaka jest historia jego powstania? Na te i inne równie poważne pytania można odpowiedzieć w trakcie lektury materiałów tego artykułu.
Wprowadzenie
Ważne jest, aby wiedzieć, że obecnie znane są następujące typy napędów:
- Napęd ręczny, mechaniczny lub konny.
- Zasilany przez turbinę wiatrową.
- Napęd turbiny gazowej.
- Napęd hydrauliczny, pneumatyczny lub elektryczny silnik (taki jak siłownik kulowy).
- Napęd na koło wodne.
- Napęd parowy.
- Dysksilnik spalinowy.
- Napęd hydrauliczny, pneumatyczny lub elektryczny silnik.
Dziś część jest głównym elementem konstrukcyjnym każdej maszyny do celów technologicznych, jej kluczowym zadaniem jest zapewnienie wymaganego ruchu korpusu wykonawczego mechanizmu zgodnie z danym prawem. Należy zauważyć, że warto przedstawić współczesną maszynę techniczną jako zespół współpracujących napędów, które są połączone systemem sterowania, który w pełni zapewnia organom wykonawczym niezbędne ruchy po skomplikowanych trajektoriach.
Napęd elektryczny to nowoczesne rozwiązanie
Ciekawe, że w procesie szybkiego rozwoju produkcji przemysłowej napęd elektryczny zajął dziś pierwsze miejsce nie tylko pod względem reprezentowanej branży, ale także w życiu codziennym pod względem całkowitej moc silnika i oczywiście charakterystyka ilościowa. Należy pamiętać, że w każdym napędzie elektrycznym znajduje się część mocy, przez którą energia z silnika jest przekazywana do organu wykonawczego oraz system sterowania, który w pełni zapewnia jej ruch zgodnie z danym prawem.
Napęd elektryczny to koncepcja, której definicja wraz z rozwojem technologii została rozszerzona i dopracowana zarówno w aspekcie układów sterowania, jak i w aspekcie mechaniki. Warto wiedzieć, że w książce „Wykorzystanie silników elektrycznych w przemyśle”, opublikowanej w 1935 r. przez V. K. Popov (profesor Przemysłowego Instytutu Leningradzkiego) zdefiniował bardzo ciekawą koncepcję regulowanego napędu elektrycznego. Tak więc przez napęd elektryczny należy rozumieć taki mechanizm, w stosunku do którego możliwa jest zmiana prędkości niezależna od obciążenia.
Nowoczesna koncepcja napędu elektrycznego
Z biegiem czasu rozszerzyły się funkcje i zastosowania napędu elektrycznego. Pojawił się na przykład napęd elektryczny do szycia lub napęd elektryczny z dziurką od klucza. Dlatego przy automatyzacji procesów produkcyjnych w kompleksie konieczne stało się doprecyzowanie rozważanej koncepcji. Tak więc na trzeciej konferencji dotyczącej automatyzacji procesów produkcyjnych w dziedzinie inżynierii mechanicznej i zautomatyzowanego napędu elektrycznego w przemyśle, która odbyła się w maju 1959 r. w Moskwie, przyjęto nową definicję. Napęd elektryczny to nic innego jak złożone urządzenie, które przekształca energię elektryczną w energię mechaniczną, a także zapewnia kontrolę elektryczną energii mechanicznej, która została przekształcona.
Napęd elektryczny w literaturze
Ciekawe, że S. I. Artobolevsky w 1960 roku w swojej pracy „Napęd jest kluczowym elementem konstrukcyjnym maszyny” doszedł do wniosku, że rozważanie napędów jako złożonych systemów obejmujących korpus wykonawczy, mechanizm przekładni i silnik, nie poświęca się należytej uwagi. Podkreślił więc, że teoria napędu elektrycznego dotyczy warunków pracysilnika elektrycznego, bez uwzględnienia korpusu pomocniczego i mechanizmu przekładni, oraz mechaniki w ujęciu teoretycznym opracowań korpusów wykonawczych i urządzeń transmisyjnych, bez uwzględnienia wpływu silnika.
Ważne jest, aby zauważyć, że w podręczniku „Podstawy zautomatyzowanego napędu elektrycznego” z 1974 roku autorstwa M. G. Chilikina i innych autorów podano następujący termin: „Napęd elektryczny to urządzenie elektromechaniczne przeznaczone do automatyzacji i elektryfikacji procesów produkcyjnych i składa się z urządzeń sterujących, konwertujących, przekładniowych i silników elektrycznych.”
Obsługa napędu elektrycznego
Jak działa napęd elektryczny? Weźmy na przykład zamek elektryczny. Tak więc energia mechaniczna z urządzenia transmisyjnego jest przekazywana bezpośrednio do działającego (wykonawczego) korpusu mechanizmu w celach produkcyjnych. Napęd elektryczny realizuje zamianę energii elektrycznej na mechaniczną, a także w pełni zapewnia kontrolę elektryczną energii, która została przetworzona, zgodnie z aktualnymi wymaganiami technologicznymi dotyczącymi trybów pracy mechanizmu o charakterze produkcyjnym.
Jakie inne definicje są dziś znane?
Warto wiedzieć, że w słowniku politechnicznym z 1977 r., opublikowanym pod redakcją I. I. Artobolewskiego (akademika), podano następujący termin: „Napęd elektryczny to nic innego jak urządzenie elektromechaniczne przeznaczone do wprawione w ruch maszyny i mechanizmy, w których źródłoenergia - silnik elektryczny. Zauważono tam, że każdy napęd elektryczny (na przykład elektryczny wózek inwalidzki) zawiera jeden lub kilka silników elektrycznych, mechanizm przekładni i sprzęt sterujący.
Cechy nowoczesnych napędów elektrycznych
Dziś znana jest szeroka gama napędów elektrycznych. Żywym tego przykładem jest zawór elektryczny, ponieważ wydaje się, że całkiem niedawno społeczeństwo nie mogło sobie nawet wyobrazić takiego mechanizmu. Należy zauważyć, że nowoczesne napędy elektryczne wyróżniają się niezwykle wysokim poziomem automatyzacji, co pozwala im w pełni pracować zgodnie z trybami ekonomicznymi, a także z dużą dokładnością wytwarzać niezbędne parametry ruchu korpusu wykonawczego maszyny. Dlatego już na początku lat 90. omawiany termin został poszerzony o automatykę.
Określenie zgodnie z GOST
W GOST R50369-92 „Napędy elektryczne” wprowadzono następującą koncepcję: „Napęd elektryczny to system elektromechaniczny, który zawiera konwertery energii, które współdziałają ze sobą, konwertery mechaniczne i elektromechaniczne, urządzenia informacyjne i sterujące, jak również jako mechanizmy interfejsu z zewnętrznymi systemami mechanicznymi, elektrycznymi, informacyjnymi i sterującymi. Mają one na celu wprawienie w ruch organów wykonawczych maszyny, a także sterowanie tym ruchem w celu realizacji procesu technologicznego.”
B. I. Klyuchev o napędzie elektrycznym
Jak się okazało, absolutnie każdy napęd elektryczny, na przykład elektryczny napęd lusterek, składa się z kilku części. Przydałoby się dokładniej zbadać ten temat. Tak więc podręcznik V. I. Klyucheva „Teoria napędu elektrycznego”, który został opublikowany w 2001 roku, podaje następującą definicję rozważanego pojęcia jako urządzenia technicznego: „Napęd elektryczny to nic innego jak urządzenie elektromechaniczne przeznaczone do ustawiania w ruchu organów wykonawczych maszyny i sterowania procesami o charakterze technologicznym. Składa się z urządzenia sterującego, mechanizmu z silnikiem elektrycznym i urządzenia transmisyjnego. Jednocześnie podręcznik dostarcza jasnych wyjaśnień w zakresie przeznaczenia i składu wymienionych elementów napędu elektrycznego. Przydatne będzie bardziej szczegółowe omówienie tej kwestii w następnym rozdziale.
Części napędu elektrycznego
Urządzenie transmisyjne dowolnego napędu elektrycznego (na przykład wózka inwalidzkiego z napędem elektrycznym) zawiera sprzęgła i przekładnie mechaniczne, które są niezbędne do przeniesienia energii mechanicznej wytwarzanej przez silnik na siłownik.
Mechanizm konwertera jest przeznaczony do kontrolowania przepływu energii elektrycznej pochodzącej z sieci, aby odpowiednio regulować tryby pracy mechanizmu i silnika. Należy dodać, że jest to część energetyczna układu sterowania napędem elektrycznym.
Urządzenie sterujące służy jako informacyjna niskoprądowa część systemu sterowania, która jest przeznaczona dozbieranie i późniejsze przetwarzanie napływających informacji dotyczących stanu układu, wpływów nastaw, a także generowanie sygnałów sterujących dla przekształtnika silnika elektrycznego opartego na tym układzie.
Dwie interpretacje
Z materiału przedstawionego w artykule możemy wywnioskować, że pojęcie napędu elektrycznego jest obecnie definiowane przez dwie interpretacje: jako połączenie różnych urządzeń oraz jako dziedzinę nauki. Podręcznik dla uczelni wyższych „Teoria zautomatyzowanego napędu elektrycznego”, który ukazał się w 1979 roku, podkreśla, że teoria napędu elektrycznego jako samodzielna dziedzina nauki powstała w naszym kraju.
Ważne jest, aby pamiętać, że warto uznać rok 1880 za początek jego rozwoju, ponieważ to wtedy artykuł D. A. Lachinova „Praca elektromechaniczna” został opublikowany w znanym czasopiśmie „Elektryczność”.”. W nim po raz pierwszy scharakteryzowano zalety elektrycznego rozdziału energii mechanicznej.
Należy dodać, że w tym samym podręczniku przyjęto definicję napędu elektrycznego jako dziedziny nauk stosowanych: „Teoria napędu elektrycznego jest nauką techniczną, która bada ogólne cechy układów elektromechanicznych, metody ruchu kontrola tych systemów.”
Dziś napęd elektryczny jest częścią najważniejszej, szybko rozwijającej się dziedziny techniki i nauki, która zajmuje wiodącą pozycję wautomatyzacja i elektryfikacja życia codziennego i przemysłu. Jego zastosowanie i rozwój, w taki czy inny sposób, pociąga za sobą wzrost wymagań dotyczących kompleksów i systemów elektrycznych.
