Modern elektrikli tahrikin gelişiminin özellikleri

Modern bir elektrikli sürücüyü geliştirmenin görevleri

SSCB'nin çöküşü ve toplumun yeniden yapılanması ile bağlantılı olarak, Rusya'da elektrik endüstrisinin iş organizasyonunda önemli değişiklikler meydana geldi. Elektroteknik endüstrisinin yoğun gelişimi döneminde, esas olarak Birlik Cumhuriyetlerinde elektrikli tahrik bileşenlerinin üretimi için yeni fabrikalar inşa edildi. Bu nedenle, SSCB'nin dağılmasından sonra, birçok elektroteknik işletme kendilerini Rusya'nın dışında buldu, bu da elektroteknik endüstrisinin yapısının yeniden yapılandırılmasını gerektirdi ve bunun sonucunda birçok fabrika değişti ve ürün yelpazesini genişletti.

20. yüzyılın sonunda Rus işletmelerinin sanayi ürünleri hacmindeki düşüş, ülkedeki elektrik tüketiminin azalmasına neden oldu. 1986'dan 2001'e kadar olan dönemde, Rusya'da elektrik tüketiminde %18 (1082,2 milyar kWh'den 888 milyar kWh'ye) azalma meydana geldi ve BDT ülkelerinde daha da fazlaydı — %24 (1673,5 milyar kWh'den 1275'e) milyar kWh).Bu, gelişimlerinin hızını etkileyen yeni elektrikli sürücülere olan ihtiyacın azalmasına yol açtı.

Ancak, 20. yüzyılın sonunda Rusya'da otomatik elektrikle çalışan hareket elektrik enerjisinin önemli bir tüketicisi olmaya devam etmektedir ve elektrik mühendisliğinin bir dalı ve elektrik mühendisliğinin ana yönlerinden biri olarak gelişmeye devam etmektedir. Elektrik endüstrisinin elektrikli makineler, transformatörler, elektrikli cihazlar, enerji dönüştürme ekipmanı oluşturma alanındaki başarıları sayesinde, modern elektrikli sürücü, hizmet ettiği mekanizmaların ve teknolojik hatların otomasyonu için yüksek gereksinimleri karşılayabilmektedir.

Endüstriyel elektrifikasyonun mevcut durumunun analizi ve entegre otomasyon sistemlerinin gelişimi, temellerinin, endüstriyel üretimden günlük yaşam alanına kadar toplumun tüm yaşam alanlarında ve faaliyetlerinde giderek daha fazla kullanılan değişken bir elektrikli tahrik olduğunu göstermektedir.

Elektrikli sürücülerin teknik özelliklerinin sürekli iyileştirilmesi nedeniyle, tüm uygulama alanlarındaki modern teknik ilerlemenin temelini oluştururlar. Aynı zamanda, modern bir otomatikleştirilmiş elektrikli tahrikin geliştirilmesinde, eleman tabanının durumu ve üretim ihtiyaçları nedeniyle bir takım özellikler gözlenir.

Elektrikli sürücünün gelişiminin bu aşamasındaki ilk özelliği, değişken frekanslı AC sürücülerin niceliksel ve niteliksel büyümesi nedeniyle değişken elektrikli sürücünün uygulama alanının genişlemesidir.

Son yıllarda tristör ve transistör frekans konvertörlerinde yapılan iyileştirmeler, daha basit tasarımlı ve daha düşük metal tüketimine sahip asenkron elektrik motorları kullanan ayarlanabilir elektrikli sürücülerin yoğun bir şekilde geliştirilmesine yol açmış, bu da şu anda kontrol edilebilir doğru akım elektrikli sürücülerin yer değiştirmesine yol açmıştır. Rusya'da baskın uygulama.

Modern elektrikli sürücünün geliştirilmesinin ikinci özelliği, elektrikli sürücünün dinamik ve statik göstergeleri için artan gereksinimler, teknolojik kurulumların ve süreçlerin yönetimi ile ilgili işlevlerinin genişletilmesi ve karmaşıklaştırılmasıdır... Elektrikli sürücünün geliştirilmesi, yaratma yolunu izler. dijital kontrol sistemleri ve modern kullanımının yaygınlaşması mikroişlemci teknolojisi.

Bu, elektrikli tahrik sistemlerinin karmaşıklığına, dolayısıyla modern mikroişlemci kontrolörleri kullanılarak etkin bir şekilde çözülebilen görevlerin doğru belirlenmesine yol açar.

Bir elektrikli tahrikin geliştirilmesinin üçüncü özelliği, eleman tabanını birleştirme, modern mikroelektronik ve blok modül ilkesini kullanarak tam elektrikli tahrikler yaratma arzusudur... Bu temelin uygulanması, tam elektriğin daha da geliştirilmesi ve iyileştirilmesi sürecidir. AC motorlar için frekans kontrol sistemlerini kullanan sürücüler.

Modern bir elektrikli sürücünün geliştirilmesinin dördüncü özelliği, üretim süreçlerinin yönetiminde enerji tasarruflu teknolojilerin uygulanması için yaygın olarak kullanılmasıdır... Endüstrinin gelişimi, otomatik elektrikli sürücünün enerji temeli olarak artan önemini belirlemektedir. üretim süreçlerinin otomasyonu.

Elektrikli sürücü, elektrik enerjisinin ana tüketicisidir. Ülkemizde üretilen toplam elektriğin %60'ından fazlası elektrikli tahrik vasıtasıyla mekanik harekete dönüştürülerek, tüm endüstrilerde ve günlük yaşamda makine ve mekanizmaların çalışmasını sağlar. Bu bağlamda, küçük ve orta güçlü kütle elektrikli sürücülerin enerji göstergeleri, teknik ve ekonomik sorunların çözümünde büyük önem taşımaktadır.

Rasyonel, ekonomik elektrik tüketimi sorunu bugün özel dikkat gerektirmektedir. Buna göre, elektrikli tahrikin geliştirilmesi, enerji tüketimi açısından elektrikli tahrikin rasyonel tasarımı ve kullanımı sorununa acil bir çözüm gerektirmektedir. Bu sorun, elektrikli sürücülerin verimliliğini artırmayı ve elektrik tüketimini azaltan teknolojik makinelerin yönetimini organize etmeyi amaçlayan önlemlerin araştırılmasını ve geliştirilmesini gerektirir.

Modern elektrikli tahrikin gelişiminin beşinci özelliği, motor ve mekanizmanın organik bir füzyonu arzusudur... Bu gereklilik, makinelerin ve mekanizmaların kinematik zincirlerini basitleştirmeyi amaçlayan teknolojilerin geliştirilmesindeki genel eğilim tarafından belirlenir. , yapısal olarak mekanizmaya yerleştirilmiş olan ayarlanabilir elektrikli tahrik sistemlerinin iyileştirilmesi sayesinde mümkün olmuştur.

Bu eğilimin tezahürlerinden biri, dişlisiz elektrikli tahriki yaygın olarak kullanma arzusudur... Şu anda, valsli değirmenler, maden kaldırma makineleri, ekskavatörlerin ana mekanizmaları ve yüksek hızlı asansörler için güçlü dişlisiz elektrikli tahrikler yaratılmıştır. Bu cihazlar, 8 ila 120 rpm nominal dönüş hızına sahip düşük hızlı motorlar kullanır.Bu tür motorların artan boyutuna ve ağırlığına rağmen, dişlilere kıyasla doğrudan tahrikli elektrikli tahriklerin kullanılması, daha yüksek güvenilirlikleri ve hızları ile haklı çıkar.

Bir elektrikli sürücünün geliştirilmesindeki mevcut durum, uzun vadeli görevler ve eğilimler, eleman tabanını iyileştirme ihtiyacını belirler.

Elektrikli sürücünün eleman tabanının geliştirilmesi için beklentiler

Modern elektrikli sürücünün gelişimi göz önüne alındığında, teknolojik süreçlere olan talebin artması ve elektrikli ürünlerin tüketici özelliklerinin genişlemesi nedeniyle, elektrikli ekipmanı iyileştirmenin nesnel eğiliminin karmaşıklığı olduğunu dikkate almak gerekir.

Bu koşullar altında, bir elektrikli sürücünün ve kontrol araçlarının geliştirilmesinin ana görevi, çalışan makinelerin, mekanizmaların ve teknolojik hatların otomasyonu için gerekliliklerin en eksiksiz şekilde karşılanmasıdır. modern mikroişlemcilerin yardımıyla değişken hızlı kontrol edilebilir sürücüler.

Şu anda asıl görev, değişken gerilimli AC sürücülerin uygulama alanlarını genişletmektir. Bu sorunu başarılı bir şekilde çözmek, emeğin elektrikli ekipmanını artırmaya, emek verimliliğini önemli ölçüde artıracak birçok teknolojik kurulum ve işlemi mekanize etmeye ve otomatikleştirmeye olanak tanır.

Bunun için elektrik mühendisliği alanında bir takım bilimsel, teknik ve üretim problemlerinin çözülmesi gerekmektedir, çünkü elektrikli tahrik sistemlerinin geliştirilmesi mekanik transmisyon elemanlarının, elektrik motorlarının, yarı iletken enerji dönüştürücülerinin ve mikrodenetleyicilerin iyileştirilmesini gerektirir.

Mekanik hareket transdüserlerinin iyileştirilmesi

Modern elektrikli sürücüleri ve bunlara dayalı elektromekanik kompleksleri iyileştirme sorunlarına kapsamlı bir çözüm, mekanik hareket dönüştürücülerin tasarımına ve uygulanmasına özel dikkat gerektirir. Şu anda, proses ekipmanının mekanik cihazlarını basitleştirmeye ve bunların elektrikli bileşenlerini karmaşıklaştırmaya yönelik artan bir eğilim var.

Yeni teknolojik ekipman tasarlarken, "kısa" mekanik şanzımanlar ve doğrudan tahrikli elektrikli tahrikler kullanma eğilimindedirler.Yürütülen araştırmalar, ağırlık ve boyut ve verimlilik göstergeleri açısından, yalnızca elektrik motoru değil, aynı zamanda dişli kutusu da dikkate alınırsa, dişlisiz elektrikli sürücülerin dişli elektrikli sürücülerin ağırlık ve boyut ve verimlilik göstergeleriyle karşılaştırılabilir olduğunu göstermektedir.

Sert mekanik şanzımanların ve dişlisiz elektrikli tahriklerin kullanımındaki önemli bir kazanç, makinelerin yürütme organları için hareket kontrol sistemlerinin kalitesine ve mekanizmaların güvenilirliğine ilişkin daha yüksek göstergelere ulaşılmasıdır. Bunun nedeni, geri beslemeyle kaplanan uzatılmış mekanik şanzımanların, elastik mekanik titreşimlerin varlığı nedeniyle elektrikli tahrik kontrol sisteminin bant genişliğini önemli ölçüde sınırlamasıdır.

Genel endüstriyel uygulamalar için en basit mekanik transmisyonlar, dişlerin, millerin ve desteklerin esnekliği nedeniyle genellikle birkaç rezonans elastik titreşim frekansına sahiptir. Buna, geri tepme örnekleme cihazlarının kullanımı nedeniyle mekaniği karmaşık hale getirme ihtiyacını da eklersek, özellikle yüksek performanslı ve kaliteli proses ekipmanı için dişlisiz tahriklerin kullanımının giderek daha alakalı hale geleceği aşikar hale gelir.

Elektrikli tahriklerin geliştirilmesinde umut vaat eden bir yön, yalnızca dişli kutusunu değil, aynı zamanda motor rotorlarının dönme hareketini makinenin öteleme hareketine dönüştüren cihazları da kapatmayı mümkün kılan doğrusal elektrik motorlarının kullanılmasıdır. makinelerin gövdeleri.Lineer motorlu bir elektrikli tahrik, makinenin genel tasarımının organik bir parçasıdır, kinematiğini son derece basitleştirir ve çalışma gövdelerinin öteleme hareketi ile makinelerin optimum tasarımı için fırsatlar yaratır.

Son zamanlarda, mekanizmaya yerleştirilmiş elektrik motorlarına sahip teknolojik ekipmanlar yoğun bir şekilde geliştirilmiştir. Bu tür cihazlara örnekler:

• elektrikli alet,

• mafsallı mafsallara gömülü robotları ve manipülatörleri sürmek için motorlar,

• motorun yapısal olarak rotor görevi gören bir tamburla birleştiği kaldırma vinçlerinin elektrikli tahrikleri.

Son yıllarda, yerli ve yabancı uygulama, elektromekanik dönüştürücünün (elektrik motoru) çalışma gövdesi ve bazı kontrol cihazlarıyla daha derin entegrasyonuna yönelik bir eğilim gözlemlemiştir. Bu, örneğin, çekiş elektrikli tahrikindeki bir motor tekerleğidir, elektrikli iğ taşlama makinelerinde mekik, iki koordinatlı (X, Y) motora sahip bir koordinat oluşturucunun yürütme organı olan dokuma ekipmanının doğrusal elektrikli tahrikinin translasyonel olarak hareket eden bir elemanıdır.

Entegre elektrikli sürücülerin daha düşük malzeme tüketimine sahip olması, gelişmiş enerji özelliklerine sahip olması, kompakt ve kullanımı kolay olması nedeniyle bu eğilim giderek artmaktadır. Bununla birlikte, güvenilir ve ekonomik entegre elektrikli sürücülerin oluşturulmasından önce, kapsamlı teorik ve deneysel çalışmaların yanı sıra, mutlaka parametre optimizasyonu ve güvenilirlik tahminleri elde etmeyi içeren modern düzeyde gerçekleştirilen tasarım geliştirmeleri yapılmalıdır.Ayrıca bu yöndeki çalışmalar farklı profillerden uzmanlar tarafından yürütülmelidir.

Ayrıca bakınız: Enerji tasarrufu aracı olarak değişken elektrikli tahrik