Wat is een elektrische aandrijving?
Elke machine bestaat uit drie hoofdonderdelen: de motor, het transmissiemechanisme en het uitvoerend orgaan. Om een technologische machine zijn functies te laten uitvoeren, moeten zijn uitvoerende organen zeer specifieke bewegingen uitvoeren, die worden uitgevoerd met behulp van een aandrijving.
Over het algemeen kan voortstuwing handmatig, door paarden getrokken, mechanisch zijn, maar ook door een windturbine, waterrad, stoom- of gasturbine, verbrandingsmotor, pneumatische, hydraulische of elektrische motor. De aandrijving is het belangrijkste structurele element van elke technologische machine, zijn belangrijkste taak is om de noodzakelijke beweging van het uitvoerende orgaan van de machine te bieden volgens een bepaalde wet. Een moderne technologische machine kan worden voorgesteld als een complex van op elkaar inwerkende aandrijvingen verenigd door een besturingssysteem dat uitvoerende organen voorziet van de nodige bewegingen langs complexe trajecten.
Tijdens het ontwikkelingsproces van de industriële productie nam de elektrische aandrijving de eerste plaats in de industrie en in het dagelijks leven in termen van het aantal en het totale geïnstalleerde vermogen van motoren. Bij elke elektrische aandrijving is het mogelijk om een vermogensgedeelte te onderscheiden, waardoor de energie van de motor naar het uitvoerende lichaam wordt overgebracht, en een besturingssysteem dat zorgt voor de noodzakelijke beweging volgens een bepaalde wet.
Naarmate de technologie is geëvolueerd, is de definitie van elektrische aandrijving verfijnd en uitgebreid, zowel in de richting van mechanica als in de richting van besturingssystemen. In het boek "Application of Electric Motors in Industry", gepubliceerd in 1935, gaf professor V.K. Popov van het Leningrad Industrial Institute de volgende definitie van een bestuurde elektrische aandrijving: "We noemen een bestuurde motor en rijden er een die de snelheid kan veranderen ongeacht bezig met laden. »
Het uitbreiden van de toepassingsgebieden en functies van elektrische aandrijvingen in de complexe automatisering van productieprocessen vereist verduidelijking en uitbreiding van het concept "elektrische aandrijving". Op de derde conferentie over automatisering van productieprocessen in de machinebouw en geautomatiseerde elektrische aandrijving in de industrie, die in mei 1959 in Moskou werd gehouden, werd de volgende definitie gebruikt: «Een elektrische aandrijving is een complex apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie en elektrische controle van de omgezette mechanische energie.»
In 1960, S.I.Artobolevsky concludeerde in zijn werk "De aandrijving - het belangrijkste structurele element van de machine" dat de studie van aandrijvingen als complexe systemen, waaronder de motor, het transmissiemechanisme en het aandrijfmechanisme, niet de nodige aandacht krijgt. Elektrische aandrijftheorie bestudeert de bedrijfsomstandigheden van een elektromotor zonder rekening te houden met het overbrengingsmechanisme en hulplichaam, en theoretische mechanica bestudeert de overbrengingsinrichtingen en uitvoerende organen zonder rekening te houden met de invloed van de motor.
In 1974 werd in het leerboek "Fundamentals of automated electric drive" Chilikina M.G. en andere auteurs de volgende definitie gegeven: "Een elektrische aandrijving is een elektromechanisch apparaat dat is ontworpen voor elektrificatie en automatisering van industriële processen, bestaande uit een omvormer, een elektromotor , een apparaat voor transmissie en beheer.'
Van het transmissieapparaat wordt de mechanische energie rechtstreeks overgedragen aan het uitvoerende of werkende lichaam van het productiemechanisme. De elektrische aandrijving zet elektrische energie om in mechanische energie en zorgt voor elektrische regeling van de omgezette energie in overeenstemming met de technologische vereisten voor de werkingsmodi van het productiemechanisme.
In 1977, in het polytechnische woordenboek, gepubliceerd onder redactie van Academicus I.I. Artobolevsky werd de volgende definitie gegeven: «De elektrische aandrijving is een elektromechanisch apparaat voor het aandrijven van mechanismen en machines, waarbij de elektromotor dient als een bron van mechanische energie. Een elektrische aandrijving bestaat uit een of meer elektromotoren, een overbrengingsmechanisme en regelapparatuur. »
Moderne elektrische aandrijvingen worden gekenmerkt door een hoge mate van automatisering, waardoor ze in de meest economische modi kunnen werken en met hoge nauwkeurigheid de noodzakelijke parameters van de beweging van het uitvoerende orgaan van de machine kunnen reproduceren. Daarom zal begin jaren negentig het concept van elektrische aandrijving worden uitgebreid naar automatisering.
In GOST R50369-92 «Elektrische aandrijvingen. Termen en definities» de volgende definitie wordt gegeven: «Elektrische aandrijving is een elektromechanisch systeem dat bestaat uit het algemene geval van op elkaar inwerkende elektrische energieomzetters, elektromechanische en mechanische omzetters, besturings- en informatieapparaten en apparaten voor aansluiting op externe elektrische, mechanische, besturings- en informatiesystemen. systemen ontworpen om de uitvoerende organen van de werkende machine in beweging te zetten en deze beweging te beheersen om het technologische proces te implementeren. »
In het leerboek van V.I. Klyuchev "Theory of electric drive", gepubliceerd in 2001, wordt de volgende definitie van elektrische aandrijving als technisch apparaat gegeven: "Een elektrische aandrijving is een elektromechanisch apparaat dat is ontworpen om de werkende organen van machines aan te drijven en technologische processen te regelen, bestaande uit een transmissie apparaat , een apparaat met een elektromotor en een besturingsapparaat «… In dit geval wordt de volgende uitleg gegeven voor het doel en de samenstelling van de verschillende onderdelen van de elektrische aandrijving.
Het transmissiesamenstel bevat mechanische overbrengingen naar de koppelingen, die nodig zijn om de door de motor gegenereerde mechanische energie over te brengen op de aandrijving.
De omvormer is ontworpen om de stroom van elektrische energie die uit het netwerk komt te regelen om de werkingsmodi van de motor en het mechanisme te regelen. Dit is het vermogensgedeelte van het besturingssysteem van de elektrische aandrijving.
Het besturingsapparaat is een informatief zwakstroomonderdeel van het besturingssysteem, ontworpen om de invoerinformatie over de invloeden van de instelling, de toestand van het systeem en het op basis daarvan genereren van besturingssignalen voor de conversie van elektromotorische apparaten te verzamelen en te verwerken .
Over het algemeen kan het begrip «elektrische aandrijving» twee interpretaties hebben: elektrische aandrijving als een verzameling van verschillende apparaten en elektrische aandrijving als een tak van wetenschap. In het universiteitshandboek "Theory of Automated Electric Drive", gepubliceerd in 1979, wordt opgemerkt dat "de theorie van elektrische aandrijving als onafhankelijke wetenschap in ons land is geboren". Het begin van zijn oorsprong kan worden beschouwd als 1880, toen het tijdschrift "Electricity" een artikel publiceerde van D. A. Lachinov "Electromechanical work", waarin voor het eerst de voordelen van de elektrische distributie van mechanische energie werden onderbouwd.
In hetzelfde leerboek wordt het concept van elektrische aandrijving gegeven als een onderdeel van toegepaste wetenschap: "De theorie van elektrische aandrijving is een technische wetenschap die de algemene eigenschappen van elektromechanische systemen bestudeert, de wetten die hun beweging beheersen en de methoden om dergelijke systemen te synthetiseren. volgens de gegeven indicatoren. »
Momenteel is elektrische aandrijving een belangrijk, zich snel ontwikkelend gebied van wetenschap en technologie, dat een leidende plaats inneemt in de elektrificatie en automatisering van de industrie en het dagelijks leven. De richting van zijn ontwikkeling wordt bepaald door de uitbreiding van toepassingsgebieden en verhoogde eisen voor elektrische systemen en complexen.
Elektrische voortstuwing is de energiebasis voor de industrialisatie van technologische processen in de industriële productie. Het tempo van zijn optreden ligt hoog. De elektrische aandrijving verbruikt meer dan 60% van de totale elektriciteit.
De verbetering van elektrische aandrijvingen wordt momenteel uitgevoerd in de richting van het verhogen van hun productiviteit, betrouwbaarheid, efficiëntie, nauwkeurigheid van het werk, het verminderen van het specifieke gewicht en de maatindicatoren van individuele apparaten en elektromechanische systemen als geheel. In alle stadia van de verbetering van de elektrotechniek ging het bereiken van de noodzakelijke indicatoren door elektrische aandrijving gepaard met de ontwikkeling van de theoretische grondslagen.