Предисловие

В настоящее время в мире производиться около 30 триллионов кВт/час электроэнергии, которая широко применяется для привода машин и механизмов, выполняющих определенные технологические процессы, для освещения, сигнализации, связи и других целей.

Электроэнергия позволяет резко увеличить культуру и производительность труда, в силу своих преимуществ: низкая стоимость производства и транспортировки, возможность преобразования в другие виды энергии, относительная простота электрооборудования.

История развития электрификации неразрывно связана со стремлением использовать электродвигатель для привода машин. Первый в мире электропривод был создан в 1838 г. академиком Якоби В.С., применившим электродвигатель для вращения винта катера. Двигатель питался от батарей. Широкое применение электропривода в промышленности началось после изобретения Доливо - Добровольским системы трехфазного тока и асинхронного трехфазного электродвигателя в 1889 – 1891 годах.

Электропривод – это соединение воедино электродвигателя, аппаратуры управления, передаточного устройства.

Электропривод машин прошел определенный путь развития. Для первых установок характерно применение группового трансмиссионного привода, когда вместо теплового двигателя ставили электродвигатели большой мощности. Постепенно электропривод совершенствовался и групповой, один двигатель на группу машин, заменили одиночным – индивидуальный двигатель на машину. В настоящее время на машинах используется многодвигательный привод, при котором один механизм имеет несколько двигателей. При многодвигательном приводе сокращается число трансмиссионных передач, а следовательно, увеличивается надежность и КПД машины, упрощается процесс управления машиной. При этом появляются условия для создания автоматизированных электроприводов поточных линий.

Электропривод и рабочая машина представляют собой единую электромеханическую систему, движение которой подчинено общим для них законам динамики. Для горных машин характерен переменный режим работы, когда скорость движения ее и рабочих органов изменяется. Основными технологическими причинами изменения скорости является пуск, торможение, реверсирование, сброс и изменение нагрузки.

Особое значение вопросы динамики приобретают для электроприводов, работающих в ″напряженном″ режиме с частыми пусками. Производительность машины непосредственно зависит от рабочих характеристик привода.

Преимущества электропривода, определяющие его широкое применение: высокая надежность, высокая управляемость, возможность изменения механических характеристик, возможность применения одиночного и многодвигательного приводов, высокий КПД, большой пусковой момент, большая перегрузочная способность, возможность дистанционного и автоматического управления, удобство передачи энергии к узлам машин и механизмов, малые габариты, вес, простота конструкции.

Глава 1 электропривод и электрооборудование машин и установок

1. Основы механики электропривода