Особенности развития современного электрического привода

В связи с распадом СССР и структурной перестройкой общества произошли значительные изменения в организации работы электротехнической отрасли России. В период интенсивного развития электротехнической промышленности новые заводы по производству комплектующих для электроприводов строились в основном в союзных республиках. Поэтому после распада СССР многие электротехнические предприятия оказались за пределами России, что потребовало перестройки структуры электротехнической промышленности, в результате чего многие заводы изменили и расширили номенклатуру выпускаемой продукции.

Тем не менее, в конце XX века автоматизированный электрический электропривод остался главным потребителем электрической энергии и продолжает развиваться как раздел электротехнической науки и как одно из основных направлений электротехнического производства. Благодаря достигнутым успехам электротехнической промышленности в области создания электрических машин, трансформаторов, электрических аппаратов, силовой преобразовательной техники современный электропривод способен обеспечить высокие требования автоматизации обслуживаемых им механизмов и технологических линий

Анализ современного состояния электрификации промышленности и развития систем комплексной автоматизации показывает, что их основой является регулируемый электрический привод, который получает всё более широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества - от промышленного производства до сферы быта.

Благодаря постоянному совершенствованию технических показателей электроприводов они во всех областях применения являются основой современного технического прогресса. При этом в развитии современного автоматизированного электропривода наблюдается ряд особенностей, обусловленных состоянием его элементной базы и потребностями производства.

Первой особенностью электропривода на данном этапе его развития является расширение области применения регулируемого электропривода, главным образом за счет количественного и качественного роста частотно-регулируемых электроприводов переменного тока.

Достигнутые в последние годы успехи в совершенствовании тиристорных и транзисторных преобразователей частоты привели к интенсивному развитию регулируемых электроприводов, использующих асинхронные электродвигатели более простой конструкции и с меньшей металлоемкостью, что приводит к вытеснению регулируемых электроприводов постоянного тока, которые в нестоящее время в Россииимеют пока преимущественное применение.

Второй особенностью развития современного электропривода является повышение требований к динамическим и статическим показателям электропривода, расширение и усложнение его функций, связанных с управлением технологическими установками и процессами. Развитие электропривода идет по пути создания систем числового программного управления и расширения использования средств современной микропроцессорной техники.

Это приводит к усложнению систем электроприводов, поэтому большое значение приобретает правильное определение задач, которые могут быть эффективно решены с использованием современных микропроцессорных контроллеров.

Третьей особенностью развития электропривода является стремление к унификации его элементной базы, созданию комплектных электроприводов с использованием современной микроэлектроники и блочно-модульного принципа. Реализация на этой основе идет процесс дальнейшего развития и совершенствования комплектных электроприводов с использованием систем частотного управления электродвигателями переменного тока.

Четвертой особенностью развития современного электропривода является широкое его применение для реализации энергосберегающих технологий при управлении производственными процессами. Развитие промышленности определяет возрастающее значение автоматизированного электропривода, как энергетической основы автоматизации производственных процессов.

Электрический привод является основным потребителем электрической энергии. Из всего объема электроэнергии, вырабатываемой в нашей стране, более 60% преобразуется с помощью электропривода в механическое движение, обеспечивая работу машин и механизмов во всех отраслях промышленности и в быту. В связи с этим энергетические показатели массовых электроприводов малой и средней мощности имеют важнейшее значение при решении технических и экономических задач.

Проблема рационального, экономичного расходования электроэнергии требует сегодня особого внимания. Соответственно, в развитии электропривода требует безотлагательного решения задача рационального проектирования и использования электропривода с точкизрения энергопотребления. Эта проблема требует проведения исследований и разработки мероприятий, направленных на повышение КПД электроприводов и на организацию управления технологическими машинами, уменьшающего потребление ими электроэнергии.

Пятой особенностью развития современного электропривода является стремление к органическому слиянию двигателя и механизма. Это требование определяется общей тенденцией развития техники, направленной на упрощение кинематических цепей машин и механизмов, что стало возможным благодаря совершенствованию систем регулируемого электропривода конструктивно встраиваемого в механизм.

Одним из проявлений этой тенденции является стремление к широкому использованию безредукторного электропривода. В настоящее время созданы мощные безредукторные электроприводы прокатных станов, шахтных подъемных машин, основных механизмов экскаваторов, скоростных лифтов. В этих электроприводах используются тихоходные двигатели, имеющие номинальную скорость вращения от 8 до 120 об/мин. Несмотря на повышенные габариты и массу таких двигателей, применение безредукторных электроприводов по сравнению с редукторными приводами оправдывается их большей надежностью и быстродействием.

Современное состояние, перспективные задачи и тенденции развития электропривода, определяют необходимость совершенствования его элементной базы.