Capitolul 1: Structura ansamblurilor și sistemelor electromecanice
Concepte de bază și definiții
producția industrială modernă se caracterizează prin utilizarea de mașini de înaltă tehnologie, echipat cu o unitate electrică și sisteme de control automat. Aproape toate procesele industriale bazate pe mișcare mecanică, electrificată, adică folosesc energia electrică ca bază de energie pentru efectuarea operațiunilor și proceselor tehnologice. De asemenea, trebuie remarcat răspândirea utilizării energiei electrice electromecanice pentru producția agricolă și în alte domenii care determină activitatea umană: transportul, medicina, viata si altele.
Conform țărilor dezvoltate economic din conversia energiei electromecanice, de exemplu, pentru consumul electric este mai mult de 65% din energia electrică generată.
mașini și unități de produse electrice și de automatizare de prelucrare saturația este atât de mare încât costul, complexitatea, întreținerea de calificare partea electrică predomină peste mecanică. Perfecțiunea mașinilor electrice și a ansamblurilor, gradul de automatizare în mai multe moduri determina nivelul tehnic de mașini, în general.
Din acest motiv, cele mai multe mașini de operare moderne ar trebui să fie considerate ca sisteme electromecanice. Luați în considerare câteva exemple.
masina de debitat cu comandă numerică.
Aparatul este utilizat pentru prelucrarea automată a elementelor pentru un anumit program cu mare precizie. Când aparatul pentru un anumit program pentru a efectua mai multe operații, o astfel de mașină se numește un centru de prelucrare. Mașina include o mișcare performante principal tăiere metal, și unul sau mai multe alimentatoare, care produc piese de poziționare și de mișcare precisă a sculei de tăiere sau a piesei pe programul dorit tehnologic. În centrele de prelucrare prevede schimbător automat de scule. Astfel, un instrument modern de mașină (centru de prelucrare) este un set de dispozitive electromecanice care se bazează pe elemente de acționare automate de înaltă precizie. Funcționarea acestor servomotoare este combinată provocare tehnologică unică și operat dispozitiv de calcul - un sistem de control numeric (CNC).
Se va aprecia că viteza de tăiere, viteza și precizia de poziționare a deveni atât de mare încât controlul manual la efectuarea operațiunilor necesare, pur și simplu nu poate oferi calitatea necesară prelucrării. Prin urmare, instrumentul mașină ar trebui să fie considerate ca o sisteme electromecanice automatizate.
Tendințe moderne de dezvoltare a industriei instrument de mașini sunt: trecerea la un bloc-modulare modele de execuție, eliminarea transmisiei mecanice, a crescut viteze de tăiere și de mișcare. Realizarea acestor tendințe este posibilă numai pe baza unor unități (fără reductor, cuplu mare, de mare viteză și liniare) motoare de acționare alimentate de invertoare semiconductoare. Odată cu creșterea vitezei cerințe mai stricte pentru controlul automat al actuatori asociate cu creșterea precizie statică și dinamică a parametrilor set de mișcare.
Rezultă că îmbunătățirea echipamentului de prelucrare metal este o provocare astăzi, în special elektroprivodcheskoy. Aceeași situație poate fi atribuită echipamentelor de asamblare, sisteme robotizate si alte masini tehnologice utilizate în inginerie mecanică, electronică și alte industrii.
Un al doilea exemplu de sistemele automatizate pot fi ascensoarele de pasageri electromecanice - dispozitiv de transport vertical toate bine cunoscut.
Corpul de lucru al cabinei ascensorului este echipat cu automat deschiderea și închiderea ușilor. Cabina este acționată de un motor electric prin intermediul unei cutii de viteze mecanică și o transmisie prin cablu. Sistemul de management al motorului oferă, în conformitate cu această ordine (apăsarea butonului în cabina de pilotaj) sau un apel (apăsarea unui buton de apel pe podea) alegerea direcției de deplasare, o mișcare de pornire lină cu o viteză stabilită, de frânare și oprire precisă la etajul dorit, apoi se deschide automat și închide ușile cabinei și puțul ascensorului.
Motor electric cu dispozitive de control al vitezei, și poziția auto, cutia de viteze, scripetelui de tracțiune, de transmisie prin cablu, cabină și contragreutate pentru a constitui sistemul principal electromecanic al instalației ascensorului. Al doilea sistem este un dispozitiv electromecanic de deschidere și închidere a ușilor, constând dintr-un motor electric și legături mecanice cinematice și sistemul de control al ușii.
Aceste sisteme electromecanice, în combinație cu sistemul general de control automat de ridicare, și atunci când există mai multe lifturi ca un grup de lucru sistem de optimizare a forma complexe automatizate de ridicare electromecanice.
Ca un al treilea exemplu, ia în considerare de consum dispozitiv de sistem electromecanic - spălare automată de tip mașină de agitator. Aparatul este un dispozitiv electromecanic care cuprinde un multi-rotație a software-ului cu motor cu tambur, electrovalve, electrice și de gestionare a echipamentelor. În conformitate cu programul stabilit mașinii de spălat produce în mod automat o lenjerie de spălare și stoarcere, umplere și golire. Lucru diverse elemente electrice și mecanice sunt combinate funcțional dispozitiv de control al programului. Activitatea elementelor individuale nu pot fi văzute separat, deoarece împreună formează un sistem automat electromecanic care execută o singură etapă de proces.
Multe dintre conceptele și terminologia asociate acestora se schimbă pe măsură ce tehnologia avansează. Anterior, a fost produsă o mașină de lucru, care a fost completat cu un element de acționare motor electric, de control și dispozitive de protecție. Odată cu creșterea gradului de automatizare a mașinilor de lucru, se extinde funcționalitatea lor este nevoie de sisteme electrice mai complexe, care sunt proiectate special pentru anumite tipuri de instalații industriale. Noțiunea de „acționare electrică automatizat.“ A format o direcție științifică a unității electrice, care studiază problemele comune de conversie a energiei electromecanice, a controla mișcarea organelor de lucru de mașini cu acționare electrică, optimizarea proceselor electrice și electromecanice în conformitate cu criteriile parametrilor de productivitate, precizie, cost-eficiență și de proces.
Dezvoltarea în continuare a tehnologiei asociate cu excepția transmisiei mecanice, combinarea dispozitivelor electromecanice cu organele de lucru ale mașinii. Au fost integrate de proiectare: electrospindle, electrice, cu motor roți și altele. Introducerea dispozitivelor electromecanice, și apoi sistemele locale de control direct în proiectarea mașinilor de lucru simplificate trecut, crescând funcționalitatea și performanțele acestora. Acesta a fost semnificativ crescut cerințele de la unitate, atât în parametrii nominali (de mare viteză pentru mecanisme de mare viteză pentru unitățile mari moment, și altele) fără reductor, și maniabilitate. A devenit necesar să se proiecteze părți în comun atât mecanice și electrice de mașini de lucru. A existat o tendință de „mecatronică“, care se referă la crearea unor structuri integrate funcțional module complete care combină un dispozitiv mecanic, un motor electric cu sistemul său de control reglementare și microprocesor al dispozitivului.
Acest manual se concentrează asupra sistemelor electromecanice, servind la acționarea mașinilor de lucru și pentru a le gestiona.
sistem electromecanic - o colecție de motoare electrice, legături cinematice mecanice transmiterea mișcării de la motor la corpul de lucru al mașinii, dispozitivele redresoare semiconductoare, contactul electric dispozitivele de control și protecție, dispozitive de control de proximitate, microprocesoare, - care servește la acționarea organelor de lucru ale sculei mașinii și controlul mișcării organismele de lucru, în conformitate cu condițiile de proces.
Nici un software sau dispozitiv
Senzori parametri electrici și mecanici