Napęd elektryczny
Napęd elektryczny to układ urządzeń elektrotechnicznych do elektromechanicznej konwersji energii (przetwornik mocy, silnik elektryczny, sprzęgło, przekładnia) oraz urządzeń do wytwarzania, przesyłania i przetwarzania sygnałów sterujących tą elektromechaniczną konwersją (sterowniki, czujniki, przetworniki, oprzyrządowanie).
Wejściowe sygnały sterujące są określane przez operatora lub automat wyższego poziomu. Wielkości wyjściowe to parametry ruchu mechanicznego. Dane informacyjne o stanach na urządzeniach wchodzących w skład napędu elektrycznego są wykorzystywane jako sygnały zwrotne.
Zadaniem napędu elektrycznego jest doprowadzenie napędzanego mechanizmu roboczego lub przetwarzanej substancji do pożądanego stanu ruchu.
Obsah článku:
Zalety napędu elektrycznego w stosunku do innych napędów:
– działa z łatwo dostępnej energii,
– proste zasilanie silnika,
– łatwe podłączenie do sterowników ,
– korzystne właściwości dynamiczne,
– stosunkowo łatwa konserwacja ,
– niskie koszty eksploatacji i konserwacji,
– czystość działania,
– Przyjazny dla środowiska .
Regulacja położenia siłowników elektrycznych
Siłowniki z regulacją położenia nazywane są również serwomechanizmami położenia. Sterowanie położeniem jest szeroko rozpowszechnione w obrabiarkach. Zapewniają one dopasowanie wejściowego sygnału sterującego do określonego kąta obrotu wału silnika. Drogą analogową osiąga się dokładność 1% całkowitego zakresu. Gdy wymagana jest większa dokładność, sterowanie pozycją realizowane jest metodami cyfrowymi.
W zależności od charakteru informacji o położeniu wyróżniamy przerzuty:
– przyrostowe
– bezwzględnie
W pomiarach przyrostowych – oceniana i przesyłana jest tylko zmiana położenia.
W pomiarach bezwzględnych – informacja o pozycji jest w całym zakresie wartości.
W przypadku obrabiarek jednym z najczęściej stosowanych jest fotoelektryczny pomiar impulsowy, który polega na naprzemiennym oświetlaniu i zaciemnianiu fototranzystora przez ruchomą maskę. Maską może być krążek lub linijka. Dysk (linijka) ma regularnie rozmieszczone obszary półprzezroczyste i nieprzezroczyste. Zmiana położenia (obrót tarczy lub przesunięcie linijki) powoduje zmianę impulsów świetlnych, które fototranzystor zamienia na impulsy napięcia. Oceniając liczbę impulsów, otrzymujemy informację o zmianie położenia (obrót lub przemieszczenie) lub informację o pozycji całkowitej. Wszystkie czynności wykonywane są przez sprzęt elektroniczny.
Automatyczne sterowanie położeniem dzieli się na:
– sterowanie pozycją śledzenia,
– ogólna kontrola pozycji.
W śledzącym sterowaniu pozycją – sygnał sterujący zmienia się w sposób ciągły, silnik musi jedynie śledzić zmienną sterującą z akceptowalną dokładnością. Używa się go np. w napędzie posuwów obrabiarek sterowanych programowo.
W sterowaniu pozycją docel ową – zmienna sterująca jest zmieniana skokowo, dając polecenie obrócenia wirnika o określony kąt do pozycji docelowej.
Jeśli napęd ma być jednocześnie stabilny, dynamiczny i optymalny, sterowanie musi oceniać chwilowy stan sekcji zasilania. Sterowanie adaptacyjne spełnia ten wymóg. Najczęściej stosowane sterowania adaptacyjne :
– adaptacyjne sterowanie prądem twornika silnika zasilanego z prostownika tyrystorowego
– adaptacyjna regulacja prędkości silnika dla zmiennego strumienia magnetycznego
– adaptacyjna kontrola położenia
