Ori de cate ori se
foloseste termenul de motoare electrice sau generator electric, avem tendinta sa
credem ca viteza de rotatie a acestor masini este controlatain totalitate numai
de tensiunea aplicatasi frecventa curentului sursei. Dar viteza de rotatie a
unei masini electrice poate fi controlata cu precizie, de asemenea, prin
punerea in aplicare a conceptului de mecanism de antrenare electrica. Avantajul
principal al acestui concept este urmatorul: controlul miscarii este usor
optimizat cu ajutorul mecanismului. In cuvinte foarte simple, sistemele care
controleaza miscarea masinilor electrice sunt cunoscute ca actionari electrice.
Un sistem de actionare
tipic este asamblat cu un motor electric (pot fi mai multe) si un sistem de
control sofisticat care controleaza rotatia arborelui motorului. In zilele
noastre, acest control se poate face cu usurinta cu ajutorul software-ului. Asadar,
controlul devine tot mai precis si acest concept de unitate ofera, de asemenea,
usurinta in utilizare. Acest sistem de actionare este utilizat pe scara largain
numar mare de aplicatii industriale si casnice, cum ar fi fabrici, sisteme de
transport, fabrici de textile, ventilatoare, pompe, motoare, roboti etc. Mecanismele
de antrenare electricasunt angajate ca actionari principale pentru motoare
diesel sau pe benzina, turbine cu gaz sau abur, motoare electrice hidraulice si
motoare electrice.
Acum revizuind
istoria mecanismelor de antrenare electrice, acestea au fost proiectate pentru
prima datain Rusia, in anul 1838 de catre B.S.Iakobi, atunci cand el a testat
un motor electric de curent continuu alimentat de la o baterie de stocare si a
propulsat o barca. Cu toate acestea, adaptarea industriala a avut loc dupa mai
multi ani, in jurul anului 1870. Astazi, poate fi observataaplicarea de transmisii
electrice aproape pretutindeni. Sarcina mecanismelor de antrenare electricereprezinta
diferite tipuri de echipamente care constau in motoare electrice, cum ar fi
ventilatoare, pompe, masini de spalat etc.
Clasificare sau
tipuri de angrenaje electrice
Clasificarea de mecanismelor
de antrenare electricese poate face in functie de diferitele componente ale
sistemului de antrenare. Acum, in functie de proiectare, unitatile pot fi
clasificate in trei tipuri, cum ar fi unitate de angrenaj cu un singur motor, cu
grup de motoaresi mecanisme de antrenare electricecu mai multe motoare. Tipurile
cu un singur motor sunt cel mai de bazatip si sunt utilizate in principal in
prelucrarea simpla ametalelor, transmisii electrice, aparate gospodaresti, etc.
Cele cu grup de motoare sunt utilizate in industriile moderne, din cauza
diferitelor complexitati. Actionarile cu mai multe motoare sunt utilizate in
industriile grele, sau in cazul in care mai multe unitati sunt necesare, cum ar
fi transportul feroviar. Dacaprivim dintr-un alt punct de vedere, aceste unitati
sunt de doua tipuri:
1. tipuri de mecanisme
reversibile
2. mecanisme de
angrenareireversibile.
Acest lucru depinde
in principal de capacitatea sistemului de antrenare de a modifica directia
fluxului generat.
Partile actionarilor
electrice
Mecanismele de
actionare electrica au unele piese fixe, cum ar fi, sarcina, motorul, modulatorul
de putere, unitatea de control si sursa. Aceste echipamente sunt denumite ca parti
ale sistemului de actionare. Acum, sarcinile pot fi de diferite tipuri,adicapot
avea cerinte specifice si conditii multiple. In primul rand, vom discuta despre
patru parti ale actionarilor electrice: motor, modulator de putere, sursa si
unitatea de control.
Motoarele electrice
sunt de diferite tipuri. Motoarele de curent continuu pot fi impartite in patru
tipuri - motor de curent continuu cu bobina derivatie, motor de curent continuu
cu derivatie in serie, motor de curent continuu cu bobina compusa si motor de
curent continuucu magneti permanenti. Motoarele de curent alternativ sunt de
doua tipuri - motoare asincrone si motoare sincrone. Acum, motoarele sincrone
sunt de doua tipuri - camp rotund si magnet permanent. Motoarele de inductie
sunt, de asemenea, de doua tipuri - cu rotor in colivie si motor bobinat. Pe
langa toate acestea, motoare pas cu pas si motoare cu reluctanta schimbata sunt
de asemenea considerate ca parti ale sistemului de actionare.
Asadar, exista diferite tipuri de motoare electrice, iar acestea sunt utilizate in conformitate cu specificatiile
si utilizarile lor. Atunci cand mecanismele de actionare electrica nu au fost
atat de populare, motoarele de inductie si cele sincrone au fost implementate,
de obicei numai in cazul in care viteza fix sau viteza constanta a fost singura
cerinta. Pentru aplicatiile variator de viteza, au fost utilizate motoare de
curent continuu. Dar, dupa cum stim, motoarele asincrone de acelasi rating ca
motoarele de curent continuu au diverse avantaje intrucat au o greutate mai mica,
un cost mai mic, un volum mai mic si exista mai putine restrictii la tensiunea
maxima, vitezasi puteri nominale. Din aceste motive, motoarele asincrone inlocuiesc
rapid motoarele de curent continuu. Mai mult decat atat motoarele de inductie
sunt mecanic mai puternice si necesita mai putinaintretinere. Atunci cand sunt luate
in considere motoarele sincrone, motoarele cu camp bobinat si magneti permanenti
au o eficienta mai mare la sarcina maximasi factorul de putere mai ridicat decat
motoarele cu inductie, dar dimensiunea si costul motoarelor sincrone sunt mai
mari decat cele ale motoarelor asincrone,de acelasi rating.
Motoarele de curent
continuu fara perii sunt similare cumotoarele sincronecu magneti permanenti. Acestea
sunt utilizate pentru aplicatii servo si in zilele noastre sunt folosite ca o alternativaefcientala
motoarele servo de curent continuu, deoarece acestea nu au dezavantaje. Pe
langa acestea, motoarele pas cu pas sunt utilizate pentru controlul pozitiei si
motoarele cu reluctanta intoarsa sunt utilizate pentru controlul vitezei.
Modulatorarele de
putere - sunt dispozitive care modifica natura sau frecventa precum si schimba
intensitatea puterii in mecanismele de actionare electrice. In mare,
modulatoarele de putere pot fi clasificate in trei tipuri,
1. Convertoare,
2. Circuite de
impedanta variabila,
3. Circuite de
comutare.
Avantajele actionarilor
electrice
Mecanismele de actionare
electrice sunt utilizate cu usurintain aceste zile cu scopul de a controla, dar
acest lucru nu este singurul lor avantaj. Exista mai multe alte avantaje, care
sunt enumerate mai jos:
1. Aceste unitati
sunt disponibile intr-o gama larga a cuplului, vitezelorsi puterii.
2. Caracteristicile
de control ale acestor unitati sunt flexibile. In conformitate cu cerintele de incarcare
acestea pot fi configurate pentru caracteristicile starii de echilibrusi
dinamice. Precum si de control al vitezei, franarii electrice, angrenaje,
pornire si multe alte lucruri ce pot fi realizate.
3. Sunt adaptabile
la orice tip de conditii de functionare, indiferent de cat de viguroase sau dure
sunt.
4. Ele pot functiona
in toate cele patru cadrane ale planului de cuplu de viteza, ceea ce nu este
aplicabil si pentru alte tipuri de actionari.
5. Nu polueaza
mediul inconjurator.
6. Nu au nevoie de
realimentare sau preincalzire, acestea pot fi pornite instantaneu si pot fi incarcate
imediat.
7. Acestea sunt
alimentate cu energie electrica, care este o sursa de putere prietenoasacu atmosfera
si ieftina.
Datorita
avantajelor mentionate mai sus mecanismele de actionare electrice sunt tot mai
populare si sunt utilizate intr-o gama mai larga de aplicatii.