現代電力推進的發展特點

改進現代電力驅動的任務

隨著蘇聯解體和社會重組，俄羅斯電氣工業的工作組織發生了重大變化。在電工工業的集中發展時期，主要在加盟共和國建立了生產電力驅動部件的新工廠。因此，在蘇聯解體後，許多電工企業發現自己在俄羅斯之外，這需要對電工行業的結構進行重組，結果許多工廠改變並擴大了產品範圍。

20 世紀末俄羅斯企業的工業產品數量下降導致該國用電量下降。在 1986 年至 2001 年期間，俄羅斯的用電量減少了 18%（從 10822 億千瓦時到 8880 億千瓦時），而在獨聯體國家則更多——減少了 24%（從 16735 億千瓦時到 1275億千瓦時）。這導致對新電力驅動器的需求減少，從而影響了它們的發展速度。

然而，在 20 世紀末的俄羅斯自動化 電力驅動的運動 仍然是電能的主要消耗者，並繼續發展成為電氣工程的一個分支，並成為電氣工程的主要方向之一。由於電氣工業在製造電機、變壓器、電氣設備、能量轉換設備方面取得的成就，現代電力驅動能夠滿足其所服務的機械和技術生產線自動化的高要求。

對工業電氣化現狀和集成自動化系統發展的分析表明，它們的基礎是可變電力驅動，它越來越多地用於社會生活和活動的各個領域——從工業生產到日常生活領域。

由於電力驅動器技術特性的不斷改進，它們是所有應用領域現代技術進步的基礎。同時，由於其元件基礎的狀態和生產需要，在現代自動化電力驅動器的開發中觀察到許多特殊性。

電傳動現階段發展的第一個特點是變頻電傳動應用領域的擴大，主要是變頻交流傳動在量和質上的增長。

近年來在晶閘管和晶體管變頻器方面的改進導致使用設計更簡單、金屬消耗更少的異步電動機的可調電驅動器的深入發展，導致可控直流電驅動器的替代，目前具有主要應用在俄羅斯。

現代電驅動發展的第二個特點是對電驅動的動態和靜態指標的要求增加，其與技術裝置和過程管理相關的功能擴展和復雜化......電驅動的發展遵循創造的道路數字控制系統和擴大現代使用 微處理器技術.

這導致電力驅動系統的複雜性，因此，正確確定可以使用現代微處理器控制器有效解決的任務。

電驅動發展的第三個特點是希望統一其元件基礎，利用現代微電子學和塊模塊原理創建完整的電驅動......這個基礎的實現是完整電驅動進一步發展和改進的過程使用交流電機頻率控制系統的驅動器。

現代電驅動發展的第四個特點是在生產過程管理中廣泛使用節能技術……工業的發展決定了自動化電驅動作為能源基礎的重要性日益增加生產過程的自動化。

電力驅動是電能的主要消耗者。在我國生產的電力總量中，60%以上通過電力驅動轉化為機械運動，保障了各行各業和日常生活中機器和機構的運行。在這方面，中小功率大容量電力傳動的能量指標對於解決技術經濟問題具有重要意義。

今天，合理、經濟地用電問題需要特別注意。相應地，電驅動的發展迫切需要從能耗的角度解決電驅動的合理設計和使用問題。這個問題需要研究和開發旨在提高電力驅動效率和組織技術機器管理的措施，從而減少它們的電力消耗。

現代電驅動發展的第五個特徵是希望發動機和機構有機融合......這一要求是由旨在簡化機器和機構運動鏈的技術發展的總趨勢決定的，這要歸功於在結構上內置於機構中的可調電驅動系統的改進。

這種趨勢的表現之一是希望廣泛使用無齒輪的電驅動……目前，已經為輥磨機、礦山提昇機、挖掘機和高速電梯的主要機構創造了強大的無齒輪電驅動。這些設備使用標稱轉速為 8 至 120 rpm 的低速電機。儘管此類電機的尺寸和重量有所增加，但與齒輪相比，使用直接驅動的電驅動器具有更高的可靠性和速度，這是合理的。

電力驅動發展的現狀、長期任務和趨勢決定了改進其元件基礎的必要性。

電驅動元件基的發展前景

考慮到現代電力驅動的發展，有必要考慮到改進電氣設備的客觀趨勢是其複雜化，這是由於對技術過程的需求增加和電氣產品消費屬性的擴展。

在這些條件下，電驅動及其控製手段開發的主要任務是最完全地滿足工作機械、機構和工藝線的自動化要求。同時，這些可能性可以最有效地實現在現代微處理器的幫助下，變速可控驅動器。

目前的主要任務是擴大變壓交流傳動的應用領域。成功解決這個問題可以增加勞動力的電氣設備，使許多技術裝置和過程機械化和自動化，這將顯著提高勞動生產率。

為此，有必要解決電氣工程領域的一些科學、技術和生產問題，因為電力驅動系統的發展需要改進機械傳動、電動機、半導體能量轉換器和微控制器等元件。

機械運動傳感器的改進

要全面解決改進現代電力驅動和基於它們的機電綜合體的問題，需要特別注意機械運動轉換器的設計和實施。目前有一種日益增長的趨勢，即簡化工藝設備的機械裝置並使其電氣元件複雜化。

在設計新技術設備時，他們傾向於使用“短”機械傳動和直驅電驅動。進行的研究表明，在重量、尺寸和效率指標方面，如果不僅考慮電動機，還要考慮變速箱，無齒輪電驅動器的重量、尺寸和效率指標與齒輪電驅動器相當。

使用剛性機械傳動裝置和無齒輪電力驅動器的一個顯著好處是實現了更高的機器執行機構運動控制系統質量指標和機構可靠性。這是因為由於存在彈性機械振動，覆蓋有反饋的擴展機械傳動顯著限制了電驅動控制系統的帶寬。

由於齒、軸和支架的柔性，用於一般工業應用的最簡單的機械傳動通常具有多個彈性振動的共振頻率。如果再加上由於使用間隙採樣裝置而需要使機械複雜化，那麼很明顯，無齒輪驅動器的使用將變得越來越重要，特別是對於高性能和高質量的工藝設備。

電力驅動發展的一個有前途的方向是使用線性電動機，它不僅可以關閉變速箱，還可以關閉將發動機轉子的旋轉運動轉換為工作部件的平移運動的裝置機器的身體。帶直線電機的電驅動器是機器整體設計的有機組成部分，極大地簡化了其運動學，並為具有工作體平移運動的機器的優化設計創造了機會。

最近，在機構中內置電動機的技術設備得到了密集開發。此類設備的示例是：

• 電動工具，

• 用於驅動機器人和嵌入鉸接關節的機械手的電機，

• 起重絞車的電力驅動裝置，其中電機在結構上與充當轉子的滾筒相結合。

近年來，國內外實踐觀察到機電變流器（電動機）與工作體及部分控制裝置深度融合的趨勢。例如，牽引電力驅動中的電機輪， 電主軸 在磨床中，梭子是織造設備線性電驅動的平移運動元件，是帶有雙坐標（X，Y）電機的坐標構造器的執行主體。

這種趨勢是進步的，因為集成電驅動器具有更低的材料消耗、改進的能量特性、緊湊且易於使用。然而，在創建可靠且經濟的集成電驅動器之前，必須進行全面的理論和實驗研究，以及在現代水平上進行的設計開發，其中必然包括參數優化，獲得可靠性估計。此外，這方面的工作應由來自不同領域的專家進行。

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