Классификация электроприводов: виды, устройство и назначение

Электроприводы активно используются в самых разных отраслях промышленности. Для правильного подбора под конкретные задачи важно разобраться в их многообразии и детальной классификации.

Классификация по характеру движения

По характеру движения электроприводы делятся на несколько основных типов:

• Вращательные - обеспечивают вращательное движение вала электродвигателя.
• Поступательные - обеспечивают поступательное движение исполнительного механизма.
• Возвратно-поступательные - обеспечивают движение вперед и обратно, например для прессов или насосов.
• Реверсивные - могут менять направление вращения на противоположное.
• Однонаправленные - обеспечивают вращение только в одну сторону.

Наиболее широко используются вращательные электроприводы, они применяются в конвейерных линиях, станках, вентиляторах, насосах и другом оборудовании. Поступательные и возвратно-поступательные электроприводы чаще всего используются в прессах, лифтах, подъемных кранах. Реверсивные приводы нужны там, где требуется изменение направления вращения, например в металлообрабатывающих станках.

Классификация электроприводов по характеру движения позволяет подобрать наиболее подходящий тип для конкретного механизма.

Классификация по числу электродвигателей

По количеству используемых электродвигателей различают:

1. Групповые электроприводы - один электродвигатель приводит в движение несколько механизмов.
2. Индивидуальные - каждый механизм имеет свой электродвигатель.
3. Взаимосвязанные:
   Многодвигательные - несколько электродвигателей приводят в движение один механизм. Электрический вал - электродвигатели связаны только электрически.

Групповые электроприводы использовались ранее, но сейчас практически не применяются из-за сложности и неэкономичности. Наиболее распространен индивидуальный электропривод с отдельным двигателем на каждый механизм. Это позволяет упростить систему и обеспечить гибкое управление.

Многодвигательные и электрические валы применяются для больших и сложных механизмов, где требуется распределить нагрузку между двигателями. Например, на конвейерах, приводах мостов и т.д.

Такая классификация важна для правильного выбора количества электродвигателей и схемы их соединения.

Классификация по типу преобразователя

По типу используемого электрического преобразователя электроприводы делятся на:

• Электромашинные - с генераторами и электродвигателями.
• Магнитные усилители.
• Полупроводниковые: Тиристорные Транзисторные
• Ионные

Современные электроприводы чаще всего используют полупроводниковые преобразователи - тиристорные или транзисторные. Они позволяют гибко управлять скоростью и моментом электродвигателей. Тиристорные преобразователи экономичнее, а транзисторные обеспечивают лучшую регулировку.

Электромашинные и магнитные системы применяются реже из-за громоздкости и меньшей эффективности. Ионные преобразователи пока находятся в стадии разработки.

Выбор типа преобразователя влияет на характеристики и возможности управления электроприводом.

Классификация по регулированию скорости

По способности регулировать скорость вращения вала электродвигателя различают:

• Нерегулируемые электроприводы - скорость постоянная.
• Регулируемые электроприводы: Copy code Плавно регулируемые - скорость можно плавно менять. Ступенчато регулируемые - скорость меняется дискретно, скачками.

Нерегулируемые электроприводы применяются там, где не нужно менять скорость, например в вентиляторах, насосах. Регулируемые нужны для точного управления техпроцессом, их используют в металлообрабатывающих станках, подъемниках, конвейерах.

Классификация режимов работы электроприводов

По характеру изменения нагрузки и скорости во времени электроприводы делятся на:

• Продолжительного режима - постоянная нагрузка и скорость.
• Кратковременного режима - нагрузка и скорость меняются периодически.
• Повторно-кратковременного режима - кратковременные нагрузки чередуются с паузами.

Режим работы определяет требования к мощности и перегрузочной способности электропривода. Выбор неправильного режима снижает ресурс и надежность.

Классификация судовых электроприводов

На морском флоте применяются специальные судовые электроприводы. Их классифицируют по назначению:

• Электроприводы рулевых устройств.
• Электроприводы якорных и швартовных механизмов.
• Электроприводы грузоподъемных устройств.
• Электроприводы насосов, вентиляторов, компрессоров.
• Электроприводы вспомогательных механизмов.

Требования к этим электроприводам - повышенная надежность, влагостойкость, коррозионная стойкость.

Классификация стрелочных электроприводов

На железнодорожном транспорте используются стрелочные электроприводы. Их классифицируют:

• По типу тягового усилия - электромагнитные и электродвигательные.
• По виду привода - прямодействующие и кулисные.
• По числу приводимых стрелок - однострелочные и многострелочные.

Правильный выбор стрелочного электропривода влияет на безопасность и пропускную способность.

Классификация электропривода судовых грузоподъемных механизмов

На морских судах широко используются различные грузоподъемные механизмы - лебедки, краны, тельферы. Их электроприводы классифицируются:

• По типу электродвигателя - с асинхронными, синхронными, коллекторными двигателями.
• По системе управления - ручные, автоматизированные, дистанционные.
• По режиму работы - для кратковременной или продолжительной работы.

Особое внимание уделяется безопасности и надежности этих механизмов, поэтому применяются высококачественные компоненты электроприводов.

Классификация по способу монтажа

По способу монтажа электродвигателя и приводимого механизма электроприводы бывают:

• С жестким креплением - двигатель жестко соединен с механизмом.
• С мягким креплением - между двигателем и механизмом устанавливаются упругие элементы.
• С комбинированным креплением - сочетание жесткого и мягкого крепления.

Жесткое крепление обеспечивает точность, мягкое гасит вибрации и удары. Комбинированный монтаж совмещает преимущества обоих способов.

Классификация по степени защиты корпуса

По степени защиты от проникновения твердых частиц и воды электроприводы делятся на классы:

• IP00 - нет защиты.
• IP54, IP55 - защита от пыли и брызг воды.
• IP56 - защита от пыли и струй воды.
• IP57 - защита от пыли и временного погружения.
• IP68 - защита от погружения на глубину и длительного нахождения в воде.

Чем выше класс защиты IP, тем шире сферы применения электропривода.

Классификация по взрывозащите

Для опасных производств выпускаются взрывозащищенные электроприводы. Их классифицируют по уровню взрывозащиты:

• Взрывобезопасный.
• Взрывозащищенный.
• Особовзрывобезопасный.
• Рудничный.

Такая классификация регламентирует области безопасного применения оборудования.