现代电力推进的发展特点

改进现代电力驱动的任务

随着苏联解体和社会重组，俄罗斯电气工业的工作组织发生了重大变化。在电工工业的集中发展时期，主要在加盟共和国建立了生产电力驱动部件的新工厂。因此，在苏联解体后，许多电工企业发现自己在俄罗斯之外，这需要对电工行业的结构进行重组，结果许多工厂改变并扩大了产品范围。

20 世纪末俄罗斯企业的工业产品数量下降导致该国用电量下降。在 1986 年至 2001 年期间，俄罗斯的用电量减少了 18%（从 10822 亿千瓦时到 8880 亿千瓦时），而在独联体国家则更多——减少了 24%（从 16735 亿千瓦时到 1275亿千瓦时）。这导致对新电力驱动器的需求减少，从而影响了它们的发展速度。

然而，在 20 世纪末的俄罗斯自动化 电力驱动的运动 仍然是电能的主要消耗者，并继续发展成为电气工程的一个分支，并成为电气工程的主要方向之一。由于电气工业在制造电机、变压器、电气设备、能量转换设备方面取得的成就，现代电力驱动能够满足其所服务的机械和技术生产线自动化的高要求。

对工业电气化现状和集成自动化系统发展的分析表明，它们的基础是可变电力驱动，它越来越多地用于社会生活和活动的各个领域——从工业生产到日常生活领域。

由于电力驱动器技术特性的不断改进，它们是所有应用领域现代技术进步的基础。同时，由于其元件基础的状态和生产需要，在现代自动化电力驱动器的开发中观察到许多特殊性。

电传动现阶段发展的第一个特点是变频电传动应用领域的扩大，主要是变频交流传动在量和质上的增长。

近年来在晶闸管和晶体管变频器方面的改进导致使用设计更简单、金属消耗更少的异步电动机的可调电驱动器的深入发展，导致可控直流电驱动器的替代，目前具有主要应用在俄罗斯。

现代电驱动发展的第二个特点是对电驱动的动态和静态指标的要求增加，其与技术装置和过程管理相关的功能扩展和复杂化......电驱动的发展遵循创造的道路数字控制系统和扩大现代使用 微处理器技术.

这导致电力驱动系统的复杂性，因此，正确确定可以使用现代微处理器控制器有效解决的任务。

电驱动发展的第三个特点是希望统一其元件基础，利用现代微电子学和块模块原理创建完整的电驱动......这个基础的实现是完整电驱动进一步发展和改进的过程使用交流电机频率控制系统的驱动器。

现代电驱动发展的第四个特点是在生产过程管理中广泛使用节能技术……工业的发展决定了自动化电驱动作为能源基础的重要性日益增加生产过程的自动化。

电力驱动是电能的主要消耗者。在我国生产的电力总量中，60%以上通过电力驱动转化为机械运动，保障了各行各业和日常生活中机器和机构的运行。在这方面，中小功率大容量电力传动的能量指标对于解决技术经济问题具有重要意义。

今天，合理、经济地用电问题需要特别注意。相应地，电驱动的发展迫切需要从能耗的角度解决电驱动的合理设计和使用问题。这个问题需要研究和开发旨在提高电力驱动效率和组织技术机器管理的措施，从而减少它们的电力消耗。

现代电驱动发展的第五个特征是希望发动机和机构有机融合......这一要求是由旨在简化机器和机构运动链的技术发展的总趋势决定的，这要归功于在结构上内置于机构中的可调电驱动系统的改进。

这种趋势的表现之一是希望广泛使用无齿轮的电驱动……目前，已经为辊磨机、矿山提升机、挖掘机和高速电梯的主要机构创造了强大的无齿轮电驱动。这些设备使用标称转速为 8 至 120 rpm 的低速电机。尽管此类电机的尺寸和重量有所增加，但与齿轮相比，使用直接驱动的电驱动器具有更高的可靠性和速度，这是合理的。

电力驱动发展的现状、长期任务和趋势决定了改进其元件基础的必要性。

电驱动元件基的发展前景

考虑到现代电力驱动的发展，有必要考虑到改进电气设备的客观趋势是其复杂化，这是由于对技术过程的需求增加和电气产品消费属性的扩展。

在这些条件下，电驱动及其控制手段开发的主要任务是最完全地满足工作机械、机构和工艺线的自动化要求。同时，这些可能性可以最有效地实现在现代微处理器的帮助下，变速可控驱动器。

目前的主要任务是扩大变压交流传动的应用领域。成功解决这个问题可以增加劳动力的电气设备，使许多技术装置和过程机械化和自动化，这将显着提高劳动生产率。

为此，有必要解决电气工程领域的一些科学、技术和生产问题，因为电力驱动系统的发展需要改进机械传动、电动机、半导体能量转换器和微控制器等元件。

机械运动传感器的改进

要全面解决改进现代电力驱动和基于它们的机电综合体的问题，需要特别注意机械运动转换器的设计和实施。目前有一种日益增长的趋势，即简化工艺设备的机械装置并使其电气元件复杂化。

在设计新技术设备时，他们倾向于使用“短”机械传动和直驱电驱动。进行的研究表明，在重量、尺寸和效率指标方面，如果不仅考虑电动机，还要考虑变速箱，无齿轮电驱动器的重量、尺寸和效率指标与齿轮电驱动器相当。

使用刚性机械传动装置和无齿轮电力驱动器的一个显着好处是实现了更高的机器执行机构运动控制系统质量指标和机构可靠性。这是因为覆盖有反馈的扩展机械传动装置由于存在弹性机械振动而显着限制了电驱动控制系统的带宽。

由于齿、轴和支架的柔性，用于一般工业应用的最简单的机械传动通常具有多个弹性振动的共振频率。如果我们再加上由于使用间隙采样装置而需要使机械复杂化，那么很明显，无齿轮驱动器的使用将变得越来越重要，特别是对于高性能和高质量的工艺设备。

电力驱动发展的一个有前途的方向是使用线性电动机，它不仅可以关闭变速箱，还可以关闭将发动机转子的旋转运动转换为工作部件的平移运动的装置机器的身体。带直线电机的电驱动器是机器整体设计的有机组成部分，极大地简化了其运动学，并为具有工作体平移运动的机器的优化设计创造了机会。

最近，在机构中内置电动机的技术设备得到了密集开发。此类设备的示例是：

• 电动工具，

• 用于驱动机器人和嵌入铰接关节的机械手的电机，

• 起重绞车的电力驱动装置，其中电机在结构上与充当转子的滚筒相结合。

近年来，国内外实践观察到机电变流器（电动机）与工作体及部分控制装置深度融合的趋势。例如，牵引电力驱动中的电机轮， 电主轴 在磨床中，梭子是织造设备线性电驱动的平移运动元件，是带有双坐标（X，Y）电机的坐标构造器的执行主体。

这种趋势是进步的，因为集成电驱动器具有更低的材料消耗、改进的能量特性、紧凑且易于使用。然而，在创建可靠且经济的集成电驱动器之前，必须进行全面的理论和实验研究，以及在现代水平上进行的设计开发，其中必然包括参数优化，获得可靠性估计。此外，这方面的工作应由来自不同领域的专家进行。

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