आधुनिक इलेक्ट्रिक प्रोपल्शनच्या विकासाची वैशिष्ट्ये

आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सुधारण्याची कार्ये

यूएसएसआरचे पतन आणि समाजाच्या पुनर्रचनेच्या संबंधात, रशियामधील विद्युत उद्योगाच्या कार्याच्या संघटनेत महत्त्वपूर्ण बदल घडले. इलेक्ट्रोटेक्निकल उद्योगाच्या गहन विकासाच्या काळात, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हसाठी घटकांच्या उत्पादनासाठी नवीन कारखाने प्रामुख्याने युनियन रिपब्लिकमध्ये बांधले गेले. म्हणून, यूएसएसआरच्या पतनानंतर, अनेक इलेक्ट्रोटेक्निकल एंटरप्राइजेसना रशियाच्या बाहेर सापडले, ज्याने इलेक्ट्रोटेक्निकल उद्योगाच्या संरचनेची पुनर्रचना करणे आवश्यक होते, परिणामी अनेक कारखाने बदलले आणि उत्पादनांची श्रेणी वाढविली.

20 व्या शतकाच्या शेवटी रशियन उद्योगांच्या औद्योगिक उत्पादनांच्या प्रमाणात घट झाल्यामुळे देशातील विजेचा वापर कमी झाला. 1986 ते 2001 या कालावधीत, रशियामधील विजेच्या वापरात 18% (1082.2 अब्ज kWh वरून 888 अब्ज kWh पर्यंत) घट झाली आणि CIS देशांमध्ये ते 24% ने (1673.5 अब्ज kWh ते 1275 पर्यंत) होते. अब्ज kWh).यामुळे नवीन इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची गरज कमी झाली, ज्यामुळे त्यांच्या विकासाच्या गतीवर परिणाम झाला.

तथापि, 20 व्या शतकाच्या शेवटी रशियामध्ये स्वयंचलित वीजेद्वारे चालणारी हालचाल विद्युत उर्जेचा एक प्रमुख ग्राहक आहे आणि विद्युत अभियांत्रिकीची शाखा म्हणून आणि विद्युत अभियांत्रिकीच्या मुख्य दिशांपैकी एक म्हणून विकसित होत आहे. इलेक्ट्रिकल मशीन्स, ट्रान्सफॉर्मर्स, इलेक्ट्रिकल उपकरणे, ऊर्जा रूपांतरण उपकरणे तयार करण्याच्या क्षेत्रातील इलेक्ट्रिकल उद्योगाच्या यशाबद्दल धन्यवाद, आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह यंत्रणा आणि तांत्रिक लाइन्सच्या ऑटोमेशनसाठी उच्च आवश्यकता पूर्ण करण्यास सक्षम आहे.

औद्योगिक विद्युतीकरणाच्या सद्य स्थितीचे विश्लेषण आणि एकात्मिक ऑटोमेशन सिस्टमच्या विकासावरून असे दिसून येते की त्यांचा आधार एक परिवर्तनीय इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह आहे, जो जीवनाच्या सर्व क्षेत्रात आणि समाजाच्या क्रियाकलापांमध्ये वाढत्या प्रमाणात वापरला जातो - औद्योगिक उत्पादनापासून दैनंदिन जीवनाच्या क्षेत्रापर्यंत.

इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या तांत्रिक वैशिष्ट्यांमध्ये सतत सुधारणा केल्यामुळे, ते अनुप्रयोगाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये आधुनिक तांत्रिक प्रगतीचा आधार आहेत. त्याच वेळी, आधुनिक स्वयंचलित इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासामध्ये त्याच्या घटकांच्या पायाची स्थिती आणि उत्पादनाच्या गरजेमुळे अनेक वैशिष्ट्ये पाळली जातात.

त्याच्या विकासाच्या या टप्प्यावर इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे पहिले वैशिष्ट्य म्हणजे व्हेरिएबल इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या अनुप्रयोगाच्या क्षेत्राचा विस्तार, मुख्यत्वे व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी एसी ड्राइव्हच्या परिमाणवाचक आणि गुणात्मक वाढीमुळे.

थायरिस्टर आणि ट्रान्झिस्टर फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्समध्ये अलिकडच्या वर्षांत केलेल्या सुधारणांमुळे अॅसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर करून सोप्या डिझाइनसह आणि कमी धातूच्या वापरासह समायोज्य इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचा गहन विकास झाला आहे, ज्यामुळे कंट्रोलेबल डायरेक्ट करंट इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे विस्थापन होते, ज्यात सध्या रशिया मध्ये प्रमुख अनुप्रयोग.

आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासाचे दुसरे वैशिष्ट्य म्हणजे इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या डायनॅमिक आणि स्थिर निर्देशकांसाठी वाढीव आवश्यकता, तांत्रिक स्थापना आणि प्रक्रियांच्या व्यवस्थापनाशी संबंधित त्याच्या कार्यांचा विस्तार आणि गुंतागुंत... इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचा विकास तयार करण्याच्या मार्गावर आहे. डिजिटल नियंत्रण प्रणाली आणि आधुनिक वापराचा विस्तार मायक्रोप्रोसेसर तंत्रज्ञान.

यामुळे इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह सिस्टमची जटिलता येते, म्हणूनच, आधुनिक मायक्रोप्रोसेसर कंट्रोलर वापरून प्रभावीपणे सोडवल्या जाणार्‍या कार्यांचे योग्य निर्धारण.

इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या विकासाचे तिसरे वैशिष्ट्य म्हणजे त्याचा घटक बेस एकत्रित करण्याची इच्छा, आधुनिक मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक आणि ब्लॉक-मॉड्यूल तत्त्वाचा वापर करून संपूर्ण इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह तयार करण्याची इच्छा... या आधाराची अंमलबजावणी म्हणजे संपूर्ण इलेक्ट्रिकचा पुढील विकास आणि सुधारणा करण्याची प्रक्रिया. AC मोटर्ससाठी वारंवारता नियंत्रण प्रणाली वापरून ड्राइव्ह

आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासाचे चौथे वैशिष्ट्य म्हणजे उत्पादन प्रक्रियेच्या व्यवस्थापनामध्ये ऊर्जा-बचत तंत्रज्ञानाच्या अंमलबजावणीसाठी त्याचा व्यापक वापर... उद्योगाचा विकास ऊर्जा आधार म्हणून स्वयंचलित इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे वाढते महत्त्व निर्धारित करतो. उत्पादन प्रक्रियेचे ऑटोमेशन.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह हा विद्युत उर्जेचा मुख्य ग्राहक आहे. आपल्या देशात उत्पादित झालेल्या विजेच्या एकूण खंडापैकी 60% पेक्षा जास्त विद्युत ड्राइव्हद्वारे यांत्रिक हालचालीमध्ये रूपांतरित केले जाते, सर्व उद्योगांमध्ये आणि दैनंदिन जीवनात मशीन्स आणि यंत्रणांचे कार्य सुनिश्चित करते. या संदर्भात, तांत्रिक आणि आर्थिक समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी लहान आणि मध्यम उर्जेच्या मास इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे ऊर्जा निर्देशक खूप महत्वाचे आहेत.

विजेच्या तर्कसंगत, किफायतशीर वापराच्या समस्येकडे आज विशेष लक्ष देण्याची गरज आहे. त्यानुसार, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासासाठी तर्कसंगत डिझाइन आणि उर्जेच्या वापराच्या दृष्टिकोनातून इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचा वापर करण्याच्या समस्येचे त्वरित निराकरण आवश्यक आहे. या समस्येसाठी इलेक्ट्रिक ड्राईव्हची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि तांत्रिक मशीन्सचे व्यवस्थापन आयोजित करण्याच्या उद्देशाने उपायांचे संशोधन आणि विकास आवश्यक आहे, ज्यामुळे त्यांचा वीज वापर कमी होतो.

आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासाचे पाचवे वैशिष्ट्य म्हणजे इंजिन आणि यंत्रणा यांचे सेंद्रिय संलयन करण्याची इच्छा... ही आवश्यकता मशीन आणि यंत्रणांच्या किनेमॅटिक साखळी सुलभ करण्याच्या उद्देशाने तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या सामान्य प्रवृत्तीद्वारे निर्धारित केली जाते. , जे यंत्रणामध्ये संरचनात्मकपणे तयार केलेल्या समायोज्य इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या सिस्टमच्या सुधारणेमुळे शक्य झाले.

या प्रवृत्तीच्या प्रकटीकरणांपैकी एक म्हणजे गीअर्सशिवाय इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचा मोठ्या प्रमाणावर वापर करण्याची इच्छा... सध्या, रोलर मिल्स, माइन लिफ्टिंग मशीन, उत्खनन आणि हाय-स्पीड लिफ्टची मुख्य यंत्रणा यासाठी शक्तिशाली गियरलेस इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह तयार केले गेले आहेत. ही उपकरणे 8 ते 120 आरपीएम पर्यंत रोटेशनच्या नाममात्र गतीसह कमी-स्पीड मोटर्स वापरतात. अशा मोटर्सचा आकार आणि वजन वाढलेले असूनही, गीअर्सच्या तुलनेत थेट ड्राइव्हसह इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचा वापर त्यांच्या अधिक विश्वासार्हता आणि वेगाद्वारे न्याय्य आहे.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासातील वर्तमान स्थिती, दीर्घकालीन कार्ये आणि ट्रेंड त्याच्या घटक बेस सुधारण्याची आवश्यकता निर्धारित करतात.

इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या घटक बेसच्या विकासाची शक्यता

आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या विकासाचा विचार करून, हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की इलेक्ट्रिकल उपकरणे सुधारण्याचे उद्दीष्ट कल ही त्याची गुंतागुंत आहे, कारण तांत्रिक प्रक्रियेची वाढती मागणी आणि इलेक्ट्रिकल उत्पादनांच्या ग्राहक गुणधर्मांच्या विस्तारामुळे.

या परिस्थितीत, इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या विकासाचे मुख्य कार्य आणि त्याचे नियंत्रण साधन म्हणजे कार्यरत मशीन, यंत्रणा आणि तांत्रिक ओळींच्या ऑटोमेशनच्या आवश्यकतांचे सर्वात पूर्ण समाधान आहे. त्याच वेळी, या शक्यता सर्वात प्रभावीपणे लागू केल्या जाऊ शकतात. आधुनिक मायक्रोप्रोसेसरची मदत. व्हेरिएबल स्पीड कंट्रोलेबल ड्राइव्हस्.

सध्या, व्हेरिएबल व्होल्टेजसह एसी ड्राइव्हच्या अनुप्रयोग क्षेत्रांचा विस्तार करणे हे मुख्य कार्य आहे. या समस्येचे यशस्वीरित्या निराकरण केल्याने कामगारांची विद्युत उपकरणे वाढवणे, अनेक तांत्रिक स्थापना आणि प्रक्रियांचे यांत्रिकीकरण आणि स्वयंचलित करणे शक्य होते, ज्यामुळे कामगार उत्पादकता लक्षणीय वाढेल.

यासाठी, इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी क्षेत्रातील अनेक वैज्ञानिक, तांत्रिक आणि उत्पादन समस्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे, कारण इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सिस्टमच्या विकासासाठी यांत्रिक ट्रान्समिशन, इलेक्ट्रिक मोटर्स, सेमीकंडक्टर एनर्जी कन्व्हर्टर्स आणि मायक्रोकंट्रोलरच्या घटकांमध्ये सुधारणा करणे आवश्यक आहे.

यांत्रिक गती ट्रान्सड्यूसरची सुधारणा

आधुनिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्हस् आणि त्यांच्यावर आधारित इलेक्ट्रोमेकॅनिकल कॉम्प्लेक्स सुधारण्याच्या समस्यांचे सर्वसमावेशक निराकरण करण्यासाठी यांत्रिक मोशन कन्व्हर्टरच्या डिझाइन आणि अंमलबजावणीवर विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे. प्रक्रियेच्या उपकरणांची यांत्रिक साधने सुलभ करण्याचा आणि त्यांच्या विद्युत घटकांना गुंतागुंतीचा बनवण्याचा कल सध्या वाढत आहे.

नवीन तांत्रिक उपकरणे डिझाइन करताना, ते "लहान" यांत्रिक ट्रांसमिशन आणि थेट ड्राइव्ह इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह वापरतात.आयोजित केलेल्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की वजन आणि आकार आणि कार्यक्षमता निर्देशकांच्या बाबतीत, गियरलेस इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह हे वजन आणि आकार आणि गियर इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या कार्यक्षमता निर्देशकांशी तुलना करता येते, जर केवळ इलेक्ट्रिक मोटरच नाही तर गिअरबॉक्स देखील विचारात घेतले जाते.

कठोर मेकॅनिकल ट्रान्समिशन आणि गियरलेस इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या वापरामध्ये महत्त्वपूर्ण फायदा म्हणजे मशीन्सच्या कार्यकारी संस्था आणि यंत्रणांच्या विश्वासार्हतेसाठी गती नियंत्रण प्रणालीच्या गुणवत्तेचे उच्च निर्देशक मिळवणे. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की अभिप्रायासह विस्तारित यांत्रिक प्रसारणे लवचिक यांत्रिक कंपनांच्या उपस्थितीमुळे इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह कंट्रोल सिस्टमची बँडविड्थ लक्षणीयरीत्या मर्यादित करतात.

सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी सर्वात सोप्या यांत्रिक प्रक्षेपणांमध्ये दात, शाफ्ट आणि समर्थनांच्या लवचिकतेमुळे लवचिक कंपनांच्या अनेक रेझोनंट फ्रिक्वेन्सी असतात. बॅकलॅश सॅम्पलिंग डिव्हाइसेसच्या वापरामुळे यांत्रिकी गुंतागुंतीची गरज जोडल्यास, हे स्पष्ट होते की गियरलेस ड्राइव्हचा वापर अधिकाधिक संबंधित होईल, विशेषत: उच्च-कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता प्रक्रिया उपकरणांसाठी.

इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या विकासातील एक आश्वासक दिशा म्हणजे रेखीय इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर, ज्यामुळे केवळ गिअरबॉक्सच बंद करणे शक्य होते, परंतु इंजिनच्या रोटर्सच्या रोटेशनल हालचालीला कामकाजाच्या अनुवादात्मक हालचालीमध्ये रूपांतरित करणारे उपकरण देखील बंद करतात. मशीनचे शरीर.रेखीय मोटरसह इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह हा मशीनच्या एकूण डिझाइनचा एक सेंद्रिय भाग आहे, त्याचे किनेमॅटिक्स अत्यंत सोपे करते आणि कार्यरत संस्थांच्या अनुवादात्मक हालचालीसह मशीनच्या इष्टतम डिझाइनसाठी संधी निर्माण करते.

अलीकडे, यंत्रणेमध्ये तयार केलेल्या इलेक्ट्रिक मोटर्ससह तांत्रिक उपकरणे गहनपणे विकसित केली गेली आहेत. अशा उपकरणांची उदाहरणे आहेत:

• उर्जा साधन,

• यंत्रमानव चालविण्याकरिता मोटर्स आणि मॅनिपुलेटर जोडलेल्या जोड्यांमध्ये एम्बेड केलेले,

• हॉस्टिंग विंचचे इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह, ज्यामध्ये मोटार रचनात्मकपणे ड्रमसह एकत्रित केली जाते जी रोटर म्हणून कार्य करते.

अलिकडच्या वर्षांत, देशांतर्गत आणि परदेशी सरावाने कार्यरत शरीर आणि काही नियंत्रण उपकरणांसह इलेक्ट्रोमेकॅनिकल कनवर्टर (इलेक्ट्रिक मोटर) च्या सखोल एकीकरणाकडे कल पाहिला आहे. हे, उदाहरणार्थ, ट्रॅक्शन इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमधील मोटर व्हील आहे, इलेक्ट्रोस्पिंडल ग्राइंडिंग मशिन्समध्ये, शटल हे विणकाम उपकरणांच्या रेखीय इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे भाषांतरितपणे हलणारे घटक आहे, दोन-समन्वयक (X, Y) मोटरसह समन्वय कन्स्ट्रक्टरची कार्यकारी संस्था आहे.

ही प्रवृत्ती प्रगतीशील आहे कारण एकात्मिक इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये सामग्रीचा वापर कमी असतो, ऊर्जा वैशिष्ट्ये सुधारतात, कॉम्पॅक्ट आणि वापरण्यास सोपी असतात. तथापि, विश्वासार्ह आणि किफायतशीर एकात्मिक इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या निर्मितीपूर्वी व्यापक सैद्धांतिक आणि प्रायोगिक अभ्यास, तसेच आधुनिक स्तरावर केलेल्या डिझाइन घडामोडी, ज्यामध्ये पॅरामीटर ऑप्टिमायझेशन, विश्वसनीयता अंदाज प्राप्त करणे आवश्यक आहे.याव्यतिरिक्त, या दिशेने कार्य वेगवेगळ्या प्रोफाइलमधील तज्ञांनी केले पाहिजे.

हे देखील पहा: ऊर्जा बचत करण्याचे साधन म्हणून व्हेरिएबल इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह