
Электроприводы, применяемые для целей автоматизации, представляют собой сложные функционально, конструктивно и эксплуатационно законченные устройства, допускающие их работу в длительном, кратковременном и повторнократковременном режимах, а также в повторнократковременном режиме с частыми пусками и электрическим торможением.
Как правило, электроприводы, помимо базового электродвигателя, включают в себя следующие компоненты:
-общий корпус;
-общий выключатель;
-блок питания с необходимыми принадлежностями;
-блоки регулирования (в требуемом количестве);
-силовой трансформатор;
-коммутационная аппаратура;
-сглаживающие устройства и фильтры;
-автоматические внутренние выключатели;
-усилители;
-устройства обеспечения безопасности;
-предохранители.
В настоящее время благодаря развитию электронной техники, позволяющей эффективно управлять нелинейными характеристиками различных электродвигателей, и появлению новых магнитных материалов, в частности на основе кобальта, а также на основе железа, бора и некоторых редкоземельных элементов, создается техническая возможность перехода от электропривода, работающего по схеме мотор -редуктор к электроприводу прямого (непосредственного) действия.
Подобные электроприводы прямого действия должны удовлетворять следующим требованиям:
-обладать устойчивой низкой частотой вращения и при этой частоте обеспечивать высокие значения вращающего момента;
-обладать встроенным в приводной электродвигатель датчиком углового положения, причем указанный датчик должен обладать высокой разрешающей способностью;
-торможение используемых в таких приводах электродвигателей должно осуществляться с высоким значением тормозного момента.
Для построения электроприводов прямого действия необходимы специальные подшипники качения, обладающие высокой точностью и большой
жесткостью. Такие электроприводы также требуют применения специальных регуляторов, так как при отсутствии механического редуктора, способного осуществлять демпфирование и сглаживание, базовый электродвигатель оказывается более чувствительным к колебаниям нагрузки. Такой электропривод оказывается более чувствительным и к колебаниям инерционных масс, поскольку в приводе прямого действия приведенный момент инерции ротора электродвигателя оказывается одного порядка с моментом инерции приводимого механизма.
Примером специального бесконтактного электропривода прямого действия для узлов промышленных роботов может служить разработанный сравнительно недавно сверхвысокомоментный бескорпусный электродвигатель. Этот электродвигатель имеет тонкий кольцевой ротор, расположенный между внешним и внутренним статорами, имеющими одинаково расположенные зубцы. Последовательное возбуждение магнитного потока, проходящего через зубцы статора, и создает вращающий момент этого электродвигателя.
Помимо электроприводов, реализуемых на базе электродвигателей традиционных или новых типов, для целей автоматизации производственных процессов применяется и другая электроаппаратура.
К ней относятся:
1) командная аппаратура:
-кнопочные выключатели (переключатели);
-путевые выключатели (переключатели);
-переключатели пакетнокулачковые с использованием синхронного или стартстопного приводов;
-тумблеры и переключатели с ручным управлением;
-контактные и бесконтактные логические элементы;
-электромагнитные реле;
-реле времени;
2) исполнительная аппаратура:
-электромагнитные контакторы и пускатели;
-электромагниты и соленоиды;
3) аппаратура защиты:
-автоматические выключатели;
-предохранители;
-токовые реле;
4) аппаратура управления:
-трансформаторы для питания цепей управления;
-светосигнальная аппаратура, светофоры;
-электрические соединители (коннекторы).
Рассмотрим названные разновидности электрических аппаратов.