История развития ЭП

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

Механико-технологический институт

Кафедра «Энергообеспечение сельского хозяйства»

ЭЛЕКТРОПРИВОД И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

КУРС ЛЕКЦИЙ

Очной и заочной формы обучения

Тюмень

Лекция 1

История развития электропривода (ЭП). Понятие,

Классификация ЭП

Вопросы

История развития ЭП

Понятие ЭП, достоинства ЭП

Классификация ЭП

История развития ЭП

История развития ЭП, являющаяся оптимальным сочетанием электрических машин (ЭМ), аппаратов, преобразователей и устройств управления, неразрывно обусловлена образующими ЭП компонентами. Вместе с тем ЭП, как система имеет свою собственную историю.

Начало развития ЭП было положено созданием в первой половине 19 века работоспособностью образцов ЭМ. Это стало возможным благодаря успехам в области электромагнетизма. Первый электродвигатель, с помощью которого осуществлялся ЭП, был построен в 1834…1838г. Петербургским академиком Борисом Семеновичем Якоби. В 1838г на Ниве были проведены испытания этого двигателя, установленного на катере (12…14 чел). Это было первое судно с ЭП. Однако несовершенство технических средств, в частности, источника питания (гальванические батареи), не позволили блестящему изобретателю и его ученикам дальше продолжать практическое применение.

В 50-60-х годах 19 века некоторое распространение получили электродвигатели французского электротехника Фромана (типографические и ткацкие станки).

И все же почти до конца 19 века пар и вода оставались основной силой в промышленном производстве.

Несмотря на успехи, достигнутые к семидесятым годам 19 века в области конструирования электродвигателя (ЭД) постоянного тока, электрическая энергия использовалась только на освещение (распределение электроэнергии оставалось неудовлетворительной).

Появление переменного однофазного тока сыграло существенную роль в развитии электротехники вообще, однако в ЭП – нет, так как ЭД однофазного переменного тока не имели пускового вращающего момента, в связи с чем, их применение было крайне ограничено.

И только в 1888г. предложенная и реализованная 3-х фазная система передачи электрической энергии позволила сделать прорыв в развитии ЭП.

В 1889 г. создается 3-х фазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в виде беличьей клетки.

Несомненные преимущества централизованного производства электроэнергии, привели к тому, что электродвигатель, вытесняя другие виды двигателей, занял лидирующие позиции в ЭП промышленных установок и сельском хозяйстве.

Мощность ЭД по отношению к общей мощности установленных двигателей составляла: 1890г-5%, 1927-75%, сегодня - 100 %.

В Советском Союзе ЭП получил большое развитие в годы первых пятилеток. Большую роль в развитии ЭП сыграла подготовка кадров. В 1922г. в Ленинградском электротехническом институте под руководством профессора С.А. Ринкевича создается специальность «Электрификация промышленности», которая положила начало регулярному выпуску специалистов в области ЭП.

В 1925г. – выходит книга С.А.Ринкевича «Электрическое распределение электроэнергии» - первый труд в области ЭП.

В 30-е годы были разработаны принципы следящего ЭП (автоматическое управление).

В 40-е годы проектируются электромашинные усилители, интенсивно развивается военная электротехника (системы управления), первые автоматические линии станков.

Большой прорыв в ЭП наблюдается с появлением полупроводниковой техники. Транзистор изобретен в США в 1948г.

В 50-х…60-х годах – множество схем для питания маломощных двигателей (I=5А; U=60В).

Система тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока ТП – ДПТ становится с середины 60-х годов практически единственным решением в регулируемом ЭП.

В 70-е годы появляются частотные преобразователи для асинхронных ЭП.

60-е – 70-е годы – появляются шаговые, линейные ЭП. Профессор Гурницкий В.Н. явился разработчиком нового типа линейных электродвигателей - линейных управляющих двигателей.

В 70-е годы, с развитием микропроцессоров резко возрастают функциональные возможности в управлении координат ЭП, диагностике.

Развитие современного ЭП идет с развитием элементной базой. Сегодня силовые ключи (I до 600 А, U= до 1200В, f=30кГц и выше), преобразователи частоты до 600кВт.

В 2002г. европейский рынок регулируемых ЭП состоит: на 68% из ЭП переменного тока; 15%-постоянного тока, 10% гидроприводов, 7 % - механических.

На сегодня мощности отдельных приводов составляют десятки МВт с регулированием частоты вращения от одного оборота в час до 150.000 оборотов в минуту.

Диапазон применения современного ЭП - от искусственного сердца

до шагающего экскаватора.