Qu'est-ce qu'un entraînement électrique ?
Chaque machine se compose de trois parties principales : le moteur, le mécanisme de transmission à l'organe exécutif. Pour qu'une machine technologique remplisse ses fonctions, ses organes exécutifs doivent effectuer des mouvements très spécifiques, qui sont effectués à l'aide d'un entraînement.
En général, la propulsion peut être manuelle, hippomobile, mécanique, ainsi que par une éolienne, une roue hydraulique, une turbine à vapeur ou à gaz, un moteur à combustion interne, un moteur pneumatique, hydraulique ou électrique. L'entraînement est l'élément structurel principal de toute machine technologique, sa tâche principale est de fournir le mouvement nécessaire de l'organe exécutif de la machine selon une loi donnée. Une machine technologique moderne peut être représentée comme un complexe de moteurs en interaction unis par un système de contrôle qui fournit aux organes exécutifs les mouvements nécessaires le long de trajectoires complexes.
Dans le processus de développement de la production industrielle, l'entraînement électrique a pris la première place dans l'industrie et dans la vie quotidienne en termes de nombre et de puissance totale installée de moteurs. Dans tout entraînement électrique, il est possible de distinguer une section de puissance, par laquelle l'énergie est transmise du moteur à l'organe exécutif, et un système de contrôle qui assure son mouvement nécessaire selon une loi donnée.
Au fur et à mesure de l'évolution de la technologie, la définition de la propulsion électrique s'est affinée et élargie tant du côté de la mécanique que du côté des systèmes de contrôle. Dans le livre "Application of Electric Motors in Industry", publié en 1935, le professeur de l'Institut industriel de Leningrad V.K. Popov a donné la définition suivante d'un entraînement électrique contrôlé : "Nous appelons un moteur contrôlé et un entraînement qui peut changer la vitesse indépendamment de chargement. »
L'élargissement des domaines d'application et des fonctions des entraînements électriques dans l'automatisation complexe des processus de production nécessite une clarification et une extension du concept d'"entraînement électrique". Lors de la 3e Conférence sur l'automatisation des processus de fabrication dans la construction de machines et l'entraînement électrique automatisé dans l'industrie, tenue à Moscou en mai 1959, la définition suivante a été utilisée : « Un entraînement électrique est un dispositif complexe qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique et fournit de l'énergie électrique. contrôle de l'énergie mécanique convertie.»
En 1960, S.I.Artobolevsky dans son travail "L'entraînement - l'élément structurel principal de la machine" a conclu que l'étude des entraînements en tant que systèmes complexes, y compris le moteur, le mécanisme de transmission et le mécanisme d'entraînement, ne reçoit pas l'attention nécessaire. La théorie de l'entraînement électrique étudie les conditions de fonctionnement d'un moteur électrique sans tenir compte du mécanisme de transmission et du corps auxiliaire, et la mécanique théorique étudie les dispositifs de transmission et les organes exécutifs sans tenir compte de l'influence du moteur.
En 1974, dans le manuel "Fondamentaux de l'entraînement électrique automatisé" Chilikina M.G. et d'autres auteurs, la définition suivante a été donnée : "Un entraînement électrique est un dispositif électromécanique conçu pour l'électrification et l'automatisation des processus industriels, composé d'un convertisseur, d'un moteur électrique , un dispositif de transmission et de gestion.'
Depuis le dispositif de transmission, l'énergie mécanique est transmise directement à l'organe exécutif ou de travail du mécanisme de production. L'entraînement électrique convertit l'énergie électrique en énergie mécanique et assure le contrôle électrique de l'énergie convertie conformément aux exigences technologiques des modes de fonctionnement du mécanisme de production.
En 1977, dans le dictionnaire polytechnique, publié sous la direction de l'académicien I.I. Artobolevsky, la définition suivante a été donnée: «L'entraînement électrique est un dispositif électromécanique pour entraîner des mécanismes et des machines, dans lequel le moteur électrique sert de source d'énergie mécanique. Un entraînement électrique se compose d'un ou plusieurs moteurs électriques, d'un mécanisme de transmission et d'un équipement de commande. »
Les entraînements électriques modernes se caractérisent par un haut degré d'automatisation, ce qui leur permet de fonctionner dans les modes les plus économiques et de reproduire avec une grande précision les paramètres nécessaires au mouvement de l'organe exécutif de la machine. C'est pourquoi, au début des années 1990, le concept d'entraînement électrique sera étendu au domaine de l'automatisation.
Dans GOST R50369-92 «Entraînements électriques. Termes et définitions» la définition suivante est donnée: «L'entraînement électrique est un système électromécanique constitué du cas général de convertisseurs d'énergie électrique en interaction, de convertisseurs électromécaniques et mécaniques, de dispositifs de commande et d'information et de dispositifs de connexion à des réseaux électriques, mécaniques, de commande et d'information externes. systèmes destinés à mettre en mouvement les organes exécutifs de la machine de travail et à contrôler ce mouvement afin de mettre en œuvre le processus technologique. »
Dans le manuel de V.I. Klyuchev "Théorie de l'entraînement électrique", publiée en 2001, donne la définition suivante de l'entraînement électrique en tant que dispositif technique : "Un entraînement électrique est un dispositif électromécanique conçu pour entraîner les organes de travail des machines et contrôler les processus technologiques, consistant en une transmission appareil , un appareil avec un moteur électrique et un dispositif de commande «… Dans ce cas, les explications suivantes sont données pour le but et la composition des différentes parties de l'entraînement électrique.
L'ensemble de transmission contient des transmissions mécaniques aux embrayages, qui sont nécessaires pour transmettre l'énergie mécanique générée par le moteur à l'entraînement.
Le convertisseur est conçu pour contrôler le flux d'énergie électrique provenant du réseau pour réguler les modes de fonctionnement du moteur et du mécanisme. Il s'agit de la partie puissance du système de commande de l'entraînement électrique.
Le dispositif de commande est une partie informationnelle à faible courant du système de commande, conçue pour collecter et traiter les informations d'entrée sur les influences du réglage, l'état du système et la génération basée sur celui-ci de signaux de commande pour la conversion des dispositifs électromoteurs .
En général, le concept de « propulsion électrique » peut avoir deux interprétations : la propulsion électrique comme un ensemble de divers dispositifs et la propulsion électrique comme une branche de la science. Dans le manuel universitaire "Theory of Automated Electric Drive", publié en 1979, il est noté que "la théorie de l'entraînement électrique en tant que science indépendante est née dans notre pays". Le début de son origine peut être considéré comme 1880, lorsque le magazine "Electricité" a publié un article de D. A. Lachinov "Travail électromécanique", dans lequel les avantages de la distribution électrique de l'énergie mécanique ont été étayés pour la première fois.
Dans le même manuel, le concept d'entraînement électrique est donné comme une section de science appliquée: "La théorie de l'entraînement électrique est une science technique qui étudie les propriétés générales des systèmes électromécaniques, les lois régissant leur mouvement et les méthodes de synthèse de tels systèmes selon les indicateurs donnés. »
Actuellement, l'entraînement électrique est un domaine scientifique et technologique important et en développement rapide, qui occupe une place de premier plan dans l'électrification et l'automatisation de l'industrie et de la vie quotidienne, la direction de son développement est déterminée par l'expansion des domaines d'application et les exigences accrues en matière d'électricité systèmes et complexes.
La propulsion électrique est la base énergétique de l'industrialisation des processus technologiques dans la production industrielle. Le rythme de ses performances est élevé. La propulsion électrique consomme plus de 60 % de l'électricité totale.
L'amélioration des entraînements électriques est actuellement réalisée dans le sens d'augmenter leur productivité, leur fiabilité, leur efficacité, leur précision de travail, en réduisant les indicateurs de poids et de taille spécifiques des appareils individuels et des systèmes électromécaniques dans leur ensemble. À toutes les étapes de l'amélioration de l'électrotechnique, la réalisation des indicateurs nécessaires par entraînement électrique s'est accompagnée du développement de ses fondements théoriques.