CC BY
16Минусы: недостаточное увеличение напряжения в узлах сети; не решит проблему неэффективного использования шинопроводов; сложность монтажа; капитальное строительство; отсутствует возможность регулирования режимов сети.
Переход на радиальную схему 6 кВ:
Плюсы: напряжение на сборных шинах всех РП в пределах нормы; высокая надежность за счет перехода на радиальную схему.
Минусы: требуется установка УКРМ.
По итогам произведенного моделирования и расчетов, одними из наиболее эффективных методов модернизации электроснабжения Братского Целлюлозно-бумажного Комплекса выбраны:
- переход на радиальную схему питания 6 кВ;
- установка БСК.
Список литературы
1. Об ИЛИМе - режим доступа к изд.: http://www. ilimgroup.ru/about-company/structure/bratsk/
2. Энергия доверия - режим доступа к изд.: http:// www.elec.ru/
3. ООО «Технические системы». Замеры напряжения
4. ГОСТ 54149-2010 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
5. ПТЭЭП,гл. 2.5 Электродвигатели, п. 2.5.9.
6. Системы электроснабжения: учебник / Н.П. Гу-жов, В.Я. Ольховский, Д.А. Павлюченко. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2015. - 258 с. («Учебники НГТУ»).
_ОБЗОР ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПРИВОДНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Бодров Евгений Эдуардович
Канд. техн. наук, доцент кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВО «Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова»,
г. Магнитогорск
Мубаракшин Ахтиам Радикович
Студент 4 курса кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВО «Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова»,
г. Магнитогорск
Ахметдинов Дмитрий Александрович
Студент 4 курса кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВО «Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова»,
г. Магнитогорск
Моисеев Владимир Сергеевич
Студент 4 курса кафедры автоматизированных систем управления ФГБОУ ВО «Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова»,
г. Магнитогорск
OVERVIEW OF THE MAIN TYPES OF ACTUATORS
Yevgeny Eduardovich Bodrov, Candidate of technical science, associate professor of the department of electronics and microelectronics FSBEI HE «Nosov Magnitogorsk State Technical University», Magnitogorsk
Mubarakshin Akhtiam Radikovich, 4th year student of the Department of electronics and microelectronics FSBEI HE «Nosov Magnitogorsk State Technical University», Magnitogorsk
Ahmetdinov Dmitry Aleksandrovich, 4th year student of the Department of electronics and microelectronics FSBEI HE «Nosov Magnitogorsk State Technical University», Magnitogorsk
Moiseyev Vladimir Sergeevich, 4th year student of the Department of the automated control systems FSBEI HE «Nosov Magnitogorsk State Technical University», Magnitogorsk АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматриваются основные типы приводных механизмов, их достоинства и недостатки, область применения, а также сравнение также в статье приводится зависимость удельной мощности от абсолютной, на основании которой, мы делаем вывод об эффективности использования того или иного привода. ABSTRACT
This article is focused at the main types of acuators, their advantages and disadvantages, application area and the power, from which we conclude about the effectiveness of the use of a drive.
Ключевые слова: привод; эффективность; мощность; электропривод; гидропривод; пневмопривод. Keywords: drive; efficiency; power; electric drive; hydraulic drive; pneumatic drive.
Приводы - это «мышцы» мехатронной системы, которые принимают команды управления (в основном в виде электрического сигнала) и производят изменение в физической системе, генерируя перемещения и
усилия на рабочем органе [1]. В большинстве случаев единый приводной блок, включающий в себя пневмо-и гидроприводы, имеет в своем составе передаточные механизмы и питающий привод. Передаточный меха-
низм необходим для обеспечения механического воздействия на рабочий орган.
Существуют следующие типы приводов, используемые для управления сочленениями роботов: гидравлические, пневматические и электрические или комбинация приводов.
Самыми простыми являются гидравлические системы роботов, ввиду того, что у них отсутствует большое количество движущихся частей с большой нагрузочной способностью и скоростью. В состав гидравлического привода в подавляющем большинстве случаев входит гидравлический двигатель с сервокла-панами, а для контроля и регулирования используются аналоговые устройства или приборы. Применяется гидропривод в роботах, которые имеют большую массу, а также для роботов в диапазоне мощностей до 1 кВт. Недостатком является то, что необходимо большое пространство для размещения гидравлических насосов, так как они имеют большие габариты, также они издают много шума и очень сложны и затратны в обслуживании. Преимуществами являются высокая скорость перемещения сочленений, крайне малая сложность конструкции, большая мощность.
Пневмоприводы применяются для роботов, работающих в циклическом режиме, а также в роботах малой грузоподъемностью до 10-20 кг. Основной осо-
бенностью пневматического привода является его простота и удобство, принцип действия основан на сжимании воздуха, также преимуществом является малозатратность в обслуживании и эксплуатации, простота сборки и установки, дешевизна [2]. Недостатком является крайне сложное управление сочленениями роботов и медлительность.
В роботах с электромеханическими приводами используются чаще всего либо моментные двигатели постоянного тока, либо шаговые двигатели. Такие двигатели обладают высоким к. п. д., хорошим соотношением момента и скорости и широко применяются в робототехнике. С другой стороны, поскольку максимальную мощность они развивают при высоких скоростях вращения, их приходится использовать совместно с редукторами (механизмами понижения скорости). Как правило, манипуляторы с электромеханическим приводом обладают лучшей точностью и повторяемостью движений, чем гидравлические или пневматические [3]. Применяются электроприводы в основном в роботах грузоподъемностью порядка десятков килограмм, а также в высокоточных роботах и андроидных роботах.
На рисунке 1 приведены кривые, характеризующие массогабаритную эффективность различных систем приводов, применяемых в мехатронных модулях [4, 5].
МощнйС1ъ, 0¥
Рисунок 1. Удельная мощность (отнесенная к весу) различных систем приводов в зависимости от абсолютной мощности
Анализируя данные зависимости, целесообразно отметить, что при мощности свыше 2 кВт (после пересечения характеристик в точке 1) массогабаритная эффективность электропривода становится преобладающей. Точкой 2 обозначено пересечение характеристик пневмо- и гидропривода. Предварительно можно сделать вывод о том, что при значениях мощности свыше 5 кВт массогабаритные показатели пневмопривода становятся предпочтительными. Следует отметить, что оценка подобного типа является не полной для принятия решений по выбору той или иной системы электропривода в качестве базовой [4].
К приводам, используемых в мехатронных системах предъявляются высокие требования. Габариты и масса являются одним из основных требований, они должны быть как можно меньше, ввиду того, что привода встраиваются в сочленения роботов и манипуляторов. Основной режим работы приводов - неустановившийся режим и непостоянная нагрузка, поэтому их переходные процессы должны быть устойчивыми. Также параметрами, которые являются решающими при выборе типа привода являются: сложность обслуживания, надежность и стоимость. Наиболее простым,
надежным и дешевым на фоне остальных является пневмопривод. Высокой управляемостью и высоким коэффициентом полезного действия обладает электропривод. Гидропривод целесообразно применять там, где требуется формирование больших усилий.
Список литературы:
1. Robert H. Bishop. Mechatronics. An introduction. Taylor & Francis Group, LLC, 2006, 285 p.
2. Hiroyuki Komatsubara Development & Control of Master-Slave Robot Hand Driven by Pneumatic Actuator / Hiroyuki Komatsubara, Nobutaka Tsujiuchi, Takayuki Koizumi, Hiroto Kan, e.t.c. // Motion and Vibration Control. Springer Science+Business Media, B.V, 2009, 201-210 p.
3. М. Шахинпур. Курс роботехники. Пер. с англ. -М.: Мир, 1990 г. 51 с.
4. Сарваров А.С. Сравнительный анализ приводов мехатронных систем / Сарваров А.С., Васильев А.Е., Даниленко К.В., Меньщикова Е.В. // Теория и практика автоматизированного электропривода. ЭСиК. №4(25). 2014 г. 21-25 с.
5. Юревич Е.И. Основы робототехники. 2-е изд. пе-ре-раб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург, 2005 г. 16 с.
