כיום, לחלוטין כל מכונה כוללת שלושה חלקים עיקריים, כולל המנוע, הגוף המנהל ומנגנון ההילוכים. לביצוע תקין של תפקידיו על ידי מכונה טכנולוגית, הגוף המבצע שלו, בדרך זו או אחרת, חייב לבצע תנועות מסוימות מספיק המיושמות באמצעות כונן. מה צריך להיות מובן במושג הזה? כיצד נשלט הכונן? מה ההיסטוריה של מקורו? על שאלות אלו ואחרות חמורות לא פחות ניתן לענות בתהליך של קריאת החומרים של מאמר זה.
מבוא
חשוב לדעת שהסוגים הבאים של כוננים מוכרים כיום:
- הנעה ידנית, מכנית או סוסים.
- מופעל על ידי טורבינת רוח.
- הנעת טורבינת גז.
- הנע מנוע הידראולי, פנאומטי או חשמלי (כגון מפעיל כדורי).
- הנעת גלגל מים.
- כונן קיטור.
- סעמנוע בעירה פנימית.
- כונן הידראולי, פנאומטי או חשמלי.
היום, החלק הוא המרכיב המבני העיקרי של כל מכונה למטרות טכנולוגיות, המשימה המרכזית שלו היא להבטיח את התנועה הנדרשת של הגוף המבצע של המנגנון בהתאם לחוק נתון. יש לציין כי כדאי להציג את המכונה הטכנית של העת המודרנית כמכלול של כוננים בעלי אינטראקציה, המאוחדים באמצעות מערכת בקרה המספקת לגופי האכיפה באופן מלא את התנועות הדרושות לאורך מסלולים מורכבים.
כונן חשמלי הוא פתרון מודרני
מעניין לדעת שבתהליך ההתפתחות המהירה של הייצור התעשייתי, הכונן החשמלי תפס היום את המקום הראשון לא רק מבחינת התעשייה המיוצגת, אלא גם בחיי היומיום מבחינת סך הספציפיות כוח מנוע וכמובן מאפיינים כמותיים. חשוב לזכור שבכל הנעה חשמלית קיים חלק כוח, דרכו מועברת אנרגיה לגוף המבצע מהמנוע, ומערכת בקרה המבטיחה באופן מלא את תנועתו בהתאם לחוק נתון.
הנעה חשמלית היא מושג, שהגדרתו, לצד התפתחות הטכנולוגיה, הורחבה ושוכללה הן בהיבט של מערכות הבקרה, והן בהיבט המכניקה. מעניין לדעת שבספר "השימוש במנועים חשמליים בתעשייה", שפורסם ב-1935 בהוצאת V.ק' פופוב (פרופסור של המכון התעשייתי לנינגרד) הגדיר רעיון מעניין מאוד של כונן חשמלי מתכוונן. לפיכך, יש להבין הנעה חשמלית כמנגנון כזה, שביחס אליו אפשרי שינוי במהירות, שאינו תלוי בעומס.
קונספט מודרני של הנעה חשמלית
עם הזמן, הפונקציות והיישומים של הכונן החשמלי התרחבו. כך, למשל, הופיע כונן חשמלי לתפירה או כונן חשמלי לחור מפתח. לכן בעת אוטומציה של תהליכי ייצור במתחם, נוצר צורך להבהיר את הרעיון הנדון. אז, בכנס השלישי הקשור לאוטומציה של תהליכי ייצור בתחום הנדסת מכונות והנעה חשמלית אוטומטית בתעשייה, שהתקיים במאי 1959 במוסקבה, אושרה הגדרה חדשה. כונן חשמלי הוא לא יותר ממכשיר מורכב הממיר חשמל לאנרגיה מכנית, וגם מספק שליטה חשמלית על האנרגיה המכנית שהומרה.
כונן חשמלי בספרות
מעניין לציין ש-S. I. Artobolevsky בשנת 1960 בעבודתו "הכונן הוא מרכיב מבני מרכזי של המכונה" הגיע למסקנה שבהתחשב בכוננים כמערכות מורכבות הכוללות גוף ביצוע, מנגנון הילוכים ומנוע, לא ניתנת תשומת לב ראויה. אז הוא הדגיש שתיאוריית ההנעה החשמלית עוסקת בתנאי העבודהמנוע חשמלי, לא לוקח בחשבון את גוף העזר ומנגנון ההילוכים, ומכניקה מבחינת תיאוריה לומדת את הגופים המבצעים והתקני ההילוכים, מבלי לקחת בחשבון את השפעת המנוע.
חשוב לציין שבספר הלימוד "בסיס של כונן חשמלי אוטומטי" בשנת 1974 מאת M. G. Chilikin ומחברים נוספים, ניתן המונח הבא: "כונן חשמלי הוא מכשיר אלקטרומכני שנועד לבצע אוטומציה ומחשמל תהליכי ייצור ומורכב מבקרה, המרה, הילוכים ומנועים חשמליים."
פעולת כונן חשמלי
איך פועל הכונן החשמלי? ניקח לדוגמא מנעול חשמלי. אז, אנרגיה מכנית ממכשיר ההולכה מועברת ישירות לגוף העבודה (המבצע) של המנגנון למטרות ייצור. הכונן החשמלי מיישם המרת אנרגיה חשמלית למכנית, וכן מספק בקרה חשמלית מלאה של האנרגיה שהומרה, בהתאם לדרישות הטכנולוגיות העדכניות הקשורות למצבי הפעולה של מנגנון בעל אופי ייצור.
אילו הגדרות נוספות ידועות היום?
מעניין לדעת שבמילון הפוליטכני ב-1977, שפורסם בעריכתו של I. I. Artobolevsky (אקדמאי), ניתן המונח הבא: כונן חשמלי הוא לא יותר ממכשיר אלקטרומכני שנועד כדי מכונות ומנגנונים להניע, שבהם המקוראנרגיה - מנוע חשמלי. צוין שם כי כל הנעה חשמלית (לדוגמה, כסא גלגלים חשמלי) כוללת מנוע חשמלי אחד או מספר, מנגנון הילוכים וציוד בקרה.
תכונות של כוננים חשמליים מודרניים
היום ידוע על מגוון רחב של כוננים חשמליים. דוגמה חיה לכך היא השסתום החשמלי, כי, כך נראה, לאחרונה, החברה אפילו לא יכלה לדמיין מנגנון כזה. חשוב לציין כי כוננים חשמליים מודרניים נבדלים ברמת אוטומציה גבוהה במיוחד, המאפשרת להם לפעול באופן מלא בהתאם למצבים חסכוניים, כמו גם לייצר את הפרמטרים הדרושים לתנועה של גוף מנהל המכונה בדיוק רב. לכן כבר בתחילת שנות ה-90 הורחב המונח המדובר לתחום האוטומציה.
קביעה לפי GOST
ב-GOST R50369-92 "כוננים חשמליים" הוצג המושג הבא: "כונן חשמלי הוא מערכת אלקטרומכנית הכוללת ממירי אנרגיה המקיימים אינטראקציה זה עם זה, ממירים מכניים ואלקטרומכאניים, התקני מידע ובקרה, כמו גם כמנגנוני ממשק עם מערכות מכניות, חשמל, מידע ובקרה חיצוניות. הם נועדו להניע את הגופים המבצעים של המכונה, כמו גם לשלוט בתנועה זו כדי ליישם את התהליך הטכנולוגי."
B. I. Klyuchev על ההנעה החשמלית
כפי שהתברר, כל כונן חשמלי, למשל, כונן חשמלי, מורכב מכמה חלקים. זה יהיה שימושי לחקור נושא זה ביתר פירוט. לכן, ספר הלימוד של V. I. Klyuchev "תיאוריית ההנעה החשמלית", שפורסם בשנת 2001, נותן את ההגדרה הבאה של המושג הנדון כמכשיר טכני: "כונן חשמלי אינו אלא מכשיר אלקטרומכני שנועד להגדיר בתנועה איברים מבצעים של המכונה ובקרת תהליכים בעלי אופי טכנולוגי. הוא מורכב ממכשיר בקרה, מנגנון מנוע חשמלי ומכשיר הילוכים. יחד עם זאת, ספר הלימוד מספק הסברים ברורים מבחינת המטרה וההרכב של הרכיבים הנקובים בכונן החשמלי. יהיה שימושי לשקול נושא זה ביתר פירוט בפרק הבא.
חלקי כונן חשמלי
התקן ההילוכים של כל הנעה חשמלית (לדוגמה, כיסא גלגלים עם הנעה חשמלית) מכיל צימודים וגלגלי שיניים מכניים הנחוצים להעברת האנרגיה המכנית שנוצרת מהמנוע אל המפעיל.
מנגנון הממיר נועד לשלוט בזרימת החשמל המגיע מהרשת, לווסת נכון את מצבי הפעולה של המנגנון והמנוע. יש להוסיף שזהו החלק האנרגטי של מערכת בקרת ההנעה החשמלית.
התקן הבקרה משמש כחלק זרם נמוך של מידע במערכת הבקרה, אשר מיועדת לאיסוף ועיבוד מידע נכנס לאחר מכן לגבי מצב המערכת, השפעות הגדרה וכן הפקת אותות בקרה להתקן הממיר של המנוע החשמלי המבוסס על מערכת זו
שני פירושים
מהחומר המוצג במאמר, אנו יכולים להסיק שהמושג של כונן חשמלי מוגדר כיום על ידי שתי פרשנויות: כשילוב של מכשירים שונים וכענף של מדע. ספר הלימוד למוסדות להשכלה גבוהה "תורת ההנעה החשמלית האוטומטית", שיצא לאור בשנת 1979, מדגיש כי תורת ההנעה החשמלית כתחום מדע עצמאי מקורה בארצנו.
חשוב לציין שמומלץ להתייחס לשנת 1880 כנקודת המוצא להתפתחותה, כי אז התפרסם מאמרו של ד.א.לכינוב "עבודה אלקטרומכנית" בכתב עת ידוע בשם "חשמל" ". בו אופיינו לראשונה יתרונות הפיזור החשמלי של אנרגיה מכנית.
יש להוסיף שאותו ספר לימוד מניח את ההגדרה של כונן חשמלי כתחום של מדע שימושי: "התיאוריה של כונן חשמלי היא מדע טכני החוקר את המאפיינים הכלליים של מערכות אלקטרו-מכאניות, שיטות תנועה שליטה במערכות אלו."
היום, הכונן החשמלי הוא חלק מהתחום החשוב ביותר, המתפתח במהירות של טכנולוגיה ומדע, אשר תופס עמדה מובילה בתחוםאוטומציה וחשמול של חיי היומיום והתעשייה. היישום והפיתוח שלו, כך או אחרת, מרמזים על עלייה בדרישות לגבי מתחמי חשמל ומערכות.
