電気ドライブの分類
制御システムにおける電動アクチュエータは、一般に、制御装置からの信号に従って作業体を移動させるように設計された装置を指します。
作動体は、さまざまなタイプのスロットルバルブ、バルブ、バルブ、ゲート、ガイドベーン、および制御オブジェクトに入るエネルギーまたは作動物質の量を変更できるその他の調整および閉鎖体であり得ます。この場合、作動体の動きは、1 回転または数回転以内で並進運動と回転運動の両方を行うことができます。したがって、駆動機構は作動体を介して制御対象に直接影響を与えます。
アクチュエーターは、電気信号を必要な制御動作に変換することにより、物理プロセスに機械的に影響を与えるデバイスです。センサーと同様に、アクチュエーターも各アプリケーションに適切に適合する必要があります。アクチュエータはバイナリ、ディスクリート、またはアナログにすることができます。必要な出力電力と速度を考慮して、各タスクの特定のタイプが選択されます。
一般に電動アクチュエータは、電動アクチュエータ、減速機、フィードバックユニット、出力要素位置指示計センサ、および 制限スイッチ.
ドライブ内の電気ドライブとして 電磁石、または出力要素の移動速度を、この要素（シャフトまたはロッド）と作動体との直接接続を可能にする値まで減速する減速機を備えた電気モーター。
フィードバック ノードは、アクチュエータの出力要素、したがってアクチュエータと関節接続された作動部材の変位の大きさに比例する動作を制御ループに導入するように設計されています。リミットスイッチの助けを借りて、作動要素が最終位置に到達するとドライブの電気駆動がオフになり、機械的接続への損傷を回避し、作動要素の動きを制限します。
一般に、調整装置によって生成される信号の電力は、作動要素を直接動かすには不十分であるため、アクチュエータは、何度も増幅された弱い入力信号が電力増幅器に送信される電力増幅器と考えることができます。動作要素。
すべての電気ドライブは、産業プロセスの自動化のための現代技術のさまざまな分野で広く使用されており、2 つの主要なグループに分類できます。
1) 電磁
2) 電気モーター。
最初のグループには、主に、さまざまなタイプの制御および遮断バルブ、バルブ、プーリーなどを制御するように設計された電磁ドライブが含まれます。さまざまなタイプの電磁カップリングを備えたアクチュエータ... このグループの電動アクチュエータの特徴は、作動体の再配置に必要な力がアクチュエータの一体部分である電磁石によって生成されることです。
制御目的では、ソレノイド機構は通常、オンオフ システムでのみ使用されます。自動制御システムでは末端要素としてよく使用されます 電磁クラッチ、摩擦クラッチと滑りクラッチに細分されます。
2 番目の、現在最も一般的なグループには、さまざまなタイプと設計の電気モーターを備えた電気アクチュエーターが含まれます。
電気モーターは通常、モーター、ギアボックス、ブレーキで構成されます (後者が利用できない場合もあります)。制御信号がモーターとブレーキに同時に伝わり、機構が解除され、モーターが出力要素を駆動します。信号が消えるとモーターがオフになり、ブレーキが作動して機構が停止します。回路の単純さ、制御動作の形成に関与する要素の数の少なさ、および高い動作特性により、制御されたモーターを備えたアクチュエーターは、最新の産業用自動制御システム用のドライブを作成するための基礎となっています。
広く使用されていませんが、電気信号によって制御される機械式、電気式、または油圧式のクラッチを備えた、制御されていないモーターを備えたアクチュエーターがあります。それらの特徴は、制御システムの動作中ずっと内部のエンジンが継続的に動作し、制御装置からの制御信号が制御されたクラッチを介して作業体に伝達されることです。
制御されたモーターを備えた駆動装置は、接触制御と非接触制御を備えた機構の制御システムの構築方法に応じて分類できます。
接触制御ドライブの電気モーターの起動、停止、および逆転は、さまざまなリレーまたは接点デバイスを使用して実行されます。これは、接触制御を備えたアクチュエータの主な特徴を定義します。このような機構では、出力要素の速度はアクチュエータの入力に加えられる制御信号の大きさに依存せず、動作の方向は符号によって決定されます。この信号の（または位相）。したがって、接触制御を備えたアクチュエータは、通常、作動体の移動速度が一定のアクチュエータと呼ばれます。
接触制御を備えたドライブの出力要素の移動の平均可変速度を得るために、電気モーターのパルス動作モードが広く使用されています。
接触制御回路用に設計されたほとんどのアクチュエータは、リバーシブル モータを使用します。一方向にのみ回転する電気モーターの使用は非常に限定されていますが、依然として使用されています。
非接触電気ドライブは信頼性が向上するという特徴があり、出力要素の移動速度の一定と可変の両方を比較的簡単に達成できます。電子、磁気、または半導体アンプ、およびそれらの組み合わせは、ドライブの非接触制御に使用されます。コントロールアンプがリレーモードで動作する場合、アクチュエータの出力要素の移動速度は一定です。
接触制御電気駆動装置と非接触電気駆動装置は、次の特性に従って分類することもできます。
事前の合意により: 出力シャフトの回転運動 - シングルターン;出力シャフトの回転運動 - マルチターン;出力シャフトの漸進的な動きにより、直進します。
アクションの性質による：位置アクション。比例動作。
設計による：通常設計、特殊設計（防塵、防爆、熱帯、海洋など）。
シングルターンドライブの出力軸は 1 回転以内で回転し、出力軸のトルクの大きさと回転にかかる時間によって特徴付けられます。
シングルターンのマルチターン機構とは異なり、出力シャフトは数回転、場合によってはかなりの回転数以内で移動できますが、出力シャフトの総回転数によっても特徴付けられます。
リニア機構は出力ロッドの並進運動を持ち、ロッドにかかる力、ロッドの全ストロークの値、全ストローク部分での動作時間、および出力本体の動作速度によって評価されます。シングルターンとマルチターンの場合は毎分回転数、リニア機構の場合はミリメートル/秒。
位置ドライブの設計は、その助けを借りて作動体を特定の固定位置にのみ設定できるように設計されています。ほとんどの場合、そのような位置には「オープン」と「クローズ」の 2 つがあります。一般的なケースでは、複数の位置機構が存在する可能性もあります。位置ドライブには通常、位置フィードバック信号を受信するデバイスがありません。
比例アクチュエータは構造上、制御信号の大きさと持続時間に応じて、指定された制限内で作業本体を任意の中間位置に確実に設置できるようになります。このようなアクチュエータは、位置制御システムと P、PI、および PID 自動制御システムの両方で使用できます。
通常の設計と特別な設計の両方の電気駆動装置の存在により、実用化の可能性のある領域が大幅に拡大します。