Elektriajam (saksa Elektroantrieb, soome sähkökäyttö, vene электропривод, rootsi Elektriska drivsystem) on ajam, mis koosneb elektrimootorist koos selle juurde kuuluvate ülekande-, juhtimis-, reguleerimis- ja kaitseseadmetega.

Elektriajami liikumise dünaamikat kirjeldava võrrandi saab kirjutada Newtoni II seaduse põhjal või tuletada süsteemi energiabilansist.

Pöördliikumisega ajami põhivõrrand konstantse inertsimomendi (J = const.) korral:

,

kus on nurkkiirus,

J on koormuse, ülekandemehhanismi ja mootori rootori taandatud inertsimoment,

– teoreetiliselt "elektriliselt" arendatav moment ilma mehaaniliste kadudeta,

– töömasina tekitatav moment (staatiline moment, takistusmoment, koormusmoment) koos mootoris ja ülekandemehhanismis tekkivate mehaaniliste kadudega.

Töömasina tekitatav (staatiline) moment võib olla ka negatiivse märgiga st. liikumist soodustav (näiteks kraana koorma langetamisel).

Võrrandi (1) paremat poolt nimetatakse dünaamiliseks momendiks.

Inertsimomendi J saab ette anda pöördenurga (asendi) funktsioonina.

Elektriajamite liigid

muuda

Kasutusotstarbe järgi võib ajameid jaotada veoajamiteks (vt elektervedu), tõsteajamiteks (vt lift, kraana), pumba ajamiteks, ventilaatori ajamiteks jms.

Elektriajamites kasutatakse nii pöörlevaid elektrimootoried kui ka lineaarmootoreid. Mõlemad mootoriliigid võivad olla ka ülekandemehanismi (näiteks reduktormootor) või koormusmasinaga kokku ehitatud.

Töömasinaga ühendamise viisilt võib olla elektriajam:

  • üksikajam, kus töömasinat käitab üks elektrimootor;
  • rühmaajam (transmissioonajam), kus üks mootor käitab mitut töömasinat;
  • agregaatajam, kus ühel töömasinal on mitu elektrimootorit, igal tööorganil oma elektrimootor.

Ajami juhtimissüsteemide liigitus

muuda

Juhitavateks suurusteks on mehaaniline liikumine, s.o liikumiskiirus, jõud (pöördliikumisel pöördemoment) ja erijuhtudel ka asend.

  • Mittereguleeritava ajami parameetrid muutuvad ainult häiringute tõttu.
  • Reguleeritava ajami parameetrid muutuvad juhttoime tõttu.
  • Programmjuhitav ajam töötab vastavalt etteantud programmile.
  • Järgivajami tööorgan järgib juhttoime meelevaldseid muutusi.
  • Adaptiivajam ehk adaptiivjuhtimisega ajam valib optimaalse talitluse tagamiseks masina töötingimuste muutumisel automaatselt juhtimissüsteemi struktuuri või parameetrid.

Reguleeritava ajami juhtimissüsteem koosneb enamasti mitmest alluvast reguleerimiskontuurist (closed-loop cascade control). Juhtimiskontuurides kasutatakse juhtimisobjekti (koormusmasina) tarkvaralisi mudeleid (model-based control). Kasutusel on ka hägusloogilise juhtimisega ajamid jms. Asendi ja kiiruse digitaalseks tagasisideks on kasutusel pöördkoodrid, mis sageli paiknevad võllil või on mootoriga kokku ehitatud.

Siseneva elektrivoolu liigi järgi võib ajamid jaotada vahelduvvooluajamiteks (sagedusjuhtimisega ajamiteks) ja alalisvooluajamiteks.

Sagedusjuhtimisega elektriajamite juhtimismeetodid

muuda

Reguleeritavad vahelduvvooluajamid (variable-frequency drive, VFD) võib jagada skalaarjuhtimisega ajamiteks, vektorjuhtimisega ajamiteks, momendi otsejuhtimisega (DTC) ajamiteks jms.

Skalaarjuhtimine

Pinge-sageduse juhtimine (V/f, Volts per frequency control)

Vektorjuhtimine

Magnetväljavektori juhtimine (FOC, Field-oriented control)

Otsejuhtimine (DSC, Direct self control)

Pingevektori modulatsioon (SVM, Space vector modulation)

Ajalugu

muuda

Vaata ka

muuda

Viited

muuda
  1. Jacobi's Motor - The first real electric motor of 1834, Electrotechnical Institute (ETI) at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 2012, vaadatud 15.01.2017
  2. http://www.tthk.ee/Elektriajamid_2011/Sissejuhatus.html