機(jī)電一體化電機(jī)控制系統(tǒng)研究

牛靜輝

摘? 要： 隨著機(jī)電一體化的推廣與普及，技術(shù)的可靠性與穩(wěn)定性都有了大幅提高，我國的系統(tǒng)工程也實(shí)現(xiàn)了能耗的降低與效率的提高。但在技術(shù)更 新與發(fā)展背景下要意識(shí)到，機(jī)電一體化技術(shù)下電機(jī)的保護(hù)與控制仍然存在著一定的不足與缺陷。在電子設(shè)備的應(yīng)用背景下，電子技術(shù)的研發(fā)與更新技能 帶來效率的提高，但技術(shù)發(fā)展上的缺陷以及不足也會(huì)影響到整體的工作質(zhì)量，面臨機(jī)電一體化發(fā)展過程中電機(jī)保護(hù)與控制存在缺陷的實(shí)際問題， 機(jī)電一 體化要有意識(shí)地歸納電機(jī)保護(hù)與控制中存在的問題，通過解決對(duì)策的提出來保障系統(tǒng)工程的可靠性與安全性。

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化;電機(jī)保護(hù);控制技術(shù)

機(jī)電一體化是一門綜合性的學(xué)科，也被稱為機(jī)械電子學(xué)，在實(shí)際生 產(chǎn)應(yīng)用中，主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主體，通過對(duì)機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電子 控制技術(shù)等各種現(xiàn)代技術(shù)手段的融合來解決實(shí)際生產(chǎn)生活中的各種技術(shù)難 點(diǎn)。機(jī)電一體化在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用，為了保障機(jī)電一體化技術(shù) 的可持續(xù)運(yùn)用，對(duì)電機(jī)的控制和保護(hù)路徑研究是十分必要的。通過新的改 進(jìn)措施的研究，使其發(fā)揮出自身的最大作用，提高質(zhì)量水平和效率，進(jìn)而 推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

1 機(jī)電一體化電機(jī)保護(hù)與控制中的問題

1.1? 裝置無法滿足應(yīng)用需求

機(jī)電一體化技術(shù)在其發(fā)展過程中也存在著電機(jī)控制與保護(hù)裝置無法滿 足應(yīng)用需求的實(shí)際問題。我國當(dāng)前在整體的機(jī)電一體化應(yīng)用過程中主要采 取的電機(jī)控制保護(hù)裝置應(yīng)用了電磁以及電熱原理，該種原理主要使用的是 過載保護(hù)以及短路保護(hù)的功能。為了有效地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制與保護(hù)，熔斷 器作為基礎(chǔ)的重要裝置影響著整體的控制與保護(hù)效果。從硬件的設(shè)計(jì)以及 優(yōu)化的角度來說，熔斷器在其整體的設(shè)計(jì)過程中存在著一定的缺陷。熔斷 器在設(shè)計(jì)的過程中忽視了綜合性、整體性、復(fù)合性的考問題導(dǎo)致了在具體 的應(yīng)用場合，熔斷器只能單一的實(shí)現(xiàn)短路以及過載保護(hù)，無法滿足機(jī)電一 體化技術(shù)應(yīng)用環(huán)境下的綜合保護(hù)需求[1]。

1.2? 電機(jī)控制保護(hù)裝置設(shè)計(jì)忽視了節(jié)能降耗

在工業(yè)系統(tǒng)工程中，越來越多地認(rèn)識(shí)到了電機(jī)節(jié)能降耗的重要性，對(duì) 于電機(jī)等設(shè)備的節(jié)能降耗需求日益增加。而目前我國的電機(jī)控制保護(hù)裝置 的設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在安全性和穩(wěn)定性上，很少有生產(chǎn)廠家將電機(jī)的耗能作為 電機(jī)的重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，甚至為了提高電機(jī)的整體性能而犧牲其有意提高電 機(jī)的能耗。電機(jī)控制保護(hù)裝置能耗的增加，在一定程度上提升了企業(yè)的成 本，不利于企業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)工程的可持續(xù)健康發(fā)展。

1.3? 特種控制保護(hù)問題較多

機(jī)電一體化在應(yīng)用過程中有著較為復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境與應(yīng)用范圍，電機(jī) 的保護(hù)與控制作為基礎(chǔ)性功能，既要考慮到普遍性的工作要求，同時(shí)也要 考慮到特種的電機(jī)控制保護(hù)問題。不同行業(yè)有著不同的電機(jī)保護(hù)與應(yīng)用裝 備的使用需求。在較為惡劣的環(huán)境下，電機(jī)保護(hù)與控制面臨著較多的外部 影響因素。而在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，除了內(nèi)部的工作效率與工作質(zhì)量提高之 外，也要從外部的使用環(huán)境下考量影響因素的處理解決辦法，但當(dāng)前的電 機(jī)控制與保護(hù)較多的是從內(nèi)部的設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化，忽視了對(duì)于外部環(huán)境的 考量與處理。該種設(shè)計(jì)上的缺陷導(dǎo)致了電機(jī)在實(shí)際使用環(huán)境下易遭受外部 因素的影響，威脅到整體的使用安全與使用可靠性。

2 提升電機(jī)控制和保護(hù)的措施

2.1? 通過先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)電機(jī)控制與保護(hù)

電機(jī)控制和保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)的功能，不僅是因?yàn)槠浔旧淼闹匾裕?是因?yàn)槠潢P(guān)系到系統(tǒng)其他功能的實(shí)現(xiàn)和穩(wěn)定運(yùn)行。提升電機(jī)控制與保護(hù)， 需要加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用。例如：在機(jī)電一體化系統(tǒng)中加入光電技術(shù)來改進(jìn) 和體型機(jī)電一體化水平，增加電機(jī)控制與保護(hù);將信息化技術(shù)與傳統(tǒng)的總 線控制技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)下電機(jī)及其他設(shè)備運(yùn)行情況的 控制、跟蹤[2]。

2.2? 加強(qiáng)對(duì)電壓與電流的合理管控

電機(jī)在機(jī)電一體化中是核心的組成部分，整個(gè)系統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵， 其中電壓和電流是兩個(gè)重要的控制因素，對(duì)于不同的電機(jī)，其額定電壓和 電流不同，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)電流和電壓都處于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)檢測到電 壓和電流值處于不正常范圍時(shí)，電機(jī)將會(huì)發(fā)生故障，有可能導(dǎo)致事故的發(fā) 生。電壓和電流均可以通過儀表進(jìn)行測量，可以通過測量值監(jiān)測電機(jī)的安 全與否，對(duì)事故進(jìn)行及時(shí)的排查，從而通過電壓和電流的控制更好的避免事故的發(fā)生。

2.3? 提升機(jī)電一體化設(shè)備的模塊化水平

目前，在我國的工業(yè)系統(tǒng)工程中，雖然機(jī)電一體化水平較之以前有了 很大的提升，但仍有很多的不足和發(fā)展空間。其中，機(jī)電一體化標(biāo)準(zhǔn)化建 設(shè)最為關(guān)進(jìn)，也最為緊迫。因?yàn)槿鄙贅?biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃，各類設(shè)備以及各個(gè)廠家 生產(chǎn)的設(shè)備兼容性很差，這在一定程度上也影響了電機(jī)控制保護(hù)設(shè)備和技 術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)，增加了電機(jī)控制保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)電一體化設(shè)備的模塊化，不 僅可以提升電機(jī)控制與保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)，有效避免因?yàn)榧嫒菪詥栴}出現(xiàn)的 風(fēng)險(xiǎn)和弊端，提升電機(jī)安全性和穩(wěn)定性;更可以使電機(jī)能夠滿足不同情況 下的需求，實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制與保護(hù)的定制化[3]。

2.4? 清理電機(jī)作業(yè)環(huán)境

電機(jī)的作業(yè)環(huán)境對(duì)環(huán)境的要求比較嚴(yán)，因其在運(yùn)行時(shí)靜電的產(chǎn)生會(huì) 大量吸附雜志和灰塵，通風(fēng)不及時(shí)等，都會(huì)對(duì)電機(jī)的正常運(yùn)行和電機(jī)本身 的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而產(chǎn)生不必要的消耗，甚至引發(fā)安全問題，所以 需要定期的嚴(yán)格對(duì)電機(jī)所處環(huán)境的衛(wèi)生狀況和電機(jī)本身的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行檢 查，并及時(shí)的進(jìn)行清理，保障電機(jī)所處環(huán)境的清潔衛(wèi)生很重要，同時(shí)還應(yīng) 對(duì)電機(jī)所處的環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐L(fēng)，保證空氣的流通，確保電機(jī)所產(chǎn)生的 熱量得到及時(shí)散發(fā)。

2.5? 加強(qiáng)智能化水平

面對(duì)當(dāng)前電機(jī)控制與裝置系統(tǒng)設(shè)備集成性較差的實(shí)際問題，為了解決 電機(jī)控制保護(hù)裝置由于設(shè)備差異而造成的成本加大問題，當(dāng)前的電機(jī)控制 保護(hù)要通過智能化數(shù)字化水平的不斷提高，以設(shè)備集成的設(shè)計(jì)與優(yōu)化來實(shí) 現(xiàn)設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)控制，既節(jié)約電機(jī)設(shè)備與控制的成本同時(shí)也通過集成速 度的提高來實(shí)現(xiàn)工作效率的提升。而除了技術(shù)的更新與發(fā)展之外，在設(shè)備 集成的背景下數(shù)字化與智能化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)警與預(yù)防性的 維護(hù)。傳統(tǒng)的電機(jī)控制保護(hù)裝置有著較高的維護(hù)成本，而數(shù)字化智能化技 術(shù)可以通過便捷的網(wǎng)絡(luò)傳輸以及自動(dòng)化的檢測，及時(shí)明確當(dāng)前的設(shè)備工作 狀態(tài)，通過當(dāng)前數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間的對(duì)比來分析設(shè)備的異常情況，及時(shí) 發(fā)現(xiàn)問題也促進(jìn)設(shè)備維修效率的提升[4]。

2.6? 定期的安全檢查

機(jī)電一體化是連接軟件與硬件中各種技術(shù)融合的關(guān)鍵，其中電機(jī)是整 個(gè)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的保障，電機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中的關(guān)鍵一環(huán)，長期處于一個(gè)高 負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，難免會(huì)產(chǎn)生損耗，定期的檢查與維修能夠減輕電機(jī)的損 耗，增長電機(jī)的壽命，除了定期的檢查與維修，必要的維護(hù)措施的使用也是 不可或缺的。電機(jī)通常都有其自身使用壽命，通過及時(shí)的檢查，在使用壽命 到來時(shí)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行及時(shí)的更換，能夠保障整個(gè)系統(tǒng)更好的穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)下的電機(jī)控制與保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，需要隨著科 學(xué)技術(shù)的不斷提升而發(fā)展，通過新技術(shù)的應(yīng)用，在解決傳統(tǒng)電機(jī)控制保護(hù) 存在問題的同時(shí)，更可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展，為我國機(jī)電一體化事業(yè)的 蓬勃發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]紀(jì)合忠.智能電機(jī)保護(hù)和控制裝置在電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè) 技術(shù)，2019（10）：143.

[2]吳蕓益.綜合保護(hù)器用于電機(jī)保護(hù)與控制的實(shí)例簡析[J].電氣應(yīng)用，2010，2 9（10）：50-55.

[3]潘彩霞.機(jī)電一體化應(yīng)用中的電機(jī)控制與保護(hù)路徑研究[J].裝備制造技術(shù)， 2017（03）：208-209+216.

[4]李宗敏.機(jī)電一體化應(yīng)用中的電機(jī)控制與保護(hù)路徑簡述[J].中國設(shè)備工 程，2018（15）：197-198.

1412500520321