機電一體化電機控制系統研究

牛靜輝

摘? 要： 隨著機電一體化的推廣與普及，技術的可靠性與穩定性都有了大幅提高，我國的系統工程也實現了能耗的降低與效率的提高。但在技術更 新與發展背景下要意識到，機電一體化技術下電機的保護與控制仍然存在著一定的不足與缺陷。在電子設備的應用背景下，電子技術的研發與更新技能 帶來效率的提高，但技術發展上的缺陷以及不足也會影響到整體的工作質量，面臨機電一體化發展過程中電機保護與控制存在缺陷的實際問題， 機電一 體化要有意識地歸納電機保護與控制中存在的問題，通過解決對策的提出來保障系統工程的可靠性與安全性。

關鍵詞： 機電一體化;電機保護;控制技術

機電一體化是一門綜合性的學科，也被稱為機械電子學，在實際生 產應用中，主要以計算機技術為主體，通過對機械技術、信息技術、電子 控制技術等各種現代技術手段的融合來解決實際生產生活中的各種技術難 點。機電一體化在工業生產中發揮著巨大作用，為了保障機電一體化技術 的可持續運用，對電機的控制和保護路徑研究是十分必要的。通過新的改 進措施的研究，使其發揮出自身的最大作用，提高質量水平和效率，進而 推動工業生產的發展。

1 機電一體化電機保護與控制中的問題

1.1? 裝置無法滿足應用需求

機電一體化技術在其發展過程中也存在著電機控制與保護裝置無法滿 足應用需求的實際問題。我國當前在整體的機電一體化應用過程中主要采 取的電機控制保護裝置應用了電磁以及電熱原理，該種原理主要使用的是 過載保護以及短路保護的功能。為了有效地實現電機的控制與保護，熔斷 器作為基礎的重要裝置影響著整體的控制與保護效果。從硬件的設計以及 優化的角度來說，熔斷器在其整體的設計過程中存在著一定的缺陷。熔斷 器在設計的過程中忽視了綜合性、整體性、復合性的考問題導致了在具體 的應用場合，熔斷器只能單一的實現短路以及過載保護，無法滿足機電一 體化技術應用環境下的綜合保護需求[1]。

1.2? 電機控制保護裝置設計忽視了節能降耗

在工業系統工程中，越來越多地認識到了電機節能降耗的重要性，對 于電機等設備的節能降耗需求日益增加。而目前我國的電機控制保護裝置 的設計重點集中在安全性和穩定性上，很少有生產廠家將電機的耗能作為 電機的重要設計指標，甚至為了提高電機的整體性能而犧牲其有意提高電 機的能耗。電機控制保護裝置能耗的增加，在一定程度上提升了企業的成 本，不利于企業乃至整個工業系統工程的可持續健康發展。

1.3? 特種控制保護問題較多

機電一體化在應用過程中有著較為復雜的應用環境與應用范圍，電機 的保護與控制作為基礎性功能，既要考慮到普遍性的工作要求，同時也要 考慮到特種的電機控制保護問題。不同行業有著不同的電機保護與應用裝 備的使用需求。在較為惡劣的環境下，電機保護與控制面臨著較多的外部 影響因素。而在進行設備設計時，除了內部的工作效率與工作質量提高之 外，也要從外部的使用環境下考量影響因素的處理解決辦法，但當前的電 機控制與保護較多的是從內部的設計上進行優化，忽視了對于外部環境的 考量與處理。該種設計上的缺陷導致了電機在實際使用環境下易遭受外部 因素的影響，威脅到整體的使用安全與使用可靠性。

2 提升電機控制和保護的措施

2.1? 通過先進技術的應用加強電機控制與保護

電機控制和保護是一項系統的功能，不僅是因為其本身的重要性，更 是因為其關系到系統其他功能的實現和穩定運行。提升電機控制與保護， 需要加強新技術的應用。例如：在機電一體化系統中加入光電技術來改進 和體型機電一體化水平，增加電機控制與保護;將信息化技術與傳統的總 線控制技術相結合，加強對機電一體化技術下電機及其他設備運行情況的 控制、跟蹤[2]。

2.2? 加強對電壓與電流的合理管控

電機在機電一體化中是核心的組成部分，整個系統電力驅動的關鍵， 其中電壓和電流是兩個重要的控制因素，對于不同的電機，其額定電壓和 電流不同，當電機正常運行時電流和電壓都處于一個標準值，當檢測到電 壓和電流值處于不正常范圍時，電機將會發生故障，有可能導致事故的發 生。電壓和電流均可以通過儀表進行測量，可以通過測量值監測電機的安 全與否，對事故進行及時的排查，從而通過電壓和電流的控制更好的避免事故的發生。

2.3? 提升機電一體化設備的模塊化水平

目前，在我國的工業系統工程中，雖然機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展空間。其中，機電一體化標準化建 設最為關進，也最為緊迫。因為缺少標準化規劃，各類設備以及各個廠家 生產的設備兼容性很差，這在一定程度上也影響了電機控制保護設備和技 術的研發生產，增加了電機控制保護風險。機電一體化設備的模塊化，不 僅可以提升電機控制與保護功能的實現，有效避免因為兼容性問題出現的 風險和弊端，提升電機安全性和穩定性;更可以使電機能夠滿足不同情況 下的需求，實現電機控制與保護的定制化[3]。

2.4? 清理電機作業環境

電機的作業環境對環境的要求比較嚴，因其在運行時靜電的產生會 大量吸附雜志和灰塵，通風不及時等，都會對電機的正常運行和電機本身 的質量都會產生影響，進而產生不必要的消耗，甚至引發安全問題，所以 需要定期的嚴格對電機所處環境的衛生狀況和電機本身的細節部分進行檢 查，并及時的進行清理，保障電機所處環境的清潔衛生很重要，同時還應 對電機所處的環境進行適當的通風，保證空氣的流通，確保電機所產生的 熱量得到及時散發。

2.5? 加強智能化水平

面對當前電機控制與裝置系統設備集成性較差的實際問題，為了解決 電機控制保護裝置由于設備差異而造成的成本加大問題，當前的電機控制 保護要通過智能化數字化水平的不斷提高，以設備集成的設計與優化來實 現設備之間的聯動控制，既節約電機設備與控制的成本同時也通過集成速 度的提高來實現工作效率的提升。而除了技術的更新與發展之外，在設備 集成的背景下數字化與智能化技術的應用可以實現故障的預警與預防性的 維護。傳統的電機控制保護裝置有著較高的維護成本，而數字化智能化技 術可以通過便捷的網絡傳輸以及自動化的檢測，及時明確當前的設備工作 狀態，通過當前數據與標準數據之間的對比來分析設備的異常情況，及時 發現問題也促進設備維修效率的提升[4]。

2.6? 定期的安全檢查

機電一體化是連接軟件與硬件中各種技術融合的關鍵，其中電機是整 個系統驅動的保障，電機在整個系統的運行中的關鍵一環，長期處于一個高 負荷的運行狀態，難免會產生損耗，定期的檢查與維修能夠減輕電機的損 耗，增長電機的壽命，除了定期的檢查與維修，必要的維護措施的使用也是 不可或缺的。電機通常都有其自身使用壽命，通過及時的檢查，在使用壽命 到來時，對電機進行及時的更換，能夠保障整個系統更好的穩定運行。

綜上所述，機電一體化技術下的電機控制與保護的實現，需要隨著科 學技術的不斷提升而發展，通過新技術的應用，在解決傳統電機控制保護 存在問題的同時，更可以實現系統的創新發展，為我國機電一體化事業的 蓬勃發展奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]紀合忠.智能電機保護和控制裝置在電機控制系統中的應用[J].山東工業 技術，2019（10）：143.

[2]吳蕓益.綜合保護器用于電機保護與控制的實例簡析[J].電氣應用，2010，2 9（10）：50-55.

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

[4]李宗敏.機電一體化應用中的電機控制與保護路徑簡述[J].中國設備工 程，2018（15）：197-198.

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