淺談機電一體化中的電機控制與保護

李華兵

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，機械控制技術也獲得了不斷的創新，機電一體化技術已經被廣泛的應用于各種生產領域，其中電機是機電一體化中的關鍵組成部分，加強對電機的控制與保護是實現機電一體化的保障。本文闡述了機電一體化中電機控制與保護的現狀，并分析了電機控制與保護的具體措施。

關鍵詞：機電一體化 電機控制 電機保護

前 言

機電一體化技術包括電子、機械、信息技術。未來機電一體化將朝著自動化與智能化的方向發展，為了擴大機電一體化的應用范圍，需要對電機控制與保護的措施進行深入研究，當前在電機控制與保護中存在一些問題需要采取正確的措施加以解決。

一、機電一體化中電機控制與保護的現狀

（一）電機控制與保護裝置的運行存在問題

在機電一體化中主要存在以下兩個方面的電機控制與保護問題：一是，電機的控制與保護裝置在運行過程中易受外界干擾，導致運行質量受到影響，嚴重時會出現運行錯誤的問題。當內部系統發生運行錯誤時會阻礙正常生產活動的進行，影響生產效率。二是，電機控制與保護裝置中的部件運行不靈敏。零部件自身的缺陷影響了機電一體化的運行效果，電機設備如果長期在此種狀態下作業可能會為生產埋下一些安全隱患，影響企業生產的經濟效益[1]。

（二）井下機電設備運行存在問題

對于井下機電設備在運行過程中主要存在以下兩個問題：首先，不科學、合理的電機設備應用方法導致井下機電設備運行出現故障，因此，為了保障機電設備的高效運行需要保證規范化的設備操作，進而保障企業生產的順利進行。其次，一些工作人員沒有樹立安全作業的意識，在運用井下機電設備時沒有按照正規操作流程進行作業，導致設備的穩定性能得不到保障，使機電設備出現質量問題，影響了企業的經濟效益。

（三）機電一體化的應用領域

現階段，機電一體化技術主要被應用于數控機床與自動化生產兩個領域。在數控機床方面，其控制度與精準度都有了較大的提高，由于機電一體化設備均利用開放性的設計方案，使數控機床中的各個功能模塊都能滿足應用接口的相應標準，使其具備較高的層次性與較好的兼容性，進而為使用者提供更加全面的服務，增加使用者的經濟收益。此外，機電一體化可以對機床進行多渠道控制，其表現形式為在一臺機床上可以實現對多臺機床的控制，進而在系統中可以加入檢測刀具、物體搬運等控制功能，增加了數控機床的功能性。在設備自動化方面，機電一體化技術幫助生產領域逐步實現了應用自動生產線或自動機械設備等目標。例如：在郵政系統中可以利用機電一體化對郵件信函進行自動分揀，在書本印刷或物品包裝等生產線也可以應用各類自動化設備。隨著科學技術發展，當前在自動生產線中已經開始融入了傳感器技術與電子信息技術，逐漸拓展了機電一體化技術的應用領域。并且機電一體化技術不僅僅應用了微電子技術和機械技術，還融合了其他新型技術，其技術本身不是簡單的技術相加，而是一種綜合性的技術。例如它融合了計算機技術、傳感測控技術、信息技術等，這些技術的科學融合才使電機設備的控制與保護工作得以良好的進行，因此深入研究機電一體化技術具有重要的現實意義。

二、機電一體化中的電機控制

在設備的研發和應用方面機電一體化把電子技術作為了主要技術基礎，而且運行過程中的控制功能、動力功能及相應的信息處理功能都得到了良好的建設，并合理的應用于該技術裝備的研發中，提高了機電一體化的實用性。現階段我國的機電一體化研究的程度也在逐漸的加深，最終經過研究發展成為了一門新型的學科。隨著該學科深入的研究與創新，促使機電一體化擁有安全性高、可靠性強的特點。這些特點不僅可以促進在工作運行中找到機械設備和軟件設備之間的合理的配置聯系，還會推進生產進程，在提升產值方面會達到一定較為積極的促進作用。

（一）加強對電流、電壓的控制與管理

首先，不同的規格的電機在運行的過程中效果是不同的，因為他們之間的不同點主要由不同的額定功率、所需要的不同的額定電流以及不同的額定電壓等諸多額定數據決定的。額定數據決定了電機的電壓及電流的利用運用情況，同時這還會為機電一體化的運用提供了有效保障。因此在日常的應用過程中為了避免機電一體化設備的控制與保護裝置出現故障，工作人員必須定期對裝置中的相關聯的電流數值、電壓數值進行及其詳細的控制，從而避免因為電流電壓的不穩定而發生設備運行故障的問題，導致嚴重影響了設備的運行效率。其次，裝置零件的可能存在的靈敏度不高的問題。所以在機電一體化的應用運行過程里，我們要嚴格的把控和關注零部件的靈敏性并且在可能的情況下對其進行升級和更換，還要通過科學的手段來保障其運行效果。

（二）做好定期檢測實施裝置的工作

本文將提出對實施裝置進行定期檢查的相應對策來詮釋上述中的幾個問題。一方面，我們只有在明確檢查規范并按規定執行該規范與制度之后，以有效的提高設備運行的質量。隨著檢查質量的提升將會在一定程度上避免機電一體化應用時出現各種故障。另一方面，在機電一體化裝置檢查過程中我們要保障檢查的全面性。眾所周知該裝置是由較多的零部件所構成，但是各零部件之間的靈敏程度和有效性之間出現了一定的問題后會導致該應用裝置在運行過程中出現問題。因此，對設備進行全面的檢查和監測是維護工作中的重點。零件有效性及靈敏度的提升才會避免出現因檢修機器而導致生產效率下降的問題。

三、機電一體化中的電機保護

（一）解決電機保護中設備裝置存在的問題

電機的保護在機電一體化中主要研究的是如何對機電設備進行科學的管理與維護[2]。做好對機電設備的維修與保養工作是保障機電企業生產效率的重要途徑之一。例如加強對井下電機設備的控制與保護可以有效的提高井下作業的安全性。對電機進行保護主要通過電磁、電熱原理兩個方面入手。在解決電機內部的故障問題時，技術人員可以應用熔斷器或者熱繼電器對設備進行保護。這兩種設備保護方法在機電一體化的設備維護中應用較為普遍，由于機電設備的運行程度逐漸朝著自動化的方向發展，因此設備的使用率大大增加，導致設備由于運行或操作不當而出現損壞的幾率也隨之提高。為了有效的解決這一問題，技術人員可以采取以下三個措施來保護電機設備：一是，制定科學的電機維護計劃，在制定計劃的過程中要充分考慮電機運行過程中易出現的問題，并對問題進行深入分析后再采取具有針對性的措施對設備加以維護。二是，定期創新設備的保養方法，并堅持對設備進行質量檢測。三是，積極引進先進的電機設備，促進在機電一體化中實現對設備的數字化監測與管理[3]。

（二）電機保護裝置的發展趨勢

在各種先進科學技術的支持下，電機的保護裝置正在朝著更加高效、安全、多功能、自動化的方向發展：

1.創新性

現階段生產機電一體化設備的廠家有很多，但是要保證其生產的設備接口具有統一性與標準性特點是一項較難實現的工作，并且接口研制的環節本身具有較高的復雜性。為了解決這一問題，在未來電機保護設備可以廣泛的應用集成化模塊，集成化模塊的應用可以在保證原有電機功能正常運行的基礎上拓展其他使用功能，更好的滿足使用者的需求，實現了機電設備的不斷創新。

2.智能化

電機設備將逐漸實現智能化的控制與保護，由于人工智能等先進技術的快速發展，使得機械技術的發展可以融入相關先進理念，使電機設備的控制與保護工作更加的科學與精準。

3.融合多種先進技術

電機控制與保護是各種先進控制技術的融合結果，在未來電機的自動化與智能化的控制可以為其他高新技術的發展提供技術支持，因此在現階段技術人員要利用光學技術來改進和創新機電一體化系統，有效的增加電機設備的使用價值。當前開放式總線結構是電機設備控制與保護中主要應用的模式，為了實現機電一體化的綜合控制，可以利用網絡信息技術來對設備運行的狀況進行監督與控制。

總 結

綜上所述，做好電機的控制與保護工作對實現機電一體化有著重要的作用，當前在電機控制與保護裝置中存在運行問題，技術人員可以加強對電流與電壓的控制與管理，并定期做好對實施裝置的檢測，以及時發現問題保障機電一體化的高效運行。

參考文獻

[1] 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.

[2] 劉剛.機電一體化中電機設備的控制保護問題分析[J].科技與創新，2016（18）：92.

[3] 于建立，張占福.機電一體化中的電機控制與保護探討[J].現代工業經濟和信息化，2016，6（11）：71-72.