機電一體化設備安裝技術及調試方法分析

余鵬

布勒（常州）機械有限公司，中國·江蘇 溧陽 213300

1 引言

科學技術的發展帶來生產方式轉型，機電一體化的發展就是生產方式的極大革新。機電一體化是機械工程與自動化的簡說，主要是參照機器系統設備的功能，結合能耗低的自動化微電子技術進行功能組合，使得功能單元配置達到最優化，實現機電一體化，提高了生活的便捷度和安全性[1]。中國最早引入機電一體化技術是在20世紀80年代，目前，機電一體化已經成為社會普遍的運用的技術，根據《2020年中國電機行業分析報告》的數據顯示，中國從2014年到2020年機電行業規模一直呈現出直線上漲的行業趨勢，在2018年的時候已經有九千多億元的機電行業市場規模，并在2020年實現3291.4億元的機電收入。由此可見，機電行業已經進入了高速發展的階段，在機電行業里最為關鍵的技術就是機電一體化設備安裝技術，并要在設備安裝好后能夠將設備調試成正常使用的狀態。因此，論文基于大量的理論研究和實踐探索背景下，研究分析機電一體化設備安裝技術和調試方法，希望能夠提升學術界對機電一體化操作的認知，提高機電一體化設備投入使用的高效性。

2 機電一體化設備安裝技術分析

2.1 警示燈的接線安裝技術

警示燈在機電一體化設備中的作用十分重要，能夠幫助判斷機電設備的運行情況，并通過警示燈閃爍情況能夠快速判別設備出現故障的原因。警示燈的接線安裝，主要考慮線路顏色功能、接線電源的正負極接線兩個部分。

第一，從線路顏色功能來分析，機電一體化的線路顏色主要分為紅色、綠色和棕色三種不同的顏色，共有5條線路，線路顏色的不同使得其在警示燈接線功能上也是不同。紅色的線路從數量上來看共有兩條；從粗細程度上看，有條比較粗，外觀粗的程度是另外一條的兩倍；從功能上看，粗的紅色線路主要的功能是負責電源的連接，細的紅色線路主要的功能是代表紅色警示燈控制線。而綠色線路是綠色警示燈的控制線，也是有兩條線路。棕色線路警示燈的所有接線中發揮的是連接公共端口的作用，只有一條線路。

第二，從接線電源的正負極接線來分析，警示燈在進行接線安裝的過程中，由于需要連接多條線路，并且線路電流需要能夠循環使用，所以對判斷接線電源的正負極就顯得異常的重要。對于在機電一體化的安裝中，判斷電源正負極都是有固定的方式方法，比如可以用指針式萬用表來進行接線電源正負極的判別[2]。指針式萬用表的使用步驟主要分為三步：第一步是要先對線路的控制端進行判定，判定的方法是通過表筆來對紅色和綠色的線路進行測量，從中判別出沒有電阻數值的兩根控制線。在警示燈的所有接線中，只有紅色和綠色兩種顏色是需要對對應顏色警示燈進行控制，所以在選擇線路測量的時候，棕色的線路就可以不用進行測量。需要注意的是，在測量中需要充分考慮接觸切面和表筆故障問題，所以需要反復測量后，才能判別測量電阻都為0的線路是我們需要尋找的控制線。第二步需要進一步判定公共接口端，判定的方式主要是用紅色表筆和黑色表筆來進行。紅色表筆主要運用在第一步沒有被判定為警示燈控制線的任選一條線測試，黑色表筆則測試最后剩余的兩條線。判斷是否是公共接口端的依據主要是測量的電阻數值在8kΩ左右。第三步是根據警示燈和變頻器輸出端口的控制來進行正負極的接線。需要注意的是，兩個輸出端口需要共用一個控制端口。

2.2 輸入與輸出設備的安裝技術

機電一體化設備安裝中，需要著重注意的是輸入和輸出設備的安裝，使得整個機電一體化體系能夠在良性閉環中運轉。因此，論文在基于實踐探索的基礎上，研究分析輸入與輸出設備的安裝，提高機電一體化設備安裝技術的知識認知和行為規范。

第一，從輸入設備來分析，輸入設備的安裝需要控制安裝位置，不同輸入設備的安裝需要考慮不同的安裝位置，需要在充分考慮設備參數的基礎上進行合理的區域位置布局。在設備區域位置布局中，主要考慮管道焊接位置、蒸汽放空口位置以及出風口位置[3]。從管道焊接位置來分析，管道焊接位置由于可能會出現鐵氧化、焊縫縫隙等等問題，所以在進行水流開關、水管溫度傳感器等等設備安裝的時候，盡量避免安裝在管道焊縫的區域范圍內。從蒸汽放空口位置來分析，蒸汽放空口的位置容易受到蒸汽影響，具有多潮濕、易長酶、易氧化等特點，不適合像空氣質量傳感器、室內溫度傳感器等設備的安裝，容易導致設備損壞，并且測量的數據可能會受到環境的影響，精準度不高。從出風口位置來分析，出風口的位置是室內風力的集中點，所以風汽壓力傳感器和風管型濕度傳感器的設備是不適合安裝到出風口的。

第二，從輸出設備來分析，輸出設備安裝需要著重考慮的是設備安裝的方向問題。如果設備安裝的方向是與要求的方向不符合，那么就會導致機電一體化系統的運行受阻，影響正常的使用。輸出設備在整個系統中起到十分重要的作用，所以輸出設備在安裝過程中需要經過三步步驟：第一步驟是模擬。輸出設備在安裝前，需要運用3D建模的方式進行模擬，通過模擬機電一體化系統的運行，查看設備安裝的方向是否正確，運行是否受阻、電動閥門模擬口徑是否與銜接的管道口徑是一樣的。第二步驟是調整。當通過模擬機電一體化運行過程中，發現運行受到輸出設備阻礙的問題，就需要對輸出設備進行調整，重新規劃并重新模擬測試。第三步是實體安裝。實體安裝是直接在施工現場將輸出設備安裝到機電一體化系統中。安裝過程中需要格外注意的是電動閥門上的箭頭要與開關和水流方向一致，風閥箭頭要與風門方向一致。

2.3 配電裝置安裝技術

配電裝置安裝技術是推動機電一體化運行的核心技術，也是機電一體化系統中要求最高的安裝技術。在配電裝置安裝中，需要做好前期準備工作和安裝細節把控兩個方面的事情，才能確保配電裝置安裝能夠推動機電一體化。

第一，從前期準備工作來分析，配電裝置安裝前期需要做好施工管理和管道預埋作業兩項工作。從施工工作來分析，在配電裝置安裝前期是需要對安裝環境進行施工整理的，尤其是需要安裝區域的墻體粉刷和門窗安裝。因此配電裝置一旦安裝完成后，在進行環境的裝修會容易導致配電裝置安裝的區域上料不均勻，加大施工難度并且容易導致配電裝置吸入過多的粉塵，減低設備運作的速度。從管道預埋作業來分析，在進行配電裝置安裝前必須先把管道預埋作業全部完成。因為管道的掩埋后需要進行測試，如果有出現管道連接異常，出現漏水的問題，就容易引起配電裝置的漏電或接觸不良，并容易誘發人員觸電的風險。

第二，從安裝細節把控來分析，配電裝置安裝時需要注意安裝區域控制、安裝距離把控以及卡片框設置，這三個方向的功能能夠影響配電裝置的電流供應。從安裝區域控制來分析，配電裝置安裝是需要選擇合適的位置來進行安裝的，必須考慮安裝區域環境的干燥整潔和空間寬大，不能安裝在潮濕的位置。從安裝距離把控來分析，配電安裝是需要把控好設備與地面的距離，一般情況下電度表的底部和地面的距離要在1.5m到1.8m之間。此外，關于盤面閘的位置主要是參照配電箱的位置來確定。從卡片框設置來分析，卡片框是保證配電箱的儀表能夠處于基本平衡的位置，便于配電電力的供應。因此，卡片框的設置需要借助卷尺儀器的測量。

3 機電一體化設備調試方法分析

3.1 電動機控制箱調試

電動機控制箱線路調試能夠將機電一體化安裝的警示燈設備、輸出輸入設備以及配電裝置設備等等多項進行融合調試，調試的方式主要包括相位測試、功能測試以及升溫測試三個方面。

首先，從相位測試來分析，電動機控制線線路在進行相位測試時，首先對線端的相位進行檢查，判斷相位位置可以借助于相序表。其次是參照線路顏色，判斷設備在接線時所采用的線材大小和顏色是否符合規范，比如警示燈紅色、綠色以及棕色的線路是否安裝正確，如果有接錯的情況，需要及時進行調整，便于后期設備出現故障時候維修。第三是配電裝置正常運行送電后，查看電動機的轉向是否存在異常。如果有異常就需要調整電動機安裝的方向。

其次，從功能測試來分析，功能測試主要是看安裝的設備是否都能夠正常運轉，如果出現異常就需要在調試環節將異常處理完。功能測試主要是針對電動機的電流、電壓以及指示燈的功能進行測試，并查看電動機運轉的方向是否正確，運行是否有噪聲。如果存在問題，就需要檢查配電裝置和指示燈的安裝異常。

最后，從溫升測試來分析，電動機控制箱的溫升測試，主要是對風機的升溫情況進行測試。在開啟風機測試前，先對室內的溫度進行記錄，作為后期升溫數據對比的基礎數據。并且需要提前對風機的性能和電流進行檢查。在都沒有異常的情況下，才會開啟風機，并每間隔10分鐘進行一次溫度測量。當風機開啟兩個小時后，關閉風機并對所采集到的溫度數據進行分析。如果溫度的變化幅度不高，基本維持在2℃左右，那風機的運行基本沒有問題，進而判斷電動機在運行過程中的散熱是能夠滿足設備需求的。

3.2 調試常出故障及排除方法

機電一體化系統調試主要針對的是電動機控制箱的調試，在調試過程中容易出現電動機轉向方向錯位以及電動機突然停止兩個常見故障。從電動機轉向錯位故障來分析，電動機轉向錯位的表現是它本應該是呈現順時針方向轉動，結果卻朝著逆時針方向轉動。出現這樣的原因主要是因為公共端口接線端接反了，需要停下電動機并在控制箱中進行線路調換調整。從電動機突然停止故障來分析，這個故障的表現狀態就是在進行電動機調試觀察時，電動機突然就停止，導致整個機電一體化系統處于停擺的狀態。出現這個問題的原因主要是電路短路或者線路故障導致三相電流不平穩，從而引起電動機停工。排除故障的步驟主要分為三步：第一步是切斷主電源，并查看接線端的線頭是否連接穩固，并借用搖表查看線路是否存在異常；第二步是用萬用表來測量電動機的線路電阻數值，并對數值進行分析；第三步是基于前兩步的基礎上，采用通電調試的方式，查看哪里的電流過大，就將電流大的區域更換一個主開關，規定額定電流。

4 結語

隨著科技的發展，機電一體化技術基本成熟，并已經滲透到中國的各行各業中。機電一體化行業關注的核心主要是兩個方面，即設備安裝技術和調試方法。因此，論文從警示燈的接線安裝技術、輸入與輸出設備的安裝技術以及配電裝置安裝技術等三個方面分析了現有的機電一體化設備安裝技術，并進一步分析調試的方法，即電動機控制箱調試、試常出故障及排除方法，提高機電一體化的實操應用。