淺談機(jī)電一體化中的電機(jī)控制與保護(hù)

李華兵

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械控制技術(shù)也獲得了不斷的創(chuàng)新，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域，其中電機(jī)是機(jī)電一體化中的關(guān)鍵組成部分，加強(qiáng)對(duì)電機(jī)的控制與保護(hù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的保障。本文闡述了機(jī)電一體化中電機(jī)控制與保護(hù)的現(xiàn)狀，并分析了電機(jī)控制與保護(hù)的具體措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 電機(jī)控制 電機(jī)保護(hù)

前 言

機(jī)電一體化技術(shù)包括電子、機(jī)械、信息技術(shù)。未來(lái)機(jī)電一體化將朝著自動(dòng)化與智能化的方向發(fā)展，為了擴(kuò)大機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍，需要對(duì)電機(jī)控制與保護(hù)的措施進(jìn)行深入研究，當(dāng)前在電機(jī)控制與保護(hù)中存在一些問題需要采取正確的措施加以解決。

一、機(jī)電一體化中電機(jī)控制與保護(hù)的現(xiàn)狀

（一）電機(jī)控制與保護(hù)裝置的運(yùn)行存在問題

在機(jī)電一體化中主要存在以下兩個(gè)方面的電機(jī)控制與保護(hù)問題：一是，電機(jī)的控制與保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中易受外界干擾，導(dǎo)致運(yùn)行質(zhì)量受到影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤的問題。當(dāng)內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)會(huì)阻礙正常生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)行，影響生產(chǎn)效率。二是，電機(jī)控制與保護(hù)裝置中的部件運(yùn)行不靈敏。零部件自身的缺陷影響了機(jī)電一體化的運(yùn)行效果，電機(jī)設(shè)備如果長(zhǎng)期在此種狀態(tài)下作業(yè)可能會(huì)為生產(chǎn)埋下一些安全隱患，影響企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

（二）井下機(jī)電設(shè)備運(yùn)行存在問題

對(duì)于井下機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中主要存在以下兩個(gè)問題：首先，不科學(xué)、合理的電機(jī)設(shè)備應(yīng)用方法導(dǎo)致井下機(jī)電設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障，因此，為了保障機(jī)電設(shè)備的高效運(yùn)行需要保證規(guī)范化的設(shè)備操作，進(jìn)而保障企業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。其次，一些工作人員沒有樹立安全作業(yè)的意識(shí)，在運(yùn)用井下機(jī)電設(shè)備時(shí)沒有按照正規(guī)操作流程進(jìn)行作業(yè)，導(dǎo)致設(shè)備的穩(wěn)定性能得不到保障，使機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)主要被應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)化生產(chǎn)兩個(gè)領(lǐng)域。在數(shù)控機(jī)床方面，其控制度與精準(zhǔn)度都有了較大的提高，由于機(jī)電一體化設(shè)備均利用開放性的設(shè)計(jì)方案，使數(shù)控機(jī)床中的各個(gè)功能模塊都能滿足應(yīng)用接口的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，使其具備較高的層次性與較好的兼容性，進(jìn)而為使用者提供更加全面的服務(wù)，增加使用者的經(jīng)濟(jì)收益。此外，機(jī)電一體化可以對(duì)機(jī)床進(jìn)行多渠道控制，其表現(xiàn)形式為在一臺(tái)機(jī)床上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)機(jī)床的控制，進(jìn)而在系統(tǒng)中可以加入檢測(cè)刀具、物體搬運(yùn)等控制功能，增加了數(shù)控機(jī)床的功能性。在設(shè)備自動(dòng)化方面，機(jī)電一體化技術(shù)幫助生產(chǎn)領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用自動(dòng)生產(chǎn)線或自動(dòng)機(jī)械設(shè)備等目標(biāo)。例如：在郵政系統(tǒng)中可以利用機(jī)電一體化對(duì)郵件信函進(jìn)行自動(dòng)分揀，在書本印刷或物品包裝等生產(chǎn)線也可以應(yīng)用各類自動(dòng)化設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，當(dāng)前在自動(dòng)生產(chǎn)線中已經(jīng)開始融入了傳感器技術(shù)與電子信息技術(shù)，逐漸拓展了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。并且機(jī)電一體化技術(shù)不僅僅應(yīng)用了微電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)，還融合了其他新型技術(shù)，其技術(shù)本身不是簡(jiǎn)單的技術(shù)相加，而是一種綜合性的技術(shù)。例如它融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、信息技術(shù)等，這些技術(shù)的科學(xué)融合才使電機(jī)設(shè)備的控制與保護(hù)工作得以良好的進(jìn)行，因此深入研究機(jī)電一體化技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、機(jī)電一體化中的電機(jī)控制

在設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用方面機(jī)電一體化把電子技術(shù)作為了主要技術(shù)基礎(chǔ)，而且運(yùn)行過程中的控制功能、動(dòng)力功能及相應(yīng)的信息處理功能都得到了良好的建設(shè)，并合理的應(yīng)用于該技術(shù)裝備的研發(fā)中，提高了機(jī)電一體化的實(shí)用性?，F(xiàn)階段我國(guó)的機(jī)電一體化研究的程度也在逐漸的加深，最終經(jīng)過研究發(fā)展成為了一門新型的學(xué)科。隨著該學(xué)科深入的研究與創(chuàng)新，促使機(jī)電一體化擁有安全性高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)不僅可以促進(jìn)在工作運(yùn)行中找到機(jī)械設(shè)備和軟件設(shè)備之間的合理的配置聯(lián)系，還會(huì)推進(jìn)生產(chǎn)進(jìn)程，在提升產(chǎn)值方面會(huì)達(dá)到一定較為積極的促進(jìn)作用。

（一）加強(qiáng)對(duì)電流、電壓的控制與管理

首先，不同的規(guī)格的電機(jī)在運(yùn)行的過程中效果是不同的，因?yàn)樗麄冎g的不同點(diǎn)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(shù)據(jù)決定的。額定數(shù)據(jù)決定了電機(jī)的電壓及電流的利用運(yùn)用情況，同時(shí)這還會(huì)為機(jī)電一體化的運(yùn)用提供了有效保障。因此在日常的應(yīng)用過程中為了避免機(jī)電一體化設(shè)備的控制與保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，工作人員必須定期對(duì)裝置中的相關(guān)聯(lián)的電流數(shù)值、電壓數(shù)值進(jìn)行及其詳細(xì)的控制，從而避免因?yàn)殡娏麟妷旱牟环€(wěn)定而發(fā)生設(shè)備運(yùn)行故障的問題，導(dǎo)致嚴(yán)重影響了設(shè)備的運(yùn)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(jī)電一體化的應(yīng)用運(yùn)行過程里，我們要嚴(yán)格的把控和關(guān)注零部件的靈敏性并且在可能的情況下對(duì)其進(jìn)行升級(jí)和更換，還要通過科學(xué)的手段來(lái)保障其運(yùn)行效果。

（二）做好定期檢測(cè)實(shí)施裝置的工作

本文將提出對(duì)實(shí)施裝置進(jìn)行定期檢查的相應(yīng)對(duì)策來(lái)詮釋上述中的幾個(gè)問題。一方面，我們只有在明確檢查規(guī)范并按規(guī)定執(zhí)行該規(guī)范與制度之后，以有效的提高設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量。隨著檢查質(zhì)量的提升將會(huì)在一定程度上避免機(jī)電一體化應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)各種故障。另一方面，在機(jī)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(gòu)成，但是各零部件之間的靈敏程度和有效性之間出現(xiàn)了一定的問題后會(huì)導(dǎo)致該應(yīng)用裝置在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題。因此，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和監(jiān)測(cè)是維護(hù)工作中的重點(diǎn)。零件有效性及靈敏度的提升才會(huì)避免出現(xiàn)因檢修機(jī)器而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降的問題。

三、機(jī)電一體化中的電機(jī)保護(hù)

（一）解決電機(jī)保護(hù)中設(shè)備裝置存在的問題

電機(jī)的保護(hù)在機(jī)電一體化中主要研究的是如何對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的管理與維護(hù)[2]。做好對(duì)機(jī)電設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作是保障機(jī)電企業(yè)生產(chǎn)效率的重要途徑之一。例如加強(qiáng)對(duì)井下電機(jī)設(shè)備的控制與保護(hù)可以有效的提高井下作業(yè)的安全性。對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)主要通過電磁、電熱原理兩個(gè)方面入手。在解決電機(jī)內(nèi)部的故障問題時(shí)，技術(shù)人員可以應(yīng)用熔斷器或者熱繼電器對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。這兩種設(shè)備保護(hù)方法在機(jī)電一體化的設(shè)備維護(hù)中應(yīng)用較為普遍，由于機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行程度逐漸朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，因此設(shè)備的使用率大大增加，導(dǎo)致設(shè)備由于運(yùn)行或操作不當(dāng)而出現(xiàn)損壞的幾率也隨之提高。為了有效的解決這一問題，技術(shù)人員可以采取以下三個(gè)措施來(lái)保護(hù)電機(jī)設(shè)備：一是，制定科學(xué)的電機(jī)維護(hù)計(jì)劃，在制定計(jì)劃的過程中要充分考慮電機(jī)運(yùn)行過程中易出現(xiàn)的問題，并對(duì)問題進(jìn)行深入分析后再采取具有針對(duì)性的措施對(duì)設(shè)備加以維護(hù)。二是，定期創(chuàng)新設(shè)備的保養(yǎng)方法，并堅(jiān)持對(duì)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。三是，積極引進(jìn)先進(jìn)的電機(jī)設(shè)備，促進(jìn)在機(jī)電一體化中實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的數(shù)字化監(jiān)測(cè)與管理[3]。

（二）電機(jī)保護(hù)裝置的發(fā)展趨勢(shì)

在各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持下，電機(jī)的保護(hù)裝置正在朝著更加高效、安全、多功能、自動(dòng)化的方向發(fā)展：

1.創(chuàng)新性

現(xiàn)階段生產(chǎn)機(jī)電一體化設(shè)備的廠家有很多，但是要保證其生產(chǎn)的設(shè)備接口具有統(tǒng)一性與標(biāo)準(zhǔn)性特點(diǎn)是一項(xiàng)較難實(shí)現(xiàn)的工作，并且接口研制的環(huán)節(jié)本身具有較高的復(fù)雜性。為了解決這一問題，在未來(lái)電機(jī)保護(hù)設(shè)備可以廣泛的應(yīng)用集成化模塊，集成化模塊的應(yīng)用可以在保證原有電機(jī)功能正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上拓展其他使用功能，更好的滿足使用者的需求，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備的不斷創(chuàng)新。

2.智能化

電機(jī)設(shè)備將逐漸實(shí)現(xiàn)智能化的控制與保護(hù)，由于人工智能等先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，使得機(jī)械技術(shù)的發(fā)展可以融入相關(guān)先進(jìn)理念，使電機(jī)設(shè)備的控制與保護(hù)工作更加的科學(xué)與精準(zhǔn)。

3.融合多種先進(jìn)技術(shù)

電機(jī)控制與保護(hù)是各種先進(jìn)控制技術(shù)的融合結(jié)果，在未來(lái)電機(jī)的自動(dòng)化與智能化的控制可以為其他高新技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支持，因此在現(xiàn)階段技術(shù)人員要利用光學(xué)技術(shù)來(lái)改進(jìn)和創(chuàng)新機(jī)電一體化系統(tǒng)，有效的增加電機(jī)設(shè)備的使用價(jià)值。當(dāng)前開放式總線結(jié)構(gòu)是電機(jī)設(shè)備控制與保護(hù)中主要應(yīng)用的模式，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的綜合控制，可以利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來(lái)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀況進(jìn)行監(jiān)督與控制。

總 結(jié)

綜上所述，做好電機(jī)的控制與保護(hù)工作對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化有著重要的作用，當(dāng)前在電機(jī)控制與保護(hù)裝置中存在運(yùn)行問題，技術(shù)人員可以加強(qiáng)對(duì)電流與電壓的控制與管理，并定期做好對(duì)實(shí)施裝置的檢測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題保障機(jī)電一體化的高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 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.

[2] 劉剛.機(jī)電一體化中電機(jī)設(shè)備的控制保護(hù)問題分析[J].科技與創(chuàng)新，2016（18）：92.

[3] 于建立，張占福.機(jī)電一體化中的電機(jī)控制與保護(hù)探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，6（11）：71-72.