基于機(jī)電一體化的電機(jī)控制與保護(hù)的分析

摘 要：電子技術(shù)應(yīng)用的普及有利地推動(dòng)了我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和提升，機(jī)電一體化作為一名綜合性學(xué)科，有效地降低了系統(tǒng)工程的能耗，提高了系統(tǒng)工程的功效，使得系統(tǒng)工程更加安全可靠。本文通過對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)下的電機(jī)控制與保護(hù)進(jìn)行淺析，并對(duì)針對(duì)性地提出了改進(jìn)措施，旨在為我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)下的電機(jī)控制與保護(hù)提供借鑒與幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;電機(jī)控制與保護(hù);措施

機(jī)電一體化技術(shù)的推廣和普及，對(duì)于我國(guó)系統(tǒng)工程的發(fā)展和提升產(chǎn)生中巨大的積極作用，其先進(jìn)性得到了普遍的共識(shí)。但是，機(jī)電一體化技術(shù)下的電機(jī)控制與保護(hù)工作仍存在很大的弊端和缺陷，如果在不影響機(jī)電一體化應(yīng)用的前提下，加強(qiáng)對(duì)于電機(jī)的控制與保護(hù)工作，成為系統(tǒng)工程行業(yè)研究和談?wù)摰闹匾ぷ鳎跈C(jī)電一體化技術(shù)下，增加電機(jī)安全性和穩(wěn)定性，提高電機(jī)運(yùn)行效率，降低電機(jī)能耗等問題已成為系統(tǒng)工程發(fā)重要工作。

一、機(jī)電一體化技術(shù)下電機(jī)控制與保護(hù)存在的缺陷

在機(jī)電一體化技術(shù)下，對(duì)于電機(jī)的控制與保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，需要充分考慮內(nèi)外部各種因素的影響[1]。只有綜合考慮電機(jī)控制、保護(hù)和設(shè)計(jì)，將這三方面進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系和整合，才能使得電機(jī)的控制與保護(hù)更加理想和完美。

（一）電機(jī)控制與保護(hù)裝置無法滿足應(yīng)用需求

經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，我國(guó)在電機(jī)控制與保護(hù)工作取得了令人矚目的成績(jī)，但是仍存在很多的問題。目前系統(tǒng)工程中的電機(jī)控制保護(hù)裝置多是以電磁原理與電熱原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)的，主要是利用熔斷器的短路保護(hù)和過載保護(hù)功能對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制保護(hù)。熔斷器自身功能的欠缺在一定程度上影響了電機(jī)控制保護(hù)裝置的功能[2]。而且大部分熔斷器的設(shè)計(jì)只是單一的為了實(shí)現(xiàn)其短路和過載保護(hù)功能，缺少對(duì)電機(jī)控制保護(hù)的綜合性考慮。

（二）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(guó)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。

（三）特種電機(jī)控制保護(hù)問題較多

在機(jī)電一體化技術(shù)下，普通電機(jī)與特種電機(jī)在控制保護(hù)技術(shù)上存在一定的差異性。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和新舊更替為特種電機(jī)控制保護(hù)發(fā)展提出了要求，但電機(jī)控制保護(hù)技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展步伐。特種電機(jī)在其應(yīng)用環(huán)境、行業(yè)上具有特殊性，其安全性和穩(wěn)定性更加重要。以井下電機(jī)為例，其安全穩(wěn)定的重要性相對(duì)于普通電機(jī)更為突出，一旦發(fā)生故障可能會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、安全事故;比較突出的就是鼠籠式異步電機(jī)故障，一旦其發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致很多機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)于井下作業(yè)人員生命安全造成的安全隱患不言而喻。

二、提升電機(jī)控制和保護(hù)的措施

（一）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?，更是因?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。

（二）提升機(jī)電一體化設(shè)備的模塊化水平

目前，在我國(guó)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。

（三）加強(qiáng)電機(jī)控制與保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化水平

傳統(tǒng)的電機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)中，各類設(shè)備之間的集成性較差，維護(hù)和管理成本較高，故障率高。加強(qiáng)電機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化水平，能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的設(shè)備集成，消除了控制回路布線的需求，不需要I/O模塊和中間繼電器，使設(shè)備集成速度提高約40%，安裝成本節(jié)省約30%;數(shù)字化和智能化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)和故障預(yù)警報(bào)，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到異常的設(shè)備負(fù)載行為時(shí)，可避免設(shè)備宕機(jī)，通過智能維護(hù)和服務(wù)，可以將設(shè)備維修時(shí)間縮短約50%。

三、結(jié)束語(yǔ)

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(guó)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] 王濤.論機(jī)電一體化與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[J].中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2010（10）：78.

[2] 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（11）：71-72.

【作者簡(jiǎn)介】 陳煜（1998—），男，大專在讀，研究方向：機(jī)電一體化技術(shù)。