机电一体化应用中的电机控制与保护路径分析
2021-08-19 09:11:08 来源：安科瑞王蒙蒙
摘 要:传统的生活生产过程中对机电一体化的控制和使用，一般是通过人工来进行操作的，而随着生活和生产规模的不断提升和扩大，以机械为主的传统生产方式已经逐渐被现代电子控制学所取代。如何做好新工艺与传统工艺之间的有机融合，成为了未来生活生产中的必然趋势和选择。本文针对在机电一体化应用中电机控制与保护路径的发展现状和出现的问题，做出了针对性的研究和分析，并提出了对应的提升方案和发展措施。
关键词:机电一体化；应用；电机控制；保护路径
0引言
在我国的诸多高校理科的相关*中，机电一体化也叫做机械电子学，在现实生活生产的过程中，机电一体化是融合了信息技术、电子控制技术、机械技术、以及计算机技术为主的一种综合发展的新型机械控制技术，更是符合传统生产模式与现代科学理论的适合现阶段生活生产发展的生产技术。只有对电机控制与保护路径的进行稳定的保护，才可以更好的促进和提高生产的效率和质量。
1机电一体化的具体内容以及相关内涵
经济水平的不断进步和发展，让以科技为主的内在发展动力成为了生产力的重要组成部分。简单来说，机电一体化的具体内容包含三个核心部分，以新型生产技术为主的机械生产方式为其一，这种技术的应用是将电子操控技术如何与其进行有效的结合作为切入点，利用电子操控技术的诸多特点，对生产流程的性能做出全面的提升[1]。计算机与其信息网络技术是机电一体化的第二个组成部分，技术的实施和巧妙的运用，将机电一体化中电机的硬件系统和软件系统进行有效的融合，从而实现自动化生产和智能化的生产的同步进行。第三个组成部分也就是系统中的感受器官，叫做传感检测技术。这种技术在机电一体化的应用中起到了对机电运转和发展进行自动控制和调节的重要作用，更是保证机电一体化系统可以高水平运转生产的重要技术之一。尽管现阶段的机电一体化在不同的领域应用中取得了诸多的成就，得到了大范围的扩展，在实际应用的过程中，仍存在许多不足，需要作出对应的改革措施和方案。为了更好的让机电一体化的电机更好的应用于生产系统中设备的运转，就需要在扩大和提升工业生产中的作用的同时，并对其电机作出进行深入控制和保护。
2机电一体化应用中电机控制和保护路径中常见问题
现阶段，尽管新技术的发展和进步已经逐渐适应了市场，但在对电机控制和保护的过程中，传统的装置已经跟不上*新技术对其的要求。陈旧和落后的装置设备甚至起不到应有的保护效果。与此同时，机电一体化的相关设备在井下运用的十分广泛，尽管机电一体化的技术应用已经有了建树，但由于这种生产施工的环境有着特殊性，如果操作不当或是操作失误，则会在工作的过程中会出现事故，*的影响生产生活的运行。为了避免这种问题的出现和存在，导致电机的正常功能得不到一个有效的发挥，甚至影响电机在井下的整体运行效率。这就需要对电机控制和路径保护作出适应时代发展的*新保护装置。随着对生产力水平要求的不断提升，在生活生产技术的发展中，很多事故的发生都是由于机电一体化在工作运行的过程中，电机的控制系统出现了失灵等相关的故障和事故。例如：在操作人员对指令进行执行的过程中，自动化机床不能够对指令进行准确的识别和执行，继而造成操作人员在工作中出现受伤的现象。除此之外，在生产的过程中，电机的异常状态也会造成不能够正常的进行作业，以上这诸多情况的出现，有时是因为电机出现了短路情况，有时则因为电机过热而影响电机的正常运行，这就需要电机保护系统及时发挥应有的作用，保障在生产的过程中即使出现异常的状态仍旧可以保持正常的工作运转。在机电一体化电机的操作过程中，传统的电机保护装置一般是采用电磁继电器以及有容断器等相关的硬件防护措施。但随着技术的进步，这种防护措施在信息处理的过程中仍缺乏一定的准确性和敏感度，不适应现在生产的进步和发展，更引发着很多事故出现。这些却又都与机电系统的失灵有着不密不可分的关系，由此可见，以电磁继电器和有容断器的电机硬件防护措施在综合性能上仍存有很大的提升空间[2]。
3机电一体化中对电机控制和路径保护的加强
3.1对机电一体化中运行设备做出定期的检查
机电一体化中硬件的相关设备与信息系统的互相融合共同构建了机电一体化的整体系统。而电机作为其中重要的组成部分，为机电一体化装置提供了必要的运行动力。但由于工作环境的影响，电机在生产施工的过程中时间周期较长，运转频率较高，常会让电机本身很有可能长期处于运转的工作状态，这种工作作业上的高负荷，如果不进行有效的保护和维修，不仅会造成硬件设备磨损的同时，更会导致电机硬件设备上出现故障，失去原有的正常工作的状态。因此，在对机电一体化运行设备的工作运转管理和维护的过程中，需要定期对电机的设备做检查，并及时查看轴承运转和硬件的性能，如果出现需要整改的部件，进行及时维修的同时，更要对常规的部件时作出有效的养护，将由电机引起的可能会发生的安全事故扼杀在摇篮里，继而确保整个机械的设备可以连续稳定的长期运行。
3.2对电机的电压和电流作出合理的管控
在机电一体化在行业的实际应用过程中，电机是机电一体化在工作中的核心，借助电机所产生的电力能源为机电一体化提供所需要和必要能量来源。与此同时，通过电热和电磁之间的互相转换，带动整个机电系统良性的运转。一般来说，在电机的构成部件中，电流和电压是电力运行过程中*为主要的两个参考标准，对这两个数据的记录和分析，并形成有效的融合，不仅可以促进机电的良好运行，深层次来说，这两个数据甚至是直接影响着电机是否可以正常的运行。而在实际的操作中，不同环节的应用中，不同的电机其实是有着不尽相同的荷载电压和荷载电流。在工作的运行中，如果一部电机可以稳定的运行，则说明电机中的电流和电压所处与标准的值域中，相反，如果电机在运行中出现了问题或者是故障时，可以直观对其作出判断的就是额定功率，也就是电机内的电压或者电流[3]。电压和电流所带来的不同问题，则需要采取对应的解决措施和具体方案。所以，只有及时对电机中的额定功率做出合理的管控，对工作中的电机进行保护，对电压和电流及时的观察和测量，才可以更好的避免故障的发生，稳定工作的合理运行。
3.3及时清理运行中机电一体化设备的工作环境
由于工作环境的特殊性，机电一体化在工作的过程中，电机在正常工作运转的过程中会产生静电，长时间的运转会在静电的作用下吸附诸多杂质和灰尘。长期以往，如果不对产生的杂质和灰尘做出针对性的清理，不仅会给电机造成一定的物理伤害，更因为不同的杂质出现的化学反应，而对机电表面造成化学属性上的损害和腐蚀，甚至会影响电机的正常运行。因此，不仅要及时检查工作环境的安全，更需要对井下的机电一体化工作中所吸附的垃圾及时进行通风和清理。但是，由于井下工作环境有着恶劣性和复杂性，因此在监测和清理的过程中都有着一定的困难性。这就需要对电机运行的条件和环境做出提升和改善，提升工作环境的安全，继而加强对机电工作运行中的有效保护。避免长期堆积的灰尘对电机运行功率产生影响。在清洁的过程中，一般情况下，需要相关的工作人员在井下施工作业的过程中对施工环境的通道做出清洁，降低在电机工作过程中杂质和灰尘吸附的密度。另一方面，对电机设备上的杂质和灰尘做出有效的清洁，与此同时，对井下的通道及时的进行疏通和通风，提升井下工作环境中空气循环的相关次数，保障清洁工作人员安全的同时，也有利用电机在井下运行过程中产生热量的散发。
4机电一体化的所常见的应用领域
现代生活的进步和发展，让科技的应用越来越广泛。机电一体化也在发展的过程中有着十分广泛的应用，服务于人们生活的同时，更好的促进整体生产力的进步和提升，在机电一体化的设计领域中，常见的是在机械部件中的应用。除此之外还有很多领域也都能看到机电一体化的身影。
4.1机电一体化在机器人中的应用
机电一体化在不同的应用领域中，以机器人的应用*为高端的一种，在应用的过程中能够对抓取、定位以及搬运等复杂的机械动作和对象作出自动识别。更好的服务于机器人行业的同时，促进人类服务行业的进步。与此同时，在传统机械技术的应用之上，可以将现代的计算机中的精密机械技术加以结合和应用，继而实现*为先进的一体化机器人模型[4]。为行业的发展提出*新的技术。
4.2机电一体化在汽车电喷系统行业的应用
汽车电喷系统行业一般分为柴油电喷系统和汽油电喷系统，而后者汽油电喷技术目前来看的应用和普及率较高。机电一体化的应用原理和使用可以对我国现阶段的汽车电喷系统中汽车燃料的供给情况制作出严格的把控，更是符合可持续发展、低碳经济的发展理念，更是适应交通运输行业未来发展趋势。
4.3机电一体化在数控机床领域的应用
作为机电一体化应用*为广泛的生产领域，数控机床有着十分可观的发展前景。在过去的传统流程中，机床的生产都是由人工进行操作或是针对性的控制。尽管人工的操作有着更多的灵活性，但是对于一些无法生产或者是结构上过于精密的部件，机电一体化有效的实现了将传统机械和电子计算机相融合，加强自动化机床的生产效率[5]。而机电一体化的内部系统的不断革新和发展，未来必能成为数控机床领域中不可缺少的中坚力量。
5机电一体化应用中电机控制和保护路径的研究意义
对机电一体化应用中电机控制和保护路径的探讨和研究，不仅影响着各行业领域的建设和发展，更影响着一体化应用行业的水平和质量。对机电一体化中电机控制展开的相关研究，首先可以有效的提升生产力整体生产力的水平，促使以电机为中心的机电一体化的相关设施设备有着更好的应用，而对电机控制和保护路径的研究和应用中，可以更好的让电机延长使用中的寿命，更好的服务于整个社会的发展和进步。未来的科技和发展，让电机机械化融入生产流程中的同时，更与人们的生活形成了密不可分的关系，对机电一体化应用中电机控制和保护路径的研究，为未来人们生活水平的提升提供了更多的可能。因此，对其的研究让人们未来的生活方式更加的丰富多彩。
6电机控制和保护路径的未来技术展望
现阶段的机电一体化中技术的运用，主要是围绕着电机的故障类型进行保护装置的相关模型创建，继而对其进行准确的模仿和计算。在对故障的模拟和计算过程中，把相位中等量化的东西进行突破，并对故障的类型进行对应的检测和确定，并对测试的数据进行充分的评估和研究，时下具体工作量化的研究。这实现了对机电一体化中核心电机的保护，更可以通过这种数据模拟的手段对继电保护装置进行精确的保护和提升，继而对后期电机的保护作出理论研究的扎实基础，为未来机电保护装置的研究提供了更多理论上的数据。在对保护装置的研究方面，影响和帮助更为突出。未来的在电机控制和保护路径的发展上，研究的重心将会转向以*新技术力量和产品，通过对不同电机的装置所输出的不同信息类型而对信息作出的电机状态的汇总，并运用实际的电机工况作出具体的监测[5]。与此同时，对采集来的数据信息进行分类和汇总，并将故障的类型以形式为准进行针对性的划分，让对电机的故障类型可以方便后期的研究。因此，在未来的机电一体化的进步与发展中，只有不断的进行创新和积累并形成有效的循环，对电机的控制和保护的实现进行有效的落实。更可以为未来机电一体化的应用中可能出现的故障做出预测，并作出及时的预警措施，保障事故发生的*时间及时作出报警处理，*终实现对电机的根本保护。
7安科瑞ARD系列智能电动机保护器介绍与综合选型
7.1产品简介
ARD该系列低压电动机保护器，具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元，具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。应用范围：可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。
7.2产品选型
产品功能
说明：“√”表示具备“■”表示可选
8结论
综上所述，在国家科技水平和经济水平的不断发展和提升的过程中，电子技术的不断突破和进步，让其在更多的领域有了应用[6]。以机电一体化为核心代表的电子技术由于应用范围的广泛也逐步达到了业界人士的诸多认可。但任何技术的发展都需要一个不断前进的过程，对于发展中存在的问题需要*人员重视，保护和降低由于电机事故发生的概率，将故障排除之后，更好的确保机电运行的安全性，更好的提高机电一体化在行业中的效率与质量。
【参考文献】
[1] 刘国平.机电一体化中的电机控制的探讨[J].电源技术用,2013,6(7):78-79.
[2] 杜秀琴.浅谈电机在机电一体化技术中的保护[J].科技创新与应用,2015(6):74
[3] 杨小聪.机电一体化应用中的电机控制与保护路径研究[J].新型工化,2019(02):90-93
[4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
作者简介：
王蒙蒙，女，本科安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为电动机保护器的设计与应用
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