摘要：进入21世纪以来，我国科技水平迅速发展，机电一体化技术也有了很大进步。机电一体化技术应用到电气工程当中，可极大提高电力配送的效率和质量，为保障供电可靠性和安全性发挥重要作用。文章论述了机电一体化技术在电气工程中的作用，探讨了电气工程设计与低压电器的机电一体化未来发展趋势。
关键词：电气工程设计；低压电器；机电一体化?
引言
机电一体化技术又称机械电子技术，是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电子技术的有机结合。随着科学技术的发展，科研人员一直试图将微电子技术应用于各种低压电器元件产品，希望这些产品的某些机械部件功能被取代的同时，具有智能化和双向通信的功能，即所谓的智能型低压电器元件产品。智能型低压电器元件产品的发展目前还处于较低阶段，国内市场上能看到的智能型产品类型相对较少，部分所谓的智能型产品也仅是将部分功能采用微电子技术代替和完善。
1机电一体化概述
现代机电一体化技术是由机械、电子、自动化控制技术等相关技术，在信息时代科技的进步中逐渐融合在一起，其又称为机械电子技术。作为一门相对古老的学科，机械技术为人类社会的发展做出了突出的贡献，其到今天依旧是现代工业的基础，各行各业中都离不开机械的存在。然而，在新时代的前进步伐中，我们也发现了这个行业发展的步伐开始放慢了。面对机械领域固有的局限性，人们开始利用微电子技术，向机械工业领域渗透，最终将机械和电子集成化，实现更为智能的设备系统。
机电一体化产品，主要是采用机电一体化技术，通过机械系统和微电子系统的相互置换或有机结合并最终形成新的系统。在新系统中，我们能够得到相比传统中单一机械或单一电子设备更为高效更为智能的产品，正如我们今天要分析的机电一体化技术应用于低压电器元件产品一样，其不仅带来了智能化生产，也为生产的安全性和稳定性带来了一定程度上的提升。而这一重要意义，也是我们为之努力研究并进行改进的方向。
2低压电器元件应用探索
2.1智能型交流接触器
交流接触器在我们的生活和工作中也是比较常见的，像家中的热水器就是应用了交流接触器，它可以随时切断交流与直流主回路，另外对于一些由大电流控制的设备它也可以做到频繁的接通，同时它也具有低压释放的效果。对于智能型交流接触器是采用了智能型电磁系统对装置进行感应处理，它的原理主要是通过对电路中的电压进行检测，并通过吸合信号以及保持信号来达到对整个电路的控制，从而完成智能型交流接触器应起到的作用。可以说智能型交流接触器能够更好的完成其对低压电器的功能保护，这一点也充分体现出机电一体化技术在低压电器元件中应用的价值。
2.2电动机控制器的运用
作为工业生产中不可或缺的一种重要设备，电动机控制器在民用设备中也屡见不鲜，应用广泛使其重要性不言而喻，而利用机电一体化设计为此增加必要的智能化，是现代科技的必然要求。智能型电动机控制器，和传统的电机控制器一样在感测元件的作用上，能够达到对电机进行过载、短路等保护。
为此，智能型交流接触器摒弃传统做法，使用高电压来吸合低电压并将吸合状态稳定住，智能化要求中，首先要采集电流信号，利用环形电流互感器、零序电流互感器等设备，采集好的电信号通过滤波，并进行调制解调，形成较低的电压信号，以便为单片机所采样使用，我们不仅能够在显示器中观察到的电动机运行状况等，还能对其进行监控和分析，都是通过微机的对其信号的处理。
这一集保护、遥测、通讯、遥控与一体的电动机保护装置，已经开始应用于我们生产和生活中各大电器设备中。
2.3断路器
低压电器顾名思义它的电压额度非常低，一旦出现故障超过所能承受的额度，便会破坏低压电器元件的性能，甚至会影响整个商品的使用。断路器充分体现了机电一体化的智能化性能，具有智能化的保护功能，同时加入了网络信息通讯功能，设定了低压电器所能承受的定额临界值，一旦额度达到临界值便自动切段电路以此来保护低压电器，同时网络发出警报，以便工作人员能够及时调整维修。机电一体化技术的融入塑造了更具安全性的低压电子产品，也是市场经济发展的需求。
3电气工程设计与低压电器的机电一体化未来发展趋势
近年来，电气设备的智能化水平逐渐提高。未来电气设备逐渐朝着智能化和信息化方向发展，智能化水平提高可以大大提高电气的安全性和可靠性。电气设备对于异常信号监测强度更加灵敏，能及时发现电气系统中潜在的安全隐患。智能化的技术在电力系统中通过将传感器技术和通信技术有机融合起来，在系统物理层就能够对于数据进行相应的整合和处理，得出的相关结论再通过通信技术向终端进行传递，这样就大大降低了数据的复杂度，避免了大量数据传递所需要的时间，提高了系统运行的效率。电力系统在未来发展过程中还需要重点考虑调度方案的可行性和经济性，针对不同地区不同用户的用电需求，需要制定最佳的调度方案。方案在满足用户需求的基础上需要最大程度提高方案的经济性。另外，在产品设计环节，传统电气系统运转过程中对于人的依赖性很强，需要工程师根据客户的需求结合自己的经验来设置产品，这样就存在开发周期长、效率低下的问题，但是随着EDA设计工具的不断发展，工程师在设计产品过程中能够通过软件实时对于产品进行仿真，这样就不需通过电力系统运转实物来验证产品的各项指标，大大加快了产品开发的周期，不仅提高了产品开发效率，而且提高了企业的经济效益。
电力系统在发展过程中还需要重点考虑绿色性和经济性指标。电力系统在运行过程中还会产生污染，如何减少对于环境的破坏也是电力系统未来需要考虑的重要问题。一方面需要电力企业不断将更加先进的控制技术、调度技术以及智能系统应用到电力系统运行当中去，同时还需要加强材料和新能源技术研究，保障电力系统运行更加绿色和环保。另一方面，为了更好促进电力系统绿色发展，还需要加强管理，通过管理来有效调度系统的有效资源，在满足用户需求基础上，最大程度减少资源的消耗，从而提高企业的经济效益。
结语
目前智能化低压电器元件产品的开发仍处于较低阶段，仍然有许多问题需要进一步探讨、解决。由于机电一体化技术在低压电器元件产品的应用能有效集成产品功能，解决产品与整个工业系统的双向通信问题，满足网络对机电一体化设备进行远程控制的要求，具有更高的自动化特性，可以使人在更舒适的环境中工作，因而将机电一体化技术广泛应用于低压电器元件中，使产品具有智能化、模块化是是必然的发展方向。随着中华人民共和国国务院令第551号《废弃电器电子产品回收处理管理条例》的实施及我国工业化进程的发展，废弃电器电子产品的处理和电子元器件品质都将得到有效保障，这些都将为国产低压电器元件产品机电一体化的发展奠定良好的基础。
参考文献
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