机电一体化中电工技术的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《中国电业》2021年第5期   作者:张雪
[导读] 机电一体化发展过程中,应加大对电工技术的研究,对各种电工技术进行有效应用
        张雪
        聊城市光明电力服务有限责任公司252000
        摘要:机电一体化发展过程中,应加大对电工技术的研究,对各种电工技术进行有效应用,并要积极对电工技术进行创新,以更好地推动机电一体化的发展。文章对机电一体化中电工技术的应用情况进行了分析,并探讨了电工技术的创新与应用策略,以供借鉴、参考。
        关键词:机电一体化;电工技术;机电

        机电一体化主要涉及到电工技术、机械技术两个方面,并致力于实现两者的融合发展。当前,机电一体化迅速发展,自动化、智能化、集成化水平不断提高。机电一体化发展过程中,电工技术发挥着至关重要的作用,为更好地推动机电一体化发展,必须实现对机电技术的有效应用。
1.机电一体化中电工技术的应用情况
1.1电源
        电源是将其他形式的能量转换为电能的一种能量转换装置。在机电一体化系统的运行过程中,电源发挥着非常重要的作用。伴随着电工技术的不断发展,电子半导体也在不断改进,并与计算机、自动控制等技术有机融合起来,实现了电源技术的优化,促进了机电一体化系统运行效率、安全性的提高。与此同时,当前,电源技术正在朝着高频化、模块化的方向发展,逐渐变得更加高效、安全,体积、重量越来越小,电力供应更加稳定、持续,为机电一体化发展提供了良好的支持。
1.2电机
        电机是机电一体化系统中的重要元件与设备,机电一体化系统中电机驱动是一种常用的驱动方式。伴随着电工技术的迅速发展,电机与微处理器、电流装置、集成电路等得到了结合使用,构建了一个综合性系统,在对这一综合性系统进行实际应用的过程中,生产效率、质量也得到了明显的提升。机电一体化中,对电工技术进行应用的时候,应高度重视电机,并将其与控制电路有机结合起来,以实现控制效果的增强,同时也可以减小电机的体积与重量,为推动机电一体化发展提供有力支持。
1.3电磁兼容
        通过对机电一体化系统进行分析可以发现,其主要依靠微电子器件来进行信息处理、控制。从这个角度考虑,机电一体化系统中,微电子器件为核心元件。微电子器件实际运行过程中,极易受到电磁的干扰,从而影响微电子器件的运行效果。机电一体化系统中,电力电子器件的数量较多,这些电力电子器件本身的干扰作用便比较强,会给微电子器件造成一定的影响,阻碍其正常运行。面对这样的情况,可采用电磁兼容技术这一电工技术来进行解决。电磁兼容技术能够有效解决内部电力电子器件对微电子器件造成的干扰,从而可以确保机电一体化系统的可靠、稳定运行。实际应用电磁兼容技术的时候,应加强对电力电子器件的监控,提前预测或者是监测其对微电子器件的干扰情况,并以此为根据设计电磁兼容,在机电一体化产品进行应用,从而避免各器件之间的相互干扰,为机电一体化发展提供保障。
2.电工技术的创新与应用策略
2.1运动控制卡
        运动控制卡具有控制作用,其是借助PC控制装置、安装控制系统,进而实现对各种设备的控制。运动控制卡是以控制为主,可改变设备发出的脉冲频率,进而对电机的速度进行有效调控。还可以根据设备发出脉冲的数量,对电机位置进行有效控制。运动控制卡目前主要用于控制步进电机、伺服电机,脉冲发出模式可以分为脉冲/脉冲、脉冲/方向两种类型。而且运动控制卡还具有一些便于计算机调控的功能,如对各种设备所需各种速度、设备正常运行位置进行控制等。

就现阶段来说,PC控制装置已经在各个领域得到了广泛应用,为满足新型数控系统不断提高的标准化要求,也要提高对运动控制卡相关技术的要求,通过积极进行技术优化,确保运动控制卡可以满足数控系统的实际需求。
2.2自动控制技术
        目前,自动控制技术已经在社会生产生活中得到了广泛应用,包括工业生产流水线、军事技术、航天科学、机器人技术等。发展速度快、适用范围较广是自动控制技术的主要优势所在。从理论层面考虑,自动控制技术是控制理论的实际应用,对于精确度要求较高、人工无法完成的精密任务,都可以采用自动控制系统。将控制的方式当作自动控制系统的分类依据,可将其分为闭环、开环两种类型。针对机电设备,采用自动控制技术可以连续、多次地测量,得到具体数据后,再合理推断设备可能存在的偏差,并制定有针对性的措施,来对偏差进行控制,使偏差处于可控范围之内,或者是最大化地减小偏差。针对机电一体化系统的控制,目前主要采取积分控制器、比例控制器进行控制,这两种控制器具有精确、稳定以及快速等诸多优点。伴随着科学技术的迅速发展,当今社会对机电产品的要求也明显提高,因此必须积极对电工技术进行创新,也要不断提高内部控制器的性能。例如,全闭环伺服系统,即可以满足自动控制技术对稳定性、精度的要求,也能提升系统调节、系统控制方面的精度,有利于机电一体化产品自动化控制的尽早实现。
2.3可编程控制器
        PC即可编程控制器是一种新兴的控制装置,经过几十年的发展,已经被广泛应用在机械领域。可编程控制器的基本功能包括计数、计时、控制等。PC控制装置是将通信技术、计算机控制技术当作核心技术。伴随着大规模集成电路、电子信息技术的迅速发展,PC控制装置也得到了改进与优化,其功能不断增多,性能明显提高。目前,PC控制装置正在与自动控制技术、现代通信技术、计算机网络技术以及其他先进技术进行融合发展。为更好地满足当今社会不断提高的要求,PC控制装置正在朝着智能化的方向发展。相比较于传统控制设置,PC控制装置应用计算机软件取代了原有的机电控制硬件部分。对PC控制装置的特征进行概括总结:第一,PC控制装置的安全性与可靠性较高。PC控制装置的操作程序相对简单、便于与其他设备连接、对使用环境的要求较低。PC控制装置与传统机电控制系统相比有着诸多优势,PC控制装置采用计算机软件控制而非硬件控制,结构比较紧凑,有效减少了占用空间;PC控制装置内是软件编程程序,运行效率较高,若需要改变控制功能,仅需在计算机程序中修改;PC控制装置的施工周期较短、设计时间短、调试次数少,且具备自我检修功能、检查控制功能,因此安全性较好,可靠性较高。第二,与传统的PLC相比,可编程计算机控制系统可以应用计算机软件,同时操作多个任务,可以实现程序控制的多样化,可以做到实时控制,且能根据用户需求进行修改。尤其是可触控屏技术的产生与应用,为PC控制装置的优化提供了良好的支持,将两者结合起来,便能共同操作多个任务。

结语:
        综上,机电一体化中,应对电源、电机、电磁兼容等电工技术进行合理应用,同时也要加大对运动控制卡、自动控制技术、可编程控制器等新技术的研究,从而推动电工技术的发展与创新,并充分发挥电动技术的作用,更好地推动机电一体化的智能化、高效化发展。
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