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电机在机电一体化技术中的保护探究

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：贾前军

[导读] 摘要：在近代社会现代化发展过程中，机电一体化技术的重要性不言而喻，而在机电一体化技术系统当中，电机保护装置对系统安全及节能性有重要作用。

        杭州微光电子股份有限公司浙江省杭州市 311100
        摘要：在近代社会现代化发展过程中，机电一体化技术的重要性不言而喻，而在机电一体化技术系统当中，电机保护装置对系统安全及节能性有重要作用。在机电一体化技术不断升级和完善的过程中，人们对电机保护装置的可靠性提出了更高的要求。因此，需要对机电一体化技术中电机保护存在的不足和问题进行研究，不断推动相关产业发展。本文主要针对电机在机电一体化技术中的保护进行简要分析。
        关键词：电机；机电一体化；技术；保护
        1机电一体化技术概述
        1.1机电一体化概念
        工业革命以后，人类社会部分劳动被机械所代替，电子机械化水平不断提高，后来随着计算机技术、信息技术的应用，机电一体化的概念逐渐成熟。机电一体化也就是将电子技术、信息处理技术、机械控制技术有机结合起来，实现机械自动化控制的技术手段。机电一体化系统利用电子技术代替人力来控制机械，实现了无人化操作，再利用计算机信息技术来实现自动化控制。可以说，机电一体化技术是一种融合了当代多学科知识的技术手段。在全新发展时期当中，机电一体化技术的研究方向主要包括提高资源利用率、降低能耗、促进生态保护、提升生产效率品质、保障生产安全等。
        1.2机电一体化发展及应用
        从机电一体化的发展历程来讲，该技术的发展主要分为三个阶段：其一为初始阶段，即电子技术和机械化系统的结合；其二为快速发展阶段，此时加入了计算机技术和自动化控制模块，机电一体化系统逐步实现了自动化控制；其三是智能化阶段，是机电一体化的高级阶段，该阶段的机电一体化系统是一个兼顾多方面需求的技术生态，并且存在着无限可能性。目前，机电一体化主要在自动化生产、数控机床等领域有大量应用，全面推动了社会生产力的发展。近年来，我国的机电一体化技术已经逐渐从传统的工业生产、国家建设，覆盖到社会的各个角落，与人们的生活出行息息相关，极大的方便了人们的生活。
        2机电一体化电机保护与控制中的问题
        2.1装置无法满足应用需求
        机电一体化技术在其发展过程中也存在着电机控制与保护装置无法满足应用需求的实际问题。我国当前在整体的机电一体化应用过程中主要采取的电机控制保护装置应用了电磁以及电热原理，该种原理主要使用的是过载保护以及短路保护的功能。为了有效地实现电机的控制与保护，熔断器作为基础的重要装置影响着整体的控制与保护效果。从硬件的设计以及优化的角度来说，熔断器在其整体的设计过程中存在着一定的缺陷。熔断器在设计的过程中忽视了综合性、整体性、复合性的考问题导致了在具体的应用场合，熔断器只能单一的实现短路以及过载保护，无法满足机电一体化技术应用环境下的综合保护需求。
        2.2整体设计忽视节能降耗
        在当前资源友好型，环境节约型的社会建设背景下，机电一体化在应用环境下也有着节能减排、降低能耗等实际要求。尤其是对于工业系统而言，在工业生产过程中，整体的能耗作为成本的部分既影响着企业的经济效益，同时也影响着企业的社会效益。从当前电机保护与控制装置的设计来看，虽然重视了工作效率的提高与工作质量的提升，但却忽节能降耗需求。电机设备将更多的设计重点放在了装置的安全性与稳定性忽视了电机的能耗，该种问题的存在导致了在机电一体化的应用环境下，电机的保护与装置设备为追求更高的工作效率存在着增加能耗的实际问题，导致了企业在应用过程中存在着成本上升的问题既影响了企业的经济效益，也不符合当前的资源节约型社会建设要求。
        2.3特种控制保护问题较多
        机电一体化在应用过程中有着较为复杂的应用环境与应用范围，电机的保护与控制作为基础性功能，既要考虑到普遍性的工作要求，同时也要考虑到特种的电机控制保护问题。不同行业有着不同的电机保护与应用装备的使用需求。

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在较为恶劣的环境下，电机保护与控制面临着较多的外部影响因素。而在进行设备设计时，除了内部的工作效率与工作质量提高之外，也要从外部的使用环境下考量影响因素的处理解决办法，但当前的电机控制与保护较多的是从内部的设计上进行优化，忽视了对于外部环境的考量与处理。该种设计上的缺陷导致了电机在实际使用环境下易遭受外部因素的影响，威胁到整体的使用安全与使用可靠性。
        3机电一体化电机保护与控制的应对措施
        3.1应用先进技术
        电机控制与保护作为系统中的基础功能，在其优化与加强的过程中要重视从设计的角度出发，以先进技术的应用来提高整体的控制与保护质量。在机电一体化的应用环境中，电机保护与控制虽然是基础性的内部功能，但该功能的可靠性与稳定性影响了机电一体化的应用成果。保护与控制功能除了自身的重要性之外，也涉及其他功能的有效实现与稳定运行，因此在加强电机控制与保护的过程中，先进技术的应用可以通过装置的优化设计的更新来改善电机保护与控制的质量。从当前的技术发展与技术更新角度出发，在机电一体化电机保护与控制装置的设计优化过程中，可以通过光电技术的加入来提高整体的机电一体化水平。在传统的技术应用过程中，电机控制与保护主要采用的是总线的控制技术。
        3.2提升模块化水平
        在机电一体化技术的发展背景下，随着时代的不断更新与演变，技术在持续发展的过程中，应用环境下也存在着技术更替、技术变化的场景，因此技术的发展要考虑到技术的更新需求，也要考虑到整体的应用环境。技术发展作为动态化的更新与变化过程，在其发展的过程中既要意识到当前技术的成熟性，同时也要意识到技术更新的持续性。机电一体化的发展背景下，当前所应用的电机保护与控制装备有了质量的提高与可靠性的提升。但与此同时我国工业系统中所应用到的电机控制与保护装置仍然存在着一定的缺陷与不足。为了促进设备的兼容与行业的标准化发展，在当前的机电一体化建设过程中可以通过模块化水平的提高，从行业的角度限制电机保护与控制装备设计研发的方向，也通过模块化、标准化的生产来避免由于兼容性问题而产生的电机保护控制风险。
        3.3加强智能化水平
        面对当前电机控制与装置系统设备集成性较差的实际问题，为了解决电机控制保护装置由于设备差异而造成的成本加大问题，当前的电机控制保护要通过智能化数字化水平的不断提高，以设备集成的设计与优化来实现设备之间的联动控制，既节约电机设备与控制的成本同时也通过集成速度的提高来实现工作效率的提升。而除了技术的更新与发展之外，在设备集成的背景下数字化与智能化技术的应用可以实现故障的预警与预防性的维护。传统的电机控制保护装置有着较高的维护成本，而数字化智能化技术可以通过便捷的网络传输以及自动化的检测，及时明确当前的设备工作状态，通过当前数据与标准数据之间的对比来分析设备的异常情况，及时发现问题也促进设备维修效率的提升。
        4结束语
        综上所述，机电保护与控制是机电一体化发展过程中的基础性工作。该项工作的质量与可靠性影响着机电一体化的应用效果。在实际的机电一体化发展背景下，电机的控制与保护成果受到多种因素的综合影响，既需要考虑到电机的保护控制设计问题，同时也要考虑到整体的应用环境与应用方向。在实践环境下，电机的控制与保护从先进技术的应用出发、从模块化水平的提升，提高智能化水平，从而促进电机保护与控制质量的提升。
        参考文献
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        [4]潘彩霞.机电一体化应用中的电机控制与保护路径研究[J].装备制造技术，2020（03）：208-209+216.