浅析机电一体化中的电机保护与控制技术

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:梁志逵
[导读] 摘要:国家经济的高速发展,带动了我国各个领域的进步,近年来,我国工业生产取得了十分明显的成就,特别是机电一体化。
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        摘要:国家经济的高速发展,带动了我国各个领域的进步,近年来,我国工业生产取得了十分明显的成就,特别是机电一体化。这项技术是提升工程安全可靠性和工作效率的关键技术,对工业生产有着十分重要的影响。目前,在实际的工作中,机电一体化受多因素的干扰,被限制了发展。鉴于此,相关单位应该对机电一体化的电机保护与控制予以重视。本文从机电一体化的发展出发,阐述其保护和控制现阶段存在的弊端,并就如何加强其电机保护和控制提出建议。
        关键词:机电一体化;电机保护;电机控制
        引言:
        随着社会经济的发展脚步逐渐加快,我国科学技术也在不断进步。在这样的背景下,机电一体化技术取得了十分明显的成就,但与此同时,受诸多干扰因素的影响,机电一体化中的电机保护和控制还存在很多问题。虽然机电一体化技术的不断发展,提高了工业生产的效率,但其在发展上存在的不足,却会对整体工作质量造成不好的影响。鉴于此,相关单位应该对机电一体化中电机保护和控制加以重视,针对其现阶段存在的问题,采取有效措施来确保整体工作的安全可靠性。
        1.现阶段机电一体化中电机保护与控制的问题
        与西方发达国家相比,我国机电一体化技术起步较晚,在技术理论方面还存在很多不足。以致于在实际运用这项技术时,会受各种因素的干扰,阻碍电机保护和控制工作的正常开展,无法充分发挥它的应用价值,下文中将对电机保护与控制存在的问题进行具体阐述。
        1.1电机控制保护装置无法满足应用需求
        现目前,我国在机电一体化技术的应用中,电机控制保护装置使用的是电磁和电热原理,这种原理的作用是过载保护和短路保护。为了让电机的保护和控制更加有效,会采用熔断器作为基础装置。但从硬件的设计和优化上来看,熔断器存在着一定的设计缺陷,其在设计过程中,没有考虑综合性、整体性以及复合性的问题。以致于在实际的运用中,熔断器只有单一的过载保护和短路保护功能,无法满足综合保护的要求。
        1.2整体设计没有重视节能降耗
        现阶段,国家倡导“节能减排”,机电一体化也应响应国家的号召。特别是工业系统,因为在工程生产中,能耗是成本的一部分,它不仅影响企业的综合效益,还会影响企业未来的发展。近年来,我国机电一体化取得了十分明显的成就,但从电机保护与控制来看,电机设备的设计重点,往往放在了提高工作效率和工作质量上,忽视了节能减排的需求。以致于在实际的应用中,存在着成本逐渐上升的问题,并不符合当前建设“资源节约型”社会的要求。
        1.3特种控制保护存在较多问题
        据调查显示,机电一体化在实际应用时,应用的环境和范围都十分复杂。在机电一体化中,电机的保护和控制是重要的组成的部位,其作为基础性功能,不仅要考虑工作的普遍性,还要兼顾特种电机的控制保护。由于每个行业对电机保护和应用设备的使用需求都不相同,再加上环境因素的影响,电机保护和控制在实际的使用中,面临着诸多问题。因此,在进行设计时,不能仅仅考虑提高内部的工作效率和质量,也要考虑使用环境。但现目前,大部分的电机控制和保护都侧重于内部设计的优化,并不重视考量和处理外部环境。以致于在实际的使用中,对整体的使用造成了不好的影响。
        2.如何加强机电一体化中电机的保护与控制
        在机电一体化系统中,电机是重要的构成要素,它是维护机电一体化系统正常运作的关键。从电机的执行系统构成要素来看,其主要是由驱动和控制两大系统组成。其中,执行驱动部分主要是由2个设备组成,分别是位置传感设备、三相伺服电机。控制部分主要是由3个设备组成,分别是单片机、变频器以及输入通道。两者之间的关系相辅相成,所以加强电机的保护和控制要从两者入手。


        2.1控制阀门和速度
        在进行电机控制时,需要同时操作相关部件和装置,另外还要特别注意控制阀门和速度,这是保证电机保护与控制能在实际使用中取得效果的关键因素。可以从以下几个方面来进行:第一,选择双环控制方案,其中,内环为速度环,外环为传统位置环。因为速度环可以帮助操作技术人员在电机进行工作时,调节和控制实际转速。操作技术人员可以通过控制内部速度调节器的方式,来调节PWM波发生器,让它的载波频率在合适的范围内,从而实现有效控制整个电机速度的目的。
        2.2准确检测电流电压
        在机电专业发展中,机电一体化是核心的发展概念。在使用机电设备时,有必要深入研究机电一体化的工作,这样做的目的在于能有效控制和保护机电设备。电机作为机电一体化的重要构成要素,有着十分重要的意义和价值。在进行检测时,需要注意以下几点:第一,相关人员要做好电流和电压的数值记录,比如:时间、数值、状态等,并对记录的结果进行科学的分析;第二,针对分析的结果,对发现的潜在故障,制定针对性的策略;第三,由于电压、电流互感器无法保证电压、电流检测数据的准确性,在进行IPM三相电流和电压的检测时,为了确保检测的合理性,检测的仪器要使用霍尔型电流互感器和IPM输出电压发用分压电路。
        2.3提高智能化水平
        据调查显示,我国现目前的电机控制和装置系统,在设备集成方面还比较差,无形之中增加了成本。鉴于此,提高电机控制和保护的智能化水平确有必要。相关单位应该不断设计和优化设备,以保证设备之间能够联动控制。相较于传统电机保护装置来说,数字智能技术在检测方面,更加自动和便捷,能清楚的了解电机当前的工作状态。不仅仅可以提高集成的速度,还能节约电机的控制与保护成本。除此之外,数字智能化技术的科学合理运用,在一定程度上可以帮助设备故障预警,实现预防性维护的目的。
        2.4合理利用先进技术
        在机电一体化系统中,电机保护与控制具有十分重要的作用,其作为机电一体化的基础构成要素,它的可靠性和稳定性程度,直接关系着机电一体化在工业生产中的效果。我国大部分单位在电机控制与保护上,主要使用的控制技术是总线。这种技术在安全性上,可靠度上有着十分明显的优势,但在设计上还存在着很大的缺陷,会产生巨大的能耗,会加大成本。鉴于此,相关单位应该学会合理利用先进技术,比如信息技术,来保证电机保护和控制的质量。需要注意的是,在引进先进技术时,要立足于企业实际和设备情况,在经过不断的优化和调整后,方可运用到电机保护和控制中。
        3.结束语
        综上所述,社会经济与科学技术的不断发展,给人们的生产和生活带来了翻天覆地的变化。可以说,人们的生产和生活已经无法离开现代科学技术。在这样的情况下,相关单位开始重视机电一体化技术中的电机保护和控制,截止目前,已经取得了十分明显的成效。但由于我国这项技术的起步较晚,在实际的应用过程中,还是存在着很多弊端,诸如电机控制保护装置无法满足应用需求等,这并不利于机电一体化未来的发展。鉴于此,相关单位应控制阀门和速度,准确检测电流电压,提高智能化水平,并立足于实际,合理利用先进技术。
        参考文献:
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