基于机电一体化中的电机控制与保护研究

叶耘

摘 要：随着我国社会科学技术的飞速发展，且为机电一体化的应用做出了较大贡献。作为机电一体化的重要组成部分，其中的电机控制与保护路径不仅影响着机电一体化应用的质量与水平，而且对机电一体化技术的研发也具有重要影响。本论文从不同方面阐述机电一体化中的电机控制与保护研究，希望为研究电机控制与保护研究的专家和学者提供参考依据。

关键词：机电一体化；电机控制与保护；研究

在现代化的社会发展中，机电一体化已经有了一定的发展空间和发展趋势，早在上世纪的时候，机电一体化就开始出现，我国与其他一些国家相比发展较慢，其他一些发达国家的机电一体化技术已经飞速发展，而我国才刚刚起步，经过不断的发展和进步，到了二十一世纪的时候，我国很多机械行业都已经引入了机电一体化技术，并且充分运用到了实际的生产当中。机电一体化在发展历程中经历了很多次改革和创新，在不断的发展中站稳脚跟，并且受到了很多行业的重视，在为我国经济和机械行业带来生机的同时，也开拓了新的发展领域。

1机电一体化概述

机电一体化技术是指将电子技术作为设备研发以及应用的主要技术基础，并且在该技术设备的研发过程中对其使用过程中的控制功能、信息处理功能以及动力功能进行积极的建设，进而提升机电一体化的应用。随着我国科学技术的飞速发展，机电一体化的研发深度也在不断的增加，进而成为一种自成体系的新型学科。该种学科在具体的应用过程中具有多功能、高质量以及高可靠性的特点，不仅促进找机械设备与软件设备的合理配置 ， 而且对于生产目标的达成也具有积极的促进作用。

2机电一体化电机控制

2.1 控制系统原理分析

对机电一体化中的电机控制原理进行分析，以矿井提升机机电一体化电机控制为例，探究电机控制的作用。在矿井提升机的控制系统中，其核心的控制装置就是西门 S7- 300PlC，该控制系统能够对提升机整体系统控制，对所有的从属系统设备的状态进行收集。在该系统中，PLC系统通过对高速计算模块的计算，对编码器传输过来的信号进行处理。PlC处理信号的形式分别为继电器接点输出、过卷位置控制信号。在该控制系统中，实现了电气传动系统发电机的测速，从根本上保证了提升机系统的高度安全性。

实现信息數据的收集，首先需要对全厂的数据进行调查，其次，在数据支持下，进行算术以及逻辑运算，对系统中相应的电气设备运行进行直接控制。当提升机的司机发出指令时，控制系统首先需要根据线路中提升种类、当前位置等数据的自动判断提升方向，向电气传动装置发出开车控制信号，在实际的提升环节中，控制系统还需要进行实时的数据计算，进而能够自动的完成提升机的加速、减速以及停车的全过程。

2.2控制系统在矿井中的应用

采煤中的机器就是电牵引采煤机，结构设计比较简单，实际工作效率较高。它是煤矿机电一体化技术中的典型代表，最早研制出的交流变频调速MG3442PWD 型电牵引采煤机在实际生产中应用广泛。它的机械传动结构比较简单，不仅质量小，而且规格也适中，实际的传送效率能达到 99%，与液压牵引采煤机相比具有性能上的优势。电牵引采煤机在实际运行时更加可靠，在相同运行环境中，它能够减少机械设备维修的次数，不仅较少企业费用投入，而且无形中增加了机械设备的使用寿命。电牵引采煤机作业时间一旦增长，除了整流子和电刷有少量的磨损外，其他元件完好无损，由此可见，基于机电一体化技术的电牵引采煤机工作上可靠性较高，灵敏度较高，并且具有较好的动态性能，电力控制系统能够及时的调整运行参数，防止采煤机超载。能够适用于大倾角的煤层中，牵引电机中轴端装有制动器，在倾角煤层中不需要安装防滑装置。

3机电一体化中电机阀位及速度控制与运行维护

3.1 电机阀位及速度控制

在机电一体化技术当中，有很多内容需要注意，其中电机阀位及速度控制就是一个十分关键的问题，其中需要注意的有五个内容，分别是阀门柔性开关的控制、阀位的极限位置判断、电机保护的实现、准确定位及模拟信号的隔离等，这些都是电机阀位及速度控制中应该注意的主要内容。只有精确的计算这些参数和数据，才会更好的确保电机阀位能够正常的运转，为机电一体化的快速发展奠定坚实的基础。

3.2 机电一体化中电机的运行维护

机电一体化的飞速发展对于电机运行和维护提出了很多新的要求，事实上无论是再先进的技术和设计理念，都离不开人为的操作，所以在对电机进行维护的时候，首先就应该做好电机运行前的准备，然后做好电机运行中的监管，这一个环节是非常重要的，因为电机在实际的运行中，如果出现了任何的问题都可能会导致安全隐患，所以进行监督和管理非常重要。除此之外，有关工作人员应该注重日常的保养，对电机进行日常的保养会提升电机的使用寿命。

4机电一体化中电机控制与保护存在问题的对策

4.1 强化电流控制以及电压管理

第一方面，由于电机在运行的过程中，不同规格的电机具有不同规格的额定功率、额定电压、额定电流等多种额定数据。额定数据规定着电机的电压、电流应用情况，为机电一体化的应用提供一定程度的保障作用。故而在机电一体化设备的应用过程中为避免其控制与保护装置频繁出现问题，应积极对一体化装置中的电流以及电压数值进行详细控制，进而避免电压以及电流出现不稳定现象，影响机电一体化装置的正常运行。第二方面，由于机电一体化的应用在其零件方面存在灵敏布度不高以及有效性缺失的问题。故而在对机电一体化进行具体应用的过程中，应对其零部件的灵敏度以及有效性进行积极的提升。

4.2实施装置定期检测

由于机电一体化设备是通过多种零部件而组成的，而零部件的灵敏度以及有效性经常在具体的应用过程中出现问题。故而在对机电一体化设备进行定期检查的过程中，应对其零部件进行全面的重视与监测，进而保障机电一体化应用过程中，其零部件的有效性以及灵敏度，避免机器检修而带来的生产效率降低。

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