摘要：所谓机电一体化就是机械装置技术与电子技术的技术性融合，共同发挥各自优势能力以达成更好的生产效果。现代社会工业发展需要机电一体化来完成更多的生产行为以满足需求，因此机电一体化设备的电机控制与保护就变得格外重要。本文简要探讨了机电一体化的主要应用领域，并在技术应用方面分析了对电机设备的控制保护问题。
关键词：机电一体化；电机；控制；保护；阀门
在经济实力不断强化的基础上，我国各行业的发展都得到重要的经济基础支持。面对大量的经济资源支出，我国在科研领域取得的重要成果也获得了重大的突破。随着各学科之间的不断价差，机械工程领域与电子领域也开始出现了融合，这就导致机电技术的发展日趋成熟。针对电机控制以及保护中存在的问题进行研究，分析机电一体化的发展历史，有助于我们为推广机电一体化中电机的保护与控制获得更有价值的理论依据。
1.机电一体化的发展
机电一体化在20世纪70年代是初始研究探索的时期，此阶段研究者通过尝试各种科学试验来提高机电器械的运作效率和质量。尤其在第二次世界大战时期，战争促进了电子技术与机械的相互渗透融合，当时目的是为了战争服务，而战争结束后技术优势和特点逐渐转为为民众服务。加快了使用地区人民生产生活回归正常轨道。但由于尚处于技术发展的初级阶段，性能和质量并不是特别完善，而适合产业发展的外在环境条件尚不充分，因此其进一步发展受到局限。后来网络通信技术和控制、传播技术的推广带来微型计算机和集成电路等技术的使用等成为了电子技术和机械技术相融合的前提性条件甚至决定性条件，对促进机电一体化事业功不可没。90年代以后，机电一体化的发展出现新的进程，有一下两点：第一，学术界同仁始进一步关注机电一体化进程的研究，由此扩展出新的相关学科和研究重点，如出现了光机电一体化以及微机电一体化等等;第二神经网络技术、光纤技术等新的研究对象兴起后为机电一体化技术的推广传播提供了技术等方面的支持。
2.机电一体化中电机控制与保护存在的问题
2.1控制与保护装置存在问题
本文在对机电一体化中电机控制与保护存在的问题进行详细研究时，得出其控制与保护装置存在问题的结论，本文主要针对以下几方面内容对控制与保护装置存在的问题进行详细的研究与分析。第一方面，控制与保护装置存在运行薄弱的问题。在该环节的应用过程中，极易受到外界因素的影响，进而出现运行错误到问题。同时，在该环节的运行过程中其内部系统的错误，也影响着控制与保护装置的正常运行，进而导致正常生产活动的顺利实施。第二方面，控制与保护装置的零件存在灵敏度不高以及有效性缺失的问题。该种问题的出现，主要由于零部件本身的缺点而造成。该种问题的存在，极易导致机电一体化的具体应用过程出现运行故障，并在一定条件下为安全生产埋下隐患，影响企业生产活动的持续进行。
2.2机电设备用电问题
由于自动化用电所造成的机电设备短路、电机超负荷运行问题到目前为止相当常见。许多工业生产企业在选择电机时仅仅只注重电机本身的运行性能及损坏状况，而往往忽略了电机在电能方面的损耗，这主要是由于目前依然有许多工业生产企业对生产时电能的损耗不重视，严重忽略电能节约才造成用电问题的普遍出现。
3.机电一体化中电机控制与保护存在问题的对策
3.1强化电流控制以及电压管理
针对上述的几方面问题，本文提出强化电流控制以及电压管理的对策。在该对策的具体实施过程中，本文主要从以下几方面进行详细的论述。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。通过科学的手段保障零部件灵敏度的提升，进而促进生产设备的产品质量提升。而有效性的提升将促进鸡蛋一体化应用故障几率的降低，进而促进企业经济效益的获取以及经济实力的提升。
3.2对阀门与速度的控制
电机的控制需要相关的部件以及装置共同操作，其次在进行控制的时候还需要重视“速度”这个关键的因素，要想在电机控制与保护的实际应用中取得一定的效果，就必须控制好阀门以及速度。当前社会经过长时间的发展之后，在技术以及经验上都有了相对深厚的积累，采用的相关控制方案主要是双环控制，双环中的内环是速度环、外环是传统的位置环。速度环在电机进行工作的时候是方便操作技术人员对点击实际转速进行调节以及控制的重要组成部分，通过对内部速度调节器的有效控制，合适波段的调节PWM波发生器的载波频率，进而达到对整个电机速度的调节作用。
3.3电机保护装置控制
对电机保护装置的控制是出于安全角度考虑的，因为电机设备经常会出现逆变模块故障，在此时，变频器的输出电流与电压频率是不稳定的（在0~50Hz之间）。如果采用常规电压电流互感器很难达到电机控制与保护要求。因此应该启动电机控制保护功能，运用它来快速反应电机设备中电流的大小，例如霍尔型电流互感器就能对IPM输出三相电流检测，与此同时，IPM输出电压则会通过分压电路对电机保护装置进行检测，从而达到对电机设备的电压电流频率控制目的。
4.电机保护控制装置发展趋势及前景
电机控制保护现状是缺乏思路创新和科技创新，近几年针对这些问题提出一些新的理论方法，期望推进该事业的进一步发展。通过仿真计算和故障建模，并引入突破量、相位量、谐波份量、阻抗量、序份量等多种对电机故障敏感的检测量进行数据分析，并作相应判断和分析，把这些工作量提前做好的话，不但可以大大提高保护控制装置的精度和灵感度，还可以为以后的理论研究提供依据，为今后的突破进展提供依据。新技术的应用与开发（例如在线监测保护控制装置的应用等）也是电机控制保护装置的一个重要方面。利用新的技术产品（例如高频电磁波、位移、振动、红线、机械、电、热、光、声等）和理论对电机的运行进行实时监测，然后根据各种装置输出的信息通过计算机进行判断，把反射的数据进行分类，通过科学的分析和比对确定故障类型和严重程度，最后再采取相应的补救措施等，这样不仅能实现以上各种电机保护控制功能，更重要的是能在故障之前发出预警，达到提前防止故障发生，防患于未然。电机控制与保护装置还有一项很重要的发展前景就是积极配套出厂电机保护控制装置，根据国际质量标准水平发现自己的不足和缺陷，并根据我国现实状况具体设计规划，力求适应中国国情。国外一些国家在电机产出后营销阶段会相应赠送或追加配套辅助设施，这种做法对于短期可能会产生效益低下等印象，但长远说来使购买者得到真正实惠，保证机械运转效率和质量，提高机械使用寿命，降低资源浪费，我国在这方面明显做得不够，致使整个行业发展过慢。所以说我国在这一方面应该像国外积极学习，发展配套运行机制，使得购买效率和使用效率都提高，避免了使用者配置不当引起机器损毁，耐用率低下而花费高昂，一方面使出产者的口碑提高和产品进一步推广全国乃至世界打下基础。所以说电机与其保护设备的配套不但能够促进彼此的使用效果，拓宽了电机事业长远发展的道路，对整个机电事业的科学化、人文化、世界化都是一个不小的促进。
结论
进入21世纪以后，国内外的机电一体化技术都在不断创造技术突破，已经形成了许多先进的技术成果。但如文中所述的各种电机设备控制保护问题也不可回避。目前包括我国在内的许多国家已经实现了对电机控制的在线监控保护，它可以根据装置的输出数据与信号来在线分析对比，明确电机设备所存在的故障类型与故障程度。这一技术也说明了在未来，机电一体化技术的研究与提升依然有较大的发展空间。
参考文献
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[3]王晓辉.浅谈机电一体化应用中的电机控制与保护[J].机电信息，2012(12):179-180.
论文作者:杨群
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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