摘要：近年来，我国科学技术突飞猛进，机电一体化技术也随之迈上新的台阶，机电一体化技术通俗上的理解，可理解为电子技术运用于传播控制、能源组织、信息生成与流通等，机电一体化虽得到快速发展，但是在电机控制和保护上欠缺，研究探讨机电一体化中的机电控制与保护方法，使机电一体化可持续发展。
关键词：保护；电机控制；机电一体化
所谓的机电一体化，也就是把电子技术全部导入到机构的信息控制系统、处理系统、动力系统和相关各个主要功能的系统之中，让机械系统和电子技术能够有机结合，进而构成一个相对整体的系统。而随着我国科学技术的不断深化与发展，就机电一体化工作类型来分析，融合了电力技术、自动控制技术、电子技术、机械技术、接口技术和群体技术等方面的集合总称。
1机电一体化的概况
机电一体化是指在机构的信息处理功能、控制功能、动力功能、主功能等引进电子技术，将机械装置与电子技术结合起来所构成的系统的总称。机电一体化从上个世纪六七十年代开始，现在已经发展成为一门独立的新型学科，随着科学技术的不断发展，必将被赋予新的内容。机电一体化最基本的特征就是从系统的观点出发，综合运用计算机技术、自动控制技术、微电子技术、电力电子技术、信息变换技术、传感测控技术、接口技术、机械技术、信息技术以及软件编程技术等群体技术，以合理配置与布局各功能单元、优化组织结构为目标，依据系统功能目标，在高可靠性、高质量、多功能、低能耗的意义上实现特定的价值，并使整个机电系统最终达到最优化的系统工程技术。
2电机的控制与保护装置所存有的缺陷
2.1对于现阶段的电机的控制与保护装置来说，还存在很多的问题没有在根本上得到有效途径的缓解，例如：井下电机的控制与保护设备之中，鼠笼式的异步电机在故障率上就相对较高，所占电机设备的总故障率50%以上。因此，对于井下电机的控制来说，有一个可靠的保护与控制装置是保障井下安全作业的主要因素之一。
2.2一般的电机保护与控制装置在原理上都是电磁原理以及电热原理，例如：利用熔断器来进行短路的保护，或者是用热继电器来进行过载电流的保护等，这些所应用的原理都来自于典型的技术。而随着现代化科技的发展，电机在设计与制造上更是得到了很大程度的进步，电机的输出功率和输出转矩越来越大，可是，质量与体积却是越来越小；在自动化的水平上更是不断的完善以及提高，电机在工作状态方面也同样有了一系列变化，其中在制动和启动等方面的频率更加的高，它的负荷在变化上也变成了比较常见的一种现象，对于电机在控制方面会带来一定程度上的消极影响。
2.3电机的控制与保护技术的重点核心，首先应该是电机设计时候应该考虑的后期保护及其控制等问题，无论是设计还是控制、保护，都应该做到一体化。其次，应该提高自身的保护装置具备多样化和全面化的特点，对于数据的处理能力要有一定程度的提升。最后，需要改进其监测的具体手段，这点在具体的操作过程之中就可以进行适当改进。只有进行数字的处理系统，才可以达到这样的检测效果，对于电机的控制与保护装置，进行数字化模式是未来的发展趋势。
3机电一体化中的电机控制与保护
机电一体化中的电机控制与保护主要体现在一些控制保护装置。电机保护控制装置现在成为自动化保护控制系统和节能降耗不可缺少的重要装置，是符合国家产业发展政策、节能效果显著、跨行业、量大面广的节能机电产品，对于以前产品的更新换代是一个很好的实例，在国民经济和节约能源事业中有着不可替代的重要地位和作用。
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3.1电机控制保护装置的不足
目前电机控制保护装置中存在着许多问题，主要体现在一下一些方面。例如对于井下电机控制保护设备，其最薄弱的环节是鼠笼式异步电机，这种电机发生故障的可能性占整个电机设备故障的 50%，因此可靠的电机控制保护装置是井下安全生产的一个重要保证。一般的电机控制保护装置都是基于电热原理和电磁原理。用熔断器实现的短路保护和用热继电器实现的过载保护就是电热原理的典型应用。随着高新科技的发展，现代电机的设计制造比以前有所改进，使得电动机输出功率和输出转矩增大，但质量和体积比以前减小了。其次随着自动化水平的提高，电动机工作状态也发生了变化，它的起动、反向和制动将更加频繁，变负荷工作非常普遍，这为满足控制需要提供了很大的威胁。
那么，电机保护控制技术应该朝哪个方向发展呢？各个学者也经过了长久的研究和讨论，指出：首先应该在电机设计时考虑到后期保护与控制的问题，做到从设计，到控制及保护的一体化。
其次是提高保护装置的全面化和多样化，增强其处理数据的能力。然后还需要改进监测手段，这点可以在操作过程中进行修改。因为只有数字处理系统可以达到这种检测效果，因此对于电机控制保护装置，数字化是其发展趋势。
3.2电机保护控制装置发展趋势
电机控制保护装置亟待寻找新的突破。随着电机保护控制理论研究和新技术的发展，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，为今后的突破性紧张提供依据。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、红外线、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，依据国家生产标准，不断提高质量等级，发展适用于我国的特有的电机控制保护装置。在世界上一些发达国家，电机保护控制装置会随着电机配套出厂，这种现象司空见惯，并且早已经成为一个惯例被普及应用，而在我国出口的电机配套保护控制装置多是单个出场，这样不仅在匹配上会出现问题，对生产者的成本也是一个极大的浪费。因此我们应该不断吸取国内外优秀经验，积极推进电机与保护控制装置配套使用。电机与保护装置配套，不仅减少了用户在选择保护控制装置上的麻烦，更重要的是减少了由于电机与保护控制装置不匹配而造成烧毁等损失，这样侧面提高了电机生产厂家的质量信誉和电机的质量等级，同时也给电机出口和国内应用拓宽了市场。电机与保护控制装置联手，不仅可以优势互补，还给各行各业都创造了更为广阔的发展空间和市场前景，对我国电机行业科技创新和技术进步与节约能源事业具有重要意义。
4结束语
综上所述，可以知道，机电一体化之中的电机控制与保护，不仅能够维护厂家的生产信誉，同时可以优化管理电机的保护与控制。对我国的机电行业来说，更是一种科技与时代的进步，对于未来源源不断的发展动力提供了一定的平台，对于节约能源来说，同样具有重要的意义。
参考文献
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[2]冯金城，赵怍忱.保护输电线路安全法律问题分析[J].中国电机工程学会第八届青年学术会议，2016
[3]郭英杰.机电一体化中的电机控制与保护[J].科技传播，2011.
论文作者:曹涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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