摘 要：通俗來講，機(jī)電一體化就是指將電子技術(shù)和機(jī)械裝置結(jié)合起來，使二者相互融合，相得益彰。本文主要介紹我國(guó)當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和它在實(shí)際應(yīng)用及節(jié)約能源方面存在的一些問題。通過對(duì)問題的研究和探討，針對(duì)這些問題提出相應(yīng)的解決的有效方法，以及機(jī)電一體化中電機(jī)的保護(hù)和控制的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電機(jī)；機(jī)電一體化；保護(hù)

前言

隨著我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，應(yīng)用機(jī)械控制的行業(yè)越來越多，社會(huì)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的要求也有明顯提高。目前來看我國(guó)機(jī)電一體化的技術(shù)越來越完善.特別是近幾年，機(jī)電制造業(yè)更是欣欣向榮。電機(jī)保護(hù)控制裝置是機(jī)電一體化系統(tǒng)中最重要的裝置，也是符合我國(guó)節(jié)約能源要求的重要裝置。

1 對(duì)機(jī)電一體的概述

1.1 機(jī)電一體化概念

機(jī)電一體化是指引用電子技術(shù)，將其用于信息處理，控制等功能，并將機(jī)械動(dòng)力裝置與電子技術(shù)結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅具有電子技術(shù)先進(jìn)的無人控制等方面的功能，也具有現(xiàn)代化機(jī)械裝置的生產(chǎn)高效率等方面的優(yōu)點(diǎn)，它的最大特點(diǎn)就是系統(tǒng)化。機(jī)電一體化設(shè)備并不是電子技術(shù)與機(jī)械裝置的簡(jiǎn)單組合，而是一種新型的，融合和多學(xué)科知識(shí)的技術(shù)手段。它的出現(xiàn)，使得低消耗，寬闊用途的系統(tǒng)工程技術(shù)得到完善，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展上有很大意義。

1.2 機(jī)電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

機(jī)電一體化的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段，即初始發(fā)展階段，快速發(fā)展階段，現(xiàn)代高智能階段。它的發(fā)展可以說是依賴于電子科技的發(fā)展及學(xué)術(shù)研究的完善，現(xiàn)代人工智能技術(shù)的發(fā)展又在很大程度上對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展起很大促進(jìn)作用。任何事物的發(fā)展都是如此，都是是在摸索著逐漸發(fā)展，進(jìn)而達(dá)到一個(gè)頂峰。目前，機(jī)電一體化設(shè)備被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，自動(dòng)化生產(chǎn)線，傳感技術(shù)等方面。它不僅被應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)上，也應(yīng)用在日常生活中。它在我國(guó)的機(jī)電行業(yè)中占據(jù)著重要的地位，為其發(fā)展起到了基礎(chǔ)性的作用。目前，我國(guó)的機(jī)電一體化的完善程度可以與很多科技大國(guó)相媲美，甚至超過一些發(fā)達(dá)國(guó)家。

2 機(jī)電一體化中電機(jī)保護(hù)存在的問題

2.1 井下電機(jī)設(shè)備應(yīng)用及故障問題

雖然我國(guó)在機(jī)電一體化的進(jìn)程中取得了一定的成就，但一些方面仍然存在問題，例如井下電機(jī)的故障問題。在礦井下工作，井下的安全狀況令人堪憂，在電機(jī)設(shè)備中故障又頻發(fā)，無線網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)設(shè)備信號(hào)很差，井下設(shè)備的維修相對(duì)來說也不太方便，這是井下電機(jī)設(shè)備故障的一大難題。鼠籠式異步電機(jī)屬于電機(jī)控制與保護(hù)中最容易出現(xiàn)問題的步驟所在，此環(huán)節(jié)應(yīng)用不當(dāng)所引起的電機(jī)運(yùn)行故障很多，約占整個(gè)電機(jī)設(shè)備故障的一半以上[2]。所以井下電機(jī)設(shè)備故障的問題，是機(jī)電一體化電機(jī)保護(hù)中存在的一個(gè)亟待解決的大問題。

2.2 電機(jī)在機(jī)電一體化中的用電問題

一般的電機(jī)控制保護(hù)裝置都是基于電熱原理和電磁原理。現(xiàn)在，隨著機(jī)電一體化的發(fā)展和普及，人工控制的機(jī)器越來越少，大多數(shù)工廠已全面實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。所以電機(jī)工作量很大，電機(jī)經(jīng)常啟動(dòng)，因此引起不少電路方面的問題。比如電機(jī)對(duì)于電能的損耗，電壓不穩(wěn)造成的短路，電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)作等問題。一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在選購(gòu)電機(jī)時(shí)往往過于注重電機(jī)本身的工作情況，壞損情況，而忽略了電機(jī)對(duì)于電能的損耗，忽略了節(jié)約用電在電機(jī)使用中的具體實(shí)踐。

3 完善電機(jī)在機(jī)電一體化應(yīng)用中的保護(hù)

3.1 解決井下電機(jī)設(shè)備故障問題的措施

井下電機(jī)故障頻發(fā)，對(duì)此有關(guān)工作單位應(yīng)該加大重視程度，完善電機(jī)保護(hù)的相應(yīng)理論。任用相應(yīng)技術(shù)人才，定期對(duì)井下的電機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢查，維修，安排專門檢測(cè)人員。要時(shí)刻注意電動(dòng)機(jī)各方面指標(biāo)的變化情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。還要加大對(duì)電機(jī)設(shè)備的監(jiān)控，故障預(yù)警方面的投入。例如采用現(xiàn)代化數(shù)字監(jiān)控裝置。我們就要分派專門負(fù)責(zé)人時(shí)刻密切關(guān)注電機(jī)的使用情況，及存在的一些隱患。在未出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)維護(hù)，企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該掌握相關(guān)知識(shí)，在選購(gòu)時(shí)應(yīng)全方位考慮。另外，要想從根本上解決電機(jī)故障問題，那么相關(guān)研發(fā)者在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)就應(yīng)該考慮到電機(jī)的養(yǎng)護(hù)維修等問題，從而研發(fā)出更為可靠的電機(jī)保護(hù)裝置。

3.2 對(duì)電機(jī)用電問題解決方法的探討

由于現(xiàn)在各大企業(yè)對(duì)于電機(jī)越來越依賴，電機(jī)在電能利用方面也顯露出一些問題。所以，在使用機(jī)電一體化設(shè)備時(shí)，需要有針對(duì)性的對(duì)于其電路和電能損耗方面的指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。確保電流以及電壓等參數(shù)等能穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)正常的水平，有針對(duì)性的在這些方面進(jìn)行檢查有利于電力故障的判定。在這個(gè)過程中需要實(shí)施檢測(cè)，但是常規(guī)的儀器并不能做到精準(zhǔn)的測(cè)量，因此在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要選擇較為專業(yè)的設(shè)備如霍爾型電流互感器和IPM輸出電壓采用分壓電路的方式對(duì)IPM輸出三相電流和電壓進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)故障做出快速判斷的同時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警。另外要想減少電能的損耗，也應(yīng)該增加用電情況的監(jiān)控儀器。但要想從根本上解決問題，最重要的是，在電機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)綜合考慮多方面因素，將綠色創(chuàng)新的理念融入其中，使我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展達(dá)到一個(gè)全新的水平。

3.3 新時(shí)代背景下對(duì)于電機(jī)保護(hù)設(shè)施的完善

隨著電機(jī)保護(hù)理論知識(shí)的完善和新技術(shù)的發(fā)展，通過仿真計(jì)算機(jī)故障模擬并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析，一方面可以防止電機(jī)故障的發(fā)生和及時(shí)對(duì)電機(jī)故障做出判斷與維護(hù)，另一方面，也可以用以完善相應(yīng)的理論知識(shí)，讓理論知識(shí)在實(shí)踐中得以升華。另外，新技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)也是完善電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的重要方面。例如紅外光，電磁波等技術(shù)的應(yīng)用，采用科學(xué)有效的數(shù)據(jù)完善電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是新時(shí)代對(duì)于我們的要求。對(duì)于電機(jī)保護(hù)裝置的研究，我們大多忽略了一個(gè)方面，那就是我們應(yīng)大力倡導(dǎo)電機(jī)與其保護(hù)裝置配套出廠，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)在的需求，有針對(duì)性的生產(chǎn)電機(jī)及其配套的裝置。對(duì)于一些其他國(guó)家來說電機(jī)和電機(jī)的保護(hù)裝置配套出廠的現(xiàn)象早已不是陌生，而在我國(guó)，大多數(shù)情況下還是電機(jī)與其保護(hù)裝置分別在不同廠家出廠。這種情況下，在設(shè)備維修時(shí)往往出現(xiàn)設(shè)備不匹配的現(xiàn)象，造成不必要的麻煩，而且對(duì)于生產(chǎn)的成本來說，也未免有些浪費(fèi)。因此我們應(yīng)不斷學(xué)習(xí)進(jìn)取，吸取好的經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)大力建倡導(dǎo)電機(jī)與其保護(hù)設(shè)備匹配出廠。這樣做的優(yōu)點(diǎn)就是，用戶在選擇設(shè)備時(shí)減少了繁瑣的對(duì)比，測(cè)量，更重要的是，大大減少了因設(shè)備不匹配而出現(xiàn)的壞損現(xiàn)象，在一定程度上減少能源的浪費(fèi)，完善了綠色環(huán)保在電機(jī)保護(hù)及機(jī)電一體化中的應(yīng)用。

4 結(jié)束語

雖然在機(jī)電一體化進(jìn)程中，電機(jī)的保護(hù)方面仍然存在一些問題，例如井下設(shè)備的故障問題及電能的損耗問題，但只要采取合理化的解決方法，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，綠色創(chuàng)新意識(shí)的不斷增強(qiáng)，機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)定將良好，它將繼續(xù)擔(dān)任我國(guó)現(xiàn)代化科技發(fā)展的主力軍。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：杜秀琴（1981-），籍貫：山東聊城；本科學(xué)歷，研究方向：電機(jī)設(shè)計(jì)。