机电一体化电机控制系统研究

伊辉博

摘要：机电一体化就是把电子技术应用到信息的沟通上、传播控制方面等等，从其构成内容上分析就是电子技术和机械的相互融合，以此保证两者之间的优势能够互为一体共同促进行业的进步和发展。随着科学技术的提升机电一体化渐渐变成了一门专业的学科，它将电子技术、自动控制技术以及各项机械技术全部集成在一起，使得最终的工程技术能够实现低能耗、高质量。该技术的应用和发展使得电机使用效率大大提升，但是很多人却忽视了对该设备的控制，因此对其进行详细分析具有一定的现实意义。

关键词：机电一体化;电机控制

引言

机电一体化技术包括电子、机械、信息技术。未来机电一体化将朝着自动化与智能化的方向发展，为了扩大机电一体化的应用范围，需要对电机控制与保护的措施进行深入研究，当前在电机控制与保护中存在一些问题需要采取正确的措施加以解决。

机电一体化概述以及发展情况

概况

机电一体化也就是把电子技术融合到机械之中，主要涵盖有信息的处理功能、动力功能以及传播控制功能等等，换句话来说也就是把机械装置和电子技术相互融合在一起。当下经济发展迅速，科学技术不断进步使得该技术被应用到了各个领域之中。在该技术基本特点的支持之下把电子技术、信息技术以及信息转换技术等全部用最科学的方式以及合理的配置应用到各领域之中，使其能够构建起来良好的组织机构。在原有功能的加持之下使其行业能够实现高质量、低能耗以及安全发展;另外还能够保证整个机电系统能够达到最科学的系统技术。在这其中衍生的产品也是非常重要的部分。比如DSP装置，它将机电一体化融入其中，以此实现对电机的控制和保护。

发展状况

在上世纪60年代的时候该技术就已经出现雏形，在最开始电子技术和装置之间的融合获得了极大的发展，但是迫于当时电子技术的落后性使其两者之间的融合受到影响。再到后来微型计算机的出现给其一体化发展带来了契机，提供了相应的技术支持以及物质支持。最后光纤技术、智能计算机技术的发展给机电一体化带来了进一步发展的契机和背景，因此各个领域都展开了更加深入的研究，使得机电一体化迅速发展。

机电一体化中电机控制与保护的现状

电机控制与保护装置的运行存在问题

在机电一体化中主要存在以下两个方面的电机控制与保护问题：一是，电机的控制与保护装置在运行过程中易受外界干扰，导致运行质量受到影响，严重时会出现运行错误的问题。当内部系统发生运行错误时会阻碍正常生产活动的进行，影响生产效率。二是，电机控制与保护装置中的部件运行不灵敏。零部件自身的缺陷影响了机电一体化的运行效果，电机设备如果长期在此种状态下作业可能会为生产埋下一些安全隐患，影响企业生产的经济效益。

机电设备运行存在问题

对于機电设备在运行过程中主要存在以下两个问题：首先，不科学、合理的电机设备应用方法导致机电设备运行出现故障，因此，为了保障机电设备的高效运行需要保证规范化的设备操作，进而保障企业生产的顺利进行。其次，一些工作人员没有树立安全作业的意识，在运用机电设备时没有按照正规操作流程进行作业，导致设备的稳定性能得不到保障，使机电设备出现质量问题，影响了企业的经济效益。

机电一体化中电机控制与保护的措施

定期对其设备进行检修

电机是机电一体化应用中提供动力的装置，这也就说明电机会长期处于高负荷的工作状态中，在这样的工作强度下，对电机的磨损消耗很大。磨损的产生会导致电机处于异常的工作状态，加大了发生生产事故的几率，所以需要定期的对系统内的电机进行全面的检查。包括电机，传导轴承和其他的制动部件等等，对需要修理的部件进行维护，对损耗严重的部件进行更换，确保能够排除所有可能导致电机工作异常的因素。一般来说，电机的寿命为4–10万小时，超过服役期限的电机应该被替换。

在电机停运后首先要进行外壳清扫，接线盒清扫，对断路器和接触器等进行检查;在准备工作完成后首先进行电机的解体和抽转子，在清理检查的过程中，要根据检修记录卡的要求将本次检查数据和上次检修结果进行对比，确认零件是否有恶化的趋势，随后进行预防性试验，通过试验后将所有的零件重新组装，试转后确认无误方可结束本次的检修工作。

保证电机的作业环境

保证电机的作业环境，有利于电机控制和保护工作，也是相关工作的最佳途径。有些作业环境相对恶劣，由于长期的通风不畅，会导致恶劣环境下有大量灰尘的堆积，这种情况下会导致电机内部堆积灰尘，在电机工作时产生的热量不能够及时的散出，严重的阻碍电机输出效率;由于有些工作环境比较复杂，想要对设备进行监测和维护的难度较大，因此需要改善作业环境来保证电机控制，保护工作能够进行。比如可以定期的对电机作业通道中的灰尘行进清理，延长电机堆积灰尘后需要清洁的周期;改善电机的通风路径，加强空气的循環流通，让电机在作业时能够有效的散热。再或者，为了保证设备设施作业的安全性而设计的环境检测系统，在部分矿山开采企业试用后证实了该系统的数据准确性和稳定性，工作人员能够通过服务器的端口实时监测数据了解作业环境，为工作人员的安全提供保证，都可以应用到实际中去。

电机的速度控制

在对电机的速度的控制上，我国目前采用的是双环控制方案。内环为速度环，外环为位置环。速度环是为了实现对电机实际的转速进行调节和控制，可以使用速度调节器，对PWM波发生器的载波频率进行调节可以达到这一目的;位置环的主要作用是为速度环提供速度设定值的参考，主要是根据位置环的当前位置速度设定，使用速度给定发生器实现。

结束语

综上所述，机电一体化的效果得到了业界的普遍认可，同时任何技术的发展都是一个循序渐进的过程，存在问题是在所难免的，只要我们能够正视机电一体化中存在的问题，降低事故的发生率，确保机电一体化应用的安全性，就能够实现机电一体化的长久发展。

参考文献

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