电机在机电一体化技术中的保护探究

张伟 马永军 梁国强

摘 要 针对目前电机在机电一体化技术系统运行过程中存在的问题，文章从实践角度出发，分析了电机保护现状，并提出了优化控制的方法策略。结果表明，产业建设者应结合自身情况对电机保护装置设备进行选用，以使电机设备运行使用效果达到预期。

关键词 电机;机电一体化技术;保护装置

引言

现代化经济建设背景下，机电一体化技术电机保护装置起到越来越重要的作用，即能够对机电一体化系统的安全性与节能性进行有效控制。然而，在保护控制过程，电机设备易受所处环境因素、设备、技术等因素影响，而出现短路、超负荷以及电能损耗大问题。为改善这一现状，技术人员应结合实践，对电机设备与保护装置设施技术进行选用，以提升机电一体化技术的运用效果。

1机电一体化技术中的电机保护现状

1.1 用电问题

通常情况下，电机保护装置运行模式有两种，即电磁与电热。但随着科技水平不断提升，多产业领域的机械化系统实现了机电一体化，导致电机承担工作量不断增加。当机电一体化系统中的电机长期处于运转与频繁启动状态，电机电路就会出现问题。如，电机线路会因老化问题而增加电能损耗，使电机处于超负荷运行状态，进而造成电路短路现象发生。此外，一些企业在选购机电一体化电机设备时，并未充分考虑电能损耗与强度需求，这就在一定程度上增加了系统运行的用电风险。

1.2 井下电机设备故障问题

当电机处于正常生产运行状态下，保护设施较为完善，且受周边环境因素影响少。但部门产业所处的机电一体化运行环境，会使电机受到周边环境影响，进而降低电机保护工作效率。以矿物开采为例，井下作业环境使用的掘进机、开采机与传输系统，绝大多数实现了机电一体化。然而，电机在矿井下环境不仅会出现潮湿问题，还将面临井下瓦斯与地下水等环境设施的影响。再加上，井下环境信号较差，电机保护装置监测功能无法及时有效地将危险信号传递至监控中心。这就导致故障问题无法及时处理。在维修方面，井下空间狭小且昏暗，无法为人工检查电机保护装置设备提供工作开展的良好环境。尤其是，鼠笼式异步电机，其作用于井下机电一体化系统环境，保护工作开展难度大，故障发生率高，严重影响了设施运行使用的可靠性。

1.3 异步电机故障问题

异步电机，作为机电一体化系统中故障率较高的部分，多数情况并不能对其故障进行及时有效控制。以某产业机电一体化系统运行使用三相异步电机设备为例，因其处于长期运行状态，再加上，周边环境差且日常维护保养工作不到位，使得设备易出现电路故障。不仅使产业生产活动与生产秩序受到影响，还会造成难以预计的安全隐患。

1.4 缺乏健全管理机制

就目前来看，虽然机电一体化系统的应用范围越来越广，越来越多的企业认识到电机对系统运行效果的重要作用，但企业仍未形成一个健全的管理机制。如，没有针对系统电机保护制定相对应的巡检制度。日常故障检查排水工作开展，也没有具备专业技术人员，导致故障长期存在。当生产活动受到影响时，才会着手进行检修处理。此外，技术人员也未给电机保护装置与系统提供可靠支撑。究其原因，电力保护装置与系统的可靠性不高，需要耗费大量时间与检查工作来保证故障隐患被及时发现处理。但电机所处环境复杂，维修巡检人员容易受到干扰无法开展全面检查。这也是管理工作失效的原因所在[1]。

2机电一体化技术中电机保护的优化策略

2.1 用电问题优化策略

对于机电一体化系统电机运行出现的各种用电问题，可通过监测系统电路与电能损耗。这里的监测工作，可采用人工或是传感器监测方法，来为技术人员提供系统电能损耗现状参数。目前，常规检测仪器技术无法满足电机保护装置监测要求，因此，相关人员应加大先进设备使用。如霍尔型电流互感器，其能够与IPM输出电压结合，以分压电路方式，来对电压与IPM输出三相电流进行实时监测。如此，就可对故障进行快速判断，进而向技术人员发出预警。而电机电能损耗，可采用用电监控仪器，通过电能消耗与损耗图的绘制，来从生产活动与电机运行状态过程找出电能损耗原因。如此，制定的解决方案将具备针对性与适用性。

2.2 井下电机问题优化策略

井下机电一体化系统的电机故障问题，应从预防处理角度入手，通过吸引具备专业技能的人才，以使科学监测措施能够作用于实践。此外，在条件受限的情况下，应通过引进书画监控系统，像是传感器设备，通过监测电机运行产生的各项指标与井下空气湿度温度情况，来为矿业生产活动的安全控制系統提供安全生产条件。

2.3 异步电机故障问题优化策略

目前，可供异步电机故障问题控制工作开展选择的方式有：自动开关保护、熔断器保护。自动开关保护装置，作为较为先进的装置，可通过监测电机系统运行状态，来对数据信息进行自动化分析。一旦发现问题，就可通过自动断开电路来为电机提供保护。而熔断器保护装置，就是对电流、电压的异常现象进行监测，通过自动熔断来熟悉爱你断电保护预期。

2.4 人员管理问题优化策略

企业在使用机电一体化系统过程中，应根据实际生产规模、环境情况，来配备相应的安全技术人员。这里的安全技术人员应具备丰富的工作经验。此外，相关人员还要对其职业素养进行培训，以提升其综合素质水平。这样一来，管理机制的制定优化，就可得到落实，进而使机电一体化系统电机为生产活动提供安全可靠的环境条件[2]。

3结束语

综上所述，机电一体化技术中电机保护目标的达成，需从监测设备、技术以及人员角度入手，通过优选来强化其作用实践效果。事实证明，只有从针对性角度入手，才能使电机设备运行使用的安全性与节能性达到产业生产建设需求，进而推动涉及行业的健康稳定发展。

参考文献

[1] 金磊.基于电机在机电一体化技术中的保护分析[J].价值工程，2020，39（7）：236-237.

[2] 李宗敏.机电一体化应用中的电机控制与保护路径简述[J].中国设备工程，2018（15）：197-198.