基于機(jī)電一體化中的電機(jī)控制與保護(hù)研究

葉耘

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，且為機(jī)電一體化的應(yīng)用做出了較大貢獻(xiàn)。作為機(jī)電一體化的重要組成部分，其中的電機(jī)控制與保護(hù)路徑不僅影響著機(jī)電一體化應(yīng)用的質(zhì)量與水平，而且對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)也具有重要影響。本論文從不同方面闡述機(jī)電一體化中的電機(jī)控制與保護(hù)研究，希望為研究電機(jī)控制與保護(hù)研究的專家和學(xué)者提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；電機(jī)控制與保護(hù)；研究

在現(xiàn)代化的社會(huì)發(fā)展中，機(jī)電一體化已經(jīng)有了一定的發(fā)展空間和發(fā)展趨勢(shì)，早在上世紀(jì)的時(shí)候，機(jī)電一體化就開始出現(xiàn)，我國(guó)與其他一些國(guó)家相比發(fā)展較慢，其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)飛速發(fā)展，而我國(guó)才剛剛起步，經(jīng)過不斷的發(fā)展和進(jìn)步，到了二十一世紀(jì)的時(shí)候，我國(guó)很多機(jī)械行業(yè)都已經(jīng)引入了機(jī)電一體化技術(shù)，并且充分運(yùn)用到了實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中。機(jī)電一體化在發(fā)展歷程中經(jīng)歷了很多次改革和創(chuàng)新，在不斷的發(fā)展中站穩(wěn)腳跟，并且受到了很多行業(yè)的重視，在為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和機(jī)械行業(yè)帶來生機(jī)的同時(shí)，也開拓了新的發(fā)展領(lǐng)域。

1機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化技術(shù)是指將電子技術(shù)作為設(shè)備研發(fā)以及應(yīng)用的主要技術(shù)基礎(chǔ)，并且在該技術(shù)設(shè)備的研發(fā)過程中對(duì)其使用過程中的控制功能、信息處理功能以及動(dòng)力功能進(jìn)行積極的建設(shè)，進(jìn)而提升機(jī)電一體化的應(yīng)用。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化的研發(fā)深度也在不斷的增加，進(jìn)而成為一種自成體系的新型學(xué)科。該種學(xué)科在具體的應(yīng)用過程中具有多功能、高質(zhì)量以及高可靠性的特點(diǎn)，不僅促進(jìn)找機(jī)械設(shè)備與軟件設(shè)備的合理配置 ， 而且對(duì)于生產(chǎn)目標(biāo)的達(dá)成也具有積極的促進(jìn)作用。

2機(jī)電一體化電機(jī)控制

2.1 控制系統(tǒng)原理分析

對(duì)機(jī)電一體化中的電機(jī)控制原理進(jìn)行分析，以礦井提升機(jī)機(jī)電一體化電機(jī)控制為例，探究電機(jī)控制的作用。在礦井提升機(jī)的控制系統(tǒng)中，其核心的控制裝置就是西門 S7- 300PlC，該控制系統(tǒng)能夠?qū)μ嵘龣C(jī)整體系統(tǒng)控制，對(duì)所有的從屬系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行收集。在該系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)通過對(duì)高速計(jì)算模塊的計(jì)算，對(duì)編碼器傳輸過來的信號(hào)進(jìn)行處理。PlC處理信號(hào)的形式分別為繼電器接點(diǎn)輸出、過卷位置控制信號(hào)。在該控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了電氣傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的測(cè)速，從根本上保證了提升機(jī)系統(tǒng)的高度安全性。

實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的收集，首先需要對(duì)全廠的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，其次，在數(shù)據(jù)支持下，進(jìn)行算術(shù)以及邏輯運(yùn)算，對(duì)系統(tǒng)中相應(yīng)的電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行直接控制。當(dāng)提升機(jī)的司機(jī)發(fā)出指令時(shí)，控制系統(tǒng)首先需要根據(jù)線路中提升種類、當(dāng)前位置等數(shù)據(jù)的自動(dòng)判斷提升方向，向電氣傳動(dòng)裝置發(fā)出開車控制信號(hào)，在實(shí)際的提升環(huán)節(jié)中，控制系統(tǒng)還需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算，進(jìn)而能夠自動(dòng)的完成提升機(jī)的加速、減速以及停車的全過程。

2.2控制系統(tǒng)在礦井中的應(yīng)用

采煤中的機(jī)器就是電牽引采煤機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，實(shí)際工作效率較高。它是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)中的典型代表，最早研制出的交流變頻調(diào)速M(fèi)G3442PWD 型電牽引采煤機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。它的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不僅質(zhì)量小，而且規(guī)格也適中，實(shí)際的傳送效率能達(dá)到 99%，與液壓牽引采煤機(jī)相比具有性能上的優(yōu)勢(shì)。電牽引采煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)更加可靠，在相同運(yùn)行環(huán)境中，它能夠減少機(jī)械設(shè)備維修的次數(shù)，不僅較少企業(yè)費(fèi)用投入，而且無形中增加了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。電牽引采煤機(jī)作業(yè)時(shí)間一旦增長(zhǎng)，除了整流子和電刷有少量的磨損外，其他元件完好無損，由此可見，基于機(jī)電一體化技術(shù)的電牽引采煤機(jī)工作上可靠性較高，靈敏度較高，并且具有較好的動(dòng)態(tài)性能，電力控制系統(tǒng)能夠及時(shí)的調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，防止采煤機(jī)超載。能夠適用于大傾角的煤層中，牽引電機(jī)中軸端裝有制動(dòng)器，在傾角煤層中不需要安裝防滑裝置。

3機(jī)電一體化中電機(jī)閥位及速度控制與運(yùn)行維護(hù)

3.1 電機(jī)閥位及速度控制

在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中，有很多內(nèi)容需要注意，其中電機(jī)閥位及速度控制就是一個(gè)十分關(guān)鍵的問題，其中需要注意的有五個(gè)內(nèi)容，分別是閥門柔性開關(guān)的控制、閥位的極限位置判斷、電機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)、準(zhǔn)確定位及模擬信號(hào)的隔離等，這些都是電機(jī)閥位及速度控制中應(yīng)該注意的主要內(nèi)容。只有精確的計(jì)算這些參數(shù)和數(shù)據(jù)，才會(huì)更好的確保電機(jī)閥位能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，為機(jī)電一體化的快速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 機(jī)電一體化中電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)

機(jī)電一體化的飛速發(fā)展對(duì)于電機(jī)運(yùn)行和維護(hù)提出了很多新的要求，事實(shí)上無論是再先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，都離不開人為的操作，所以在對(duì)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，首先就應(yīng)該做好電機(jī)運(yùn)行前的準(zhǔn)備，然后做好電機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)管，這一個(gè)環(huán)節(jié)是非常重要的，因?yàn)殡姍C(jī)在實(shí)際的運(yùn)行中，如果出現(xiàn)了任何的問題都可能會(huì)導(dǎo)致安全隱患，所以進(jìn)行監(jiān)督和管理非常重要。除此之外，有關(guān)工作人員應(yīng)該注重日常的保養(yǎng)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行日常的保養(yǎng)會(huì)提升電機(jī)的使用壽命。

4機(jī)電一體化中電機(jī)控制與保護(hù)存在問題的對(duì)策

4.1 強(qiáng)化電流控制以及電壓管理

第一方面，由于電機(jī)在運(yùn)行的過程中，不同規(guī)格的電機(jī)具有不同規(guī)格的額定功率、額定電壓、額定電流等多種額定數(shù)據(jù)。額定數(shù)據(jù)規(guī)定著電機(jī)的電壓、電流應(yīng)用情況，為機(jī)電一體化的應(yīng)用提供一定程度的保障作用。故而在機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用過程中為避免其控制與保護(hù)裝置頻繁出現(xiàn)問題，應(yīng)積極對(duì)一體化裝置中的電流以及電壓數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)控制，進(jìn)而避免電壓以及電流出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響機(jī)電一體化裝置的正常運(yùn)行。第二方面，由于機(jī)電一體化的應(yīng)用在其零件方面存在靈敏布度不高以及有效性缺失的問題。故而在對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行具體應(yīng)用的過程中，應(yīng)對(duì)其零部件的靈敏度以及有效性進(jìn)行積極的提升。

4.2實(shí)施裝置定期檢測(cè)

由于機(jī)電一體化設(shè)備是通過多種零部件而組成的，而零部件的靈敏度以及有效性經(jīng)常在具體的應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題。故而在對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行定期檢查的過程中，應(yīng)對(duì)其零部件進(jìn)行全面的重視與監(jiān)測(cè)，進(jìn)而保障機(jī)電一體化應(yīng)用過程中，其零部件的有效性以及靈敏度，避免機(jī)器檢修而帶來的生產(chǎn)效率降低。

參考文獻(xiàn)：

[1]機(jī)電一體化系統(tǒng)中關(guān)于機(jī)電控制的研究[J]. 趙柏達(dá). 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017（12）

[2]機(jī)電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用及發(fā)展研究[J]. 王佺慶，秦挽星. 電子世界. 2016（20）

[3]機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用分析[J]. 高亞萍. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015（07）

[4]機(jī)電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用分析[J]. 宋金鵬. 建材與裝飾. 2018（38）

[5]淺析機(jī)電一體化在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 梁昭權(quán). 城市建設(shè)理論研究（電子版）. 2017（17）

[6]關(guān)于機(jī)電一體化的發(fā)展探討[J]. 戴曉萍. 化工管理. 2015（24）

[7]機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J]. 郭偉民. 中外企業(yè)家. 2014（08）

[8]工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用[J]. 夏冬，王永剛，周永哲，柴賓. 現(xiàn)代信息科技.

[9]淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 宮傳磊. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018（25）

[10]淺談機(jī)電一體化技術(shù)[J]. 趙澤華，王梟，張濤. 南方農(nóng)機(jī). 2017（03）