基于机电一体化的电机控制与保护的分析

摘 要：电子技术应用的普及有利地推动了我国机电一体化技术的发展和提升，机电一体化作为一名综合性学科，有效地降低了系统工程的能耗，提高了系统工程的功效，使得系统工程更加安全可靠。本文通过对机电一体化技术下的电机控制与保护进行浅析，并对针对性地提出了改进措施，旨在为我国机电一体化技术下的电机控制与保护提供借鉴与帮助。

关键词：机电一体化;电机控制与保护;措施

机电一体化技术的推广和普及，对于我国系统工程的发展和提升产生中巨大的积极作用，其先进性得到了普遍的共识。但是，机电一体化技术下的电机控制与保护工作仍存在很大的弊端和缺陷，如果在不影响机电一体化应用的前提下，加强对于电机的控制与保护工作，成为系统工程行业研究和谈论的重要工作，在机电一体化技术下，增加电机安全性和稳定性，提高电机运行效率，降低电机能耗等问题已成为系统工程发重要工作。

一、机电一体化技术下电机控制与保护存在的缺陷

在机电一体化技术下，对于电机的控制与保护是一项系统性的工作，需要充分考虑内外部各种因素的影响[1]。只有综合考虑电机控制、保护和设计，将这三方面进行有机联系和整合，才能使得电机的控制与保护更加理想和完美。

（一）电机控制与保护装置无法满足应用需求

经过多年的研究和发展，我国在电机控制与保护工作取得了令人瞩目的成绩，但是仍存在很多的问题。目前系统工程中的电机控制保护装置多是以电磁原理与电热原理进行设计和研发的，主要是利用熔断器的短路保护和过载保护功能对电机进行控制保护。熔断器自身功能的欠缺在一定程度上影响了电机控制保护装置的功能[2]。而且大部分熔断器的设计只是单一的为了实现其短路和过载保护功能，缺少对电机控制保护的综合性考虑。

（二）电机控制保护装置设计忽视了节能降耗

在工业系统工程中，越来越多地认识到了电机节能降耗的重要性，对于电机等设备的节能降耗需求日益增加。而目前我国的电机控制保护装置的设计重点集中在安全性和稳定性上，很少有生产厂家将电机的耗能作为电机的重要设计指标，甚至为了提高电机的整体性能而牺牲其有意提高电机的能耗。电机控制保护装置能耗的增加，在一定程度上提升了企业的成本，不利于企业乃至整个工业系统工程的可持续健康发展。

（三）特种电机控制保护问题较多

在机电一体化技术下，普通电机与特种电机在控制保护技术上存在一定的差异性。机电一体化技术的发展和新旧更替为特种电机控制保护发展提出了要求，但电机控制保护技术的发展远远落后于机电一体化技术的发展步伐。特种电机在其应用环境、行业上具有特殊性，其安全性和稳定性更加重要。以井下电机为例，其安全稳定的重要性相对于普通电机更为突出，一旦发生故障可能会造成严重的经济、安全事故;比较突出的就是鼠笼式异步电机故障，一旦其发生故障会导致很多机电设备的正常运行，对于井下作业人员生命安全造成的安全隐患不言而喻。

二、提升电机控制和保护的措施

（一）通过先进技术的应用加强电机控制与保护

电机控制和保护是一项系统的功能，不仅是因为其本身的重要性，更是因为其关系到系统其他功能的实现和稳定运行。提升电机控制与保护，需要加强新技术的应用。例如：在机电一体化系统中加入光电技术来改进和体型机电一体化水平，增加电机控制与保护;将信息化技术与传统的总线控制技术相结合，加强对机电一体化技术下电机及其他设备运行情况的控制、跟踪。

（二）提升机电一体化设备的模块化水平

目前，在我國的工业系统工程中，虽然机电一体化水平较之以前有了很大的提升，但仍有很多的不足和发展空间。其中，机电一体化标准化建设最为关进，也最为紧迫。因为缺少标准化规划，各类设备以及各个厂家生产的设备兼容性很差，这在一定程度上也影响了电机控制保护设备和技术的研发生产，增加了电机控制保护风险。机电一体化设备的模块化，不仅可以提升电机控制与保护功能的实现，有效避免因为兼容性问题出现的风险和弊端，提升电机安全性和稳定性;更可以使电机能够满足不同情况下的需求，实现电机控制与保护的定制化。

（三）加强电机控制与保护系统的数字化和智能化水平

传统的电机控制保护系统中，各类设备之间的集成性较差，维护和管理成本较高，故障率高。加强电机控制保护系统的数字化和智能化水平，能够实现更高效的设备集成，消除了控制回路布线的需求，不需要I/O模块和中间继电器，使设备集成速度提高约40%，安装成本节省约30%;数字化和智能化技术可以实现电机控制保护系统的预防性维护和故障预警报，一旦系统检测到异常的设备负载行为时，可避免设备宕机，通过智能维护和服务，可以将设备维修时间缩短约50%。

三、结束语

综上所述，机电一体化技术下的电机控制与保护的实现，需要随着科学技术的不断提升而发展，通过新技术的应用，在解决传统电机控制保护存在问题的同时，更可以实现系统的创新发展，为我国机电一体化事业的蓬勃发展奠定良好的基础。

参考文献

[1] 王涛.论机电一体化与我国的经济发展[J].中国经贸导刊，2010（10）：78.

[2] 于建立，张占福.机电一体化中的电机控制与保护探讨[J].现代工业经济和信息化，2016（11）：71-72.

【作者简介】 陈煜（1998—），男，大专在读，研究方向：机电一体化技术。