機電一體化中的電機保護與控制措施

 孟洋

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘  要：基于工程的安全可靠、提升工作效率，闡述機電一體化發(fā)展過程中電機的保護與控制措施，通過問題的歸納、措施的實施，進一步提高技術的穩(wěn)定性與可靠性。

關鍵詞：機電一體化，電機保護，控制技術

0引言

隨著機電一體化的推廣與普及，技術的可靠性與穩(wěn)定性都有了大幅提高，我國的系統(tǒng)工程也實現(xiàn)了能耗的降低與效率的提高。但在技術更新與發(fā)展背景下要意識到，機電一體化技術下電機的保護與控制仍然存在著一定的不足與缺陷。在電子設備的應用背景下，電子技術的研發(fā)與更新技能帶來效率的提高，但技術發(fā)展上的缺陷以及不足也會影響到整體的工作質(zhì)量，面臨機電一體化發(fā)展過程中電機保護與控制存在缺陷的實際問題，機電一體化要有意識地歸納電機保護與控制中存在的問題，通過解決對策的提出來保障系統(tǒng)工程的可靠性與安全性。

1機電一體化電機保護與控制中的問題

為了使電機控制與保護的效果更加的可靠，在當前的實踐背景下要有意識地歸納電機保護與控制過程中存在的問題，通過問題的明確來指導之后的技術改革方向。

1.1裝置無法滿足應用需求。

機電一體化技術在其發(fā)展過程中也存在著電機控制與保護裝置無法滿足應用需求的實際問題。我國當前在整體的機電一體化應用過程中主要采取的電機控制保護裝置應用了電磁以及電熱原理，該種原理主要使用的是過載保護以及短路保護的功能。為了有效地實現(xiàn)電機的控制與保護，熔斷器作為基礎的重要裝置影響著整體的控制與保護效果。從硬件的設計以及優(yōu)化的角度來說，熔斷器在其整體的設計過程中存在著一定的缺陷。熔斷器在設計的過程中忽視了綜合性、整體性、復合性的考問題導致了在具體的應用場合，熔斷器只能單一的實現(xiàn)短路以及過載保護，無法滿足機電一體化技術應用環(huán)境下的綜合保護需求。

1.2整體設計忽視節(jié)能降耗。

在當前資源友好型，環(huán)境節(jié)約型的社會建設背景下，機電一體化在應用環(huán)境下也有著節(jié)能減排、降低能耗等實際要求。尤其是對于工業(yè)系統(tǒng)而言，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，整體的能耗作為成本的部分既影響著企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時也影響著企業(yè)的社會效益。從當前電機保護與控制裝置的設計來看，雖然重視了工作效率的提高與工作質(zhì)量的提升，但卻忽節(jié)能降耗需求。電機設備將更多的設計重點放在了裝置的安全性與穩(wěn)定性忽視了電機的能耗，該種問題的存在導致了在機電一體化的應用環(huán)境下，電機的保護與裝置設備為追求更高的工作效率存在著增加能耗的實際問題，導致了企業(yè)在應用過程中存在著成本上升的問題既影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益，也不符合當前的資源節(jié)約型社會建設要求。

1.3特種控制保護問題較多。

機電一體化在應用過程中有著較為復雜的應用環(huán)境與應用范圍，電機的保護與控制作為基礎性功能，既要考慮到普遍性的工作要求，同時也要考慮到特種的電機控制保護問題。不同行業(yè)有著不同的電機保護與應用裝備的使用需求。在較為惡劣的環(huán)境下，電機保護與控制面臨著較多的外部影響因素。而在進行設備設計時，除了內(nèi)部的工作效率與工作質(zhì)量提高之外，也要從外部的使用環(huán)境下考量影響因素的處理解決辦法，但當前的電機控制與保護較多的是從內(nèi)部的設計上進行優(yōu)化，忽視了對于外部環(huán)境的考量與處理。該種設計上的缺陷導致了電機在實際使用環(huán)境下易遭受外部因素的影響，威脅到整體的使用安全與使用可靠性。

2機電一體化電機保護與控制的應對措施

面對電機保護與控制在設計與使用過程中存在的種種問題，整體的加強手段可以以以下幾個具體的方向為切入點。

2.1應用先進技術。

電機控制與保護作為系統(tǒng)中的基礎功能，在其優(yōu)化與加強的過程中要重視從設計的角度出發(fā)，以先進技術的應用來提高整體的控制與保護質(zhì)量。在機電一體化的應用環(huán)境中，電機保護與控制雖然是基礎性的內(nèi)部功能，但該功能的可靠性與穩(wěn)定性影響了機電一體化的應用成果。保護與控制功能除了自身的重要性之外，也涉及其他功能的有效實現(xiàn)與穩(wěn)定運行，因此在加強電機控制與保護的過程中，先進技術的應用可以通過裝置的優(yōu)化設計的更新來改善電機保護與控制的質(zhì)量。從當前的技術發(fā)展與技術更新角度出發(fā)，在機電一體化電機保護與控制裝置的設計優(yōu)化過程中，可以通過光電技術的加入來提高整體的機電一體化水平。在傳統(tǒng)的技術應用過程中，電機控制與保護主要采用的是總線的控制技術。該種控制技術雖然好有著較高的安全性與可靠性，但仍然存在著一定的設計缺陷。在電機控制與保護的加強過程中，信息化技術可以通過與傳統(tǒng)總線控制技術相互結合來改善電機控制與保護的質(zhì)量，同時信息化的技術也能通過自動化的控制、便捷的信息交流實現(xiàn)電機與其他設備的協(xié)同聯(lián)動與共同控制，在有效跟蹤的基礎上進一步保障電機控制與保護的可靠性。

2.2提升模塊化水平。

在機電一體化技術的發(fā)展背景下，隨著時代的不斷更新與演變，技術在持續(xù)發(fā)展的過程中，應用環(huán)境下也存在著技術更替、技術變化的場景，因此技術的發(fā)展要考慮到技術的更新需求，也要考慮到整體的應用環(huán)境。技術發(fā)展作為動態(tài)化的更新與變化過程，在其發(fā)展的過程中既要意識到當前技術的成熟性，同時也要意識到技術更新的持續(xù)性。機電一體化的發(fā)展背景下，當前所應用的電機保護與控制裝備有了質(zhì)量的提高與可靠性的提升。但與此同時我國工業(yè)系統(tǒng)中所應用到的電機控制與保護裝置仍然存在著一定的缺陷與不足。為了促進設備的兼容與行業(yè)的標準化發(fā)展，在當前的機電一體化建設過程中可以通過模塊化水平的提高，從行業(yè)的角度限制電機保護與控制裝備設計研發(fā)的方向，也通過模塊化、標準化的生產(chǎn)來避免由于兼容性問題而產(chǎn)生的電機保護控制風險。

2.3加強智能化水平。

面對當前電機控制與裝置系統(tǒng)設備集成性較差的實際問題，為了解決電機控制保護裝置由于設備差異而造成的成本加大問題，當前的電機控制保護要通過智能化數(shù)字化水平的不斷提高，以設備集成的設計與優(yōu)化來實現(xiàn)設備之間的聯(lián)動控制，既節(jié)約電機設備與控制的成本同時也通過集成速度的提高來實現(xiàn)工作效率的提升。而除了技術的更新與發(fā)展之外，在設備集成的背景下數(shù)字化與智能化技術的應用可以實現(xiàn)故障的預警與預防性的維護。傳統(tǒng)的電機控制保護裝置有著較高的維護成本，而數(shù)字化智能化技術可以通過便捷的網(wǎng)絡傳輸以及自動化的檢測，及時明確當前的設備工作狀態(tài)，通過當前數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)之間的對比來分析設備的異常情況，及時發(fā)現(xiàn)問題也促進設備維修效率的提升。

3安科瑞ARD系列智能電動機保護器介紹與綜合選型

3.1產(chǎn)品簡介

ARD該系列低壓電動機保護器，具有過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)等保護功能。可與接觸器、電動機起動器等電器元件構成電動機控制保護單元，具有遠程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。應用范圍：可廣泛應用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領域。

3.2產(chǎn)品選型

產(chǎn)品功能

                               說明：“√”表示具備“■”表示可選

4結語

機電保護與控制是機電一體化發(fā)展過程中的基礎性工作[1-7]。該項工作的質(zhì)量與可靠性影響著機電一體化的應用效果。在實際的機電一體化發(fā)展背景下，電機的控制與保護成果受到多種因素的綜合影響，既需要考慮到電機的保護控制設計問題，同時也要考慮到整體的應用環(huán)境與應用方向。在實踐環(huán)境下，電機的控制與保護從先進技術的應用出發(fā)、從模塊化水平的提升，提高智能化水平，從而促進電機保護與控制質(zhì)量的提升。

【參考文獻】

[1]紀合忠.智能電機保護和控制裝置在電機控制系統(tǒng)中的應用[J].山東工業(yè)技術,2019(10):143.

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[3]汪美桃.機電一體化中的電機保護與控制技術[J].電子技術，2021,50（03）：172-173.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版.