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摘 要:近年來機電一體化的快速發展引起業界的廣泛關注,而電機作為其根本組成部分也備受科研人員的重視。本文主要探究機電一體化的發展及應用領域,并深入研究電機的控制與保護,供有關人士參考查閱。
關鍵詞:機電一體化;電機;自動化
Abstract: in recent years, the rapid development of the electromechanical integration caused extensive concern of the industry, and motor as its fundamental parts also has the attention of the scientific research personnel. This paper mainly discusses mechanical and electrical integration the development and application of the field, and in-depth research of motor control and protection, for the concerned personage reference consultation.
Key Words: mechanical and electrical integration; motor; automation
中圖分類號: TM3 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科學技術的不斷發展,各項技術都在迅速攻占市場,搶占先機。通常我們所說的機電一體化主要是通過電子技術、信息技術和控制技術相融合在一起,應用于機械系統中,從而組成的一個統一整體。這項技術隨著一系列相關技術的不斷完善也逐漸走向成熟,作為機電一體化中的核心組成部分,電機的控制及其保護裝置的不斷完善將對整個機電一體化的發展起到非常重要的影響。所以作為一名相關工作人員,只是正確認識機電一體化的發展,知道其技術的主要應用領域是不夠的,還應該具體掌握電機在機電一體化中的主要作用及它的維護和保障措施才行,只有這樣才能將此項工作做的更好,我們很多工作人員的心血才不會白費。
一、淺議機電一體化的發展
早在上世紀七十年代,機電一體化就開始了自己的繁衍之路。二戰時期,由于電子技術和機械產品相結合對于戰爭有極大的幫助作用,對這個戰爭產生非常重要的影響,所以此時期是機電一體化發展的重要階段,而后將這些產品推廣至民間是機電一體化發展的又一高峰。隨著計算機技術和機械技術等諸多相應學科的不斷發展,這些都為機電一體化的發展奠定了良好的基礎。首先機電一體化的體系研究人員的不斷增加就已經證明這項技術對于人們生活的重要性,其所形成的如微機電一體化等新的學科分支對于此項技術的具體應用提供良好的理論和實踐基礎,其次,因為光纖技術等的發展也為機電一體化提供了良好的發展空間,拓展了其發展思路,直到現在為止,機電一體化技術已經廣泛應用于我們的生活,在為我們提供便利的同時,也為其技術自身的發展提供廣闊的天地。
二、具體研究機電一體化的應用范圍
就目前機電一體化的應用范圍來講,其主要支持數控機床及自動生產線的工作。極大方便了這兩項工作的操作過程,提升其工作效率。在數控技術中的機電一體化通過四十年的發展,不管在功能、操作,還是在結構、性能方面都有很大程度上的改進,最主要的是表現在精度的提高上,解決了數控技術中重要的技術難點,極大促進了數控技術的發展。
具體來講,機電一體化的應用領域主要表現在:機電一體化采用開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊為符合接口標準,應具有兼容性、層次性,能最大限度地提高用戶的收益;機電一體化能實現多過程、多通道控制,即同一臺機床能同時控制或獨立加工多種機床的和多臺機床的能力;機電一體化的應用最終可以將物料搬運、機械手等控制、刀具破損檢測都集成到系統中去;以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置;系統的多級網絡功能,加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。當然這些只是針對于技術層面來講的,對于整個國家的宏觀方面來講:當前機電一體化技術應用的又一具體體現主要為在國民經濟生產和生活中廣泛使用的各種自動化設備、自動機械及自動生產線等。如:郵政信函自動分撿處理生產線;各種印刷包裝、高速香煙、易拉罐生產線等;這些自動機或生產線中廣泛應用了傳感技術與現代電子技術。這些都是機電一體化最根本的應用領域,還有很多相關的應用,筆者在這里就不一一贅述了。
三、關于機電一體化中電機的探究
眾所周知,沒有電機實現機電一體化將成為空想。通常我們在機電一體化的研究中把電機的保護及主要控制對象的研究作為整個系統的重要組成。就拿電機保護裝置來講,其控制裝置的好壞對于節能減排有重要影響,當然技術的革新不僅需要科研成果,國家的相關政策等也要考慮其內。作為機電一體化中的重要內容,電機的作用是毋庸置疑的。作為工作人員,我們要研究這些必須對現有電機裝置有深入了解,知道其存在缺陷,并想盡辦法改良缺陷,只有這樣整個機電一體化技術才能得到更好的發展。
(一)現有電機裝置存在的問題
就目前機電一體化發展的現狀來看,要實現其電機保護裝置的核心還存在很多問題。比如井下電機控制保護設備中,鼠籠式異步電機的故障率就比較高,占整個電機設備總故障率的一半以上,所以對于井下電機控制而言,可靠的控制保護裝置是保證礦井安全生產的重要因素之一。相信很多人都清楚,通常電機保護裝置的原理不外電磁原理或者電熱原理,比如通過熔斷器進行短路保護,或者用熱繼電器進行過載保護等,都是這應用這些原理的典型技術。不過隨著現代技術的不斷發展,電機的設計制造也得到長足的進步,比如電機輸出的功率及輸出轉矩越來越大,但是體積及質量卻越來越小;而且自動化水平不斷完善與提高,電機的工作狀態也有了很大的變化,其起動、制動等頻率更高,負荷的變化也成為常見的現象,這此對電機控制都會帶來一定的消極影響。那么,電機保護控制技術應該朝哪個方向發展呢?各個學者也經過了長久的研究和討論,指出:首先應該在電機設計時考慮到后期保護與控制的問題,做到從設計,到控制及保護的一體化。其次是提高保護裝置的全面化和多樣化,增強其處理數據的能力。
(二)機電一體化中電機的發展趨勢
隨著電機保護裝置的不斷發展,電機保護理論和科研技術的不斷進步,日后的電機發展將向著更為便利的方向前進。通過相應的仿真程序和建模技術的不斷更新,更多計算機技術,自動化技術及其它各項與之相應的技術的不斷涌入,電機保護裝置的精度將更加準確,相應的操作方法相對比較簡單化。這樣不僅可以大大增強工作效率,也可以更好的提升工作質量。不管是對操作人員還是消費人員都有很重要的意義。
四、總結
綜合全文,關于機電一體化中電機的研究主要集中在機電一體化的關鍵問題處理上,只有將電機的發展同機電一體化的未來聯系起來,并知道時下我們所用電機的問題,提出相應的辦法進行解決將是作為一個工作人員所必須要做的。相信只要我們能深刻認識的問題的根源,掌握其發展趨勢,那么電機的未來將變得非常美好。
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