冶金生产机电一体化技术研究

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摘要：随着冶金生产技术的不断发展，将电子技术有效的应用于各个生产环节，这就是机电一体化技术。机电一体化技术自身有着电子技术和机械的共同特点，而在不断发展过程中，机电一体化也成为一门独立的学科，在这其中将各种控制技术、电子技术有效的统一在一起，使得冶金生产技术水平更高，能够在运行过程中很好的降低能源的消耗，更好的利用于多个方面。本文就先说明机电一体化发展内容，然后说明机电一体化技术的应用范围，最后说明机电一体化电机控制和保护内容。

关键词：机电一体化；电机控制；研究

在机电一体化发展过程中，在这其中的电机主要是依靠电力电子装置，来进而保证电机能够正常运行，并在这其中保证运行的安全和稳定、但是，在电机控制过程中，可能会受到外界各种因素的影响，进而导致很多问题没有有效解决。所以，在机电一体化技术的实际应用中，就需要对电机控制进行深入研究，并明确在这其中的技术，来推动机电一体化技术的有效运行。

一、机电一体化发展内容

为了能够加快经济发展，将机械和电子设备有效结合，进而发挥两者的共用优势。在开始阶段的机电一体化技术并不完整，还存在很多的问题没有解决，而且效果也差强人意，当时的社会发展也不适合机电一体化的发展。而随着人们经济水平的不断提高，信息技术水平越来越高，那么在这样的情况下，就推动电子技术和机械设备的有效融合，为机电一体化的发展打下良好的基础。在机电一体化不断发展过程中，出现两种情况。第一，就是该专业方面的相关研究人员开始研究机电一体化的整体发展历程，并且在这过程中向其它学术领域进行扩展，比如出现微机电一体化。第二，在互联网的支持下，更多新型技术出现在人们的眼前，比如神经网络技术，这让机电一体化技术的发展拥有更多的渠道。

二、机电一体化发展趋势

（一）数字化。在控制器的情况下，就为机电一体化数字化发展提供相应的帮助，比如说出现的冶金生产轧钢控制系统。在计算机网络的背景下，为数字化的发展打下良好的基础。数字化要求机电一体化产品自身需要具备较高的可靠性、可操作性，而通过实现数字化，就能够更好的进行远程操作。（二）智能化。要求机电一体化产品自身必须要具备一定的智能，也就能够简单的进行思考，在遇到问题时能够及时的提出相应的问题。比如在轧线生产控制系统增加对话功能，在这其中以数据库作为其支持，进而保证在使用过程中能够更加方便。随着各种人工智能技术的发展，为机电一体化技术的发展提供相应的空间。（三）模块化。因为就机电一体化的产品来说，当前市场上有着非常多的种类，那么相对应的机电一体化产品单位模块就是一项较为复杂，但是有很好发展前景的工作。比如，在这其中所研制的变频调速电机一体化驱动单元，就能够集中多种功能，在进行产品研发过程中，就可以依据这些标准单元模块来向外延伸。（四）网络化。在网络时代下，因为网络衍生下的各种操作技术能够很好的帮助机电一体化电机控制，而在这其中的远程控制本身就是机电一体化的一部分。在未来发展过程中，能够实现冶金生产作业现场总线和局域网连接，利用网络来将家庭中所存在的所有家电结合在一起，利用计算机或者是手机就能够对其进行实时控制，人们就能够在这其中享受高科技带来的体验。

三、机电一体化应用

目前，对于机电一体化应用最为广泛，而且效果最好的就是冶金自动化生产。冶金生产的各工序都引进机电一体化控制系统，并且在这其中对其功能、操作方法等方面的研究，都有着一定的突破性进展。在这其中机电一体化在轧线中运用开放式的而是将诶方法，将软硬件结构和模块进行创新性设计，进而使得更加具有兼容性，能够适应多种情况，进而有效的提高用户的使用效果。与此同时，在这过程中也实现多功能控制，通过一台控制设备能够控制多台仪器运行。将机电一体化在轧钢自动化生产中应用，实施自动化轧制，并且还能够实施监测整个系统的运行情况，一旦出现问题就能够及时的发现。将单片机作为控制机，在这基础上安装相应专业的模板，为其设计出结构更加复杂的数控装置，为自动化生产提供多种功能，提高加工生产能力。当前，对于机电一体化技术来说，被广泛的应用于冶金生产工作中，出现在各种自动化装置、机械上。

四、机电一体化中电机控制与保护

对于电机控制来说，主要是对机电相关设施的保养，这也是机电事业能够稳定发展的重要保证，想要获得较好的效果，就需要对其进行深入研究。因为自身有着较多的优点，所以在生产实践中发挥着非常重要的作用。（一）电机控制保护装置存在的问题。当前的电机控制保护装置中有很多的环节都需要进行有效调整，比如，在对轧机电机保护过程中，对于鼠笼式异步电机就很容易出现问题，而且对于整个生产线的影响较大。所以，对于电机本身来说，就应该选择更加可靠的控制保护装置，这是能够真正保证生产安全的方法。在正常情况下，对于电机保护的原理是以电磁原理为主。比如，借助熔断器来进行短路保护，这些都是当前较为广泛的技术。随着机械自动化水平的不断提升，对于电机设备的使用次数也越来越多，这样就很好的节省人力，将工作内容转移到机械设备上。但是，在这过程中，却因为受到启动时间、电机状态等等内容的影响，使得机器在这过程中经常出现损坏，无法保证机械的使用寿命。相关研究人员在对其问题不断研究，希望能够在这其中找出问题出现的原因，并且根据原因来提出相应的解决方法。在这过程中应该注意到以下几点，第一，在设计过程中，应该了解这种设备在工作后的维修和养护工作，并且在这其中做好相应的计划安排，进而保证每一个环节都能够有效进行。（二）电机保护装置发展前景。当前机电一体化中电机控制保护效果并不理想，主要还是缺少创新精神，没有对其迎合时代的发展进行创新设计。在对这个问题在思考过程中，研究人员正在对其不断改革，并且已经取得较好的效果。通过创新理论和方法，能够推动机电一体化的向前发展。通过仿真计算的方法，能够及时的引进所需要的数据和信息，并且以此为基础，作出准确的判断。在这过程中的，对于前期所存在的工作内容都需要尽可能的完善，这样就能够更好的保证保护控制装置的灵敏度，也能够为以后的发展打下良好基础。对于在这过程中可能出现的新技术，对于电机控制保护装置的影响也非常大，而且非常重要，需要对其内容进行有效整理，进而通过对内容的分析，就能够明确问题出现的原因，以此为基础，来更好的采取相应的措施来解决问题，这样不仅能够及时的发挥电机保护控制的各部分功能，还能够在出现问题前，及时的作出相应的报警工作，真正的达到防患于未然的目的。

五、机电一体化电机控制的优缺点

当前在机电一体化电机控制过程中还存在一些问题，但是从整体发展上来看，依然处于稳定发展的情况，对在这其中的优缺点进行研究。（一）优点。对于机电一体化来说，其中的电机控制可以使用数字来进行显示，并且在这过程中可以利用程序来更好的控制，很好的减少按键操作，操作变得更好方便，而且所有的动作都能够都能够实现重复。在这其中的一些高级产品，还能够通过对参数的变化，来找到自己理想的工作程序，实现操作最优化。对于电机的控制来说，在这其中的会存在自动报警、监视等等功能，一旦在这过程中出现电力故障，就能够实现自动报警，有效的提高安全。（二）缺点。在机电一体化电机控制在发展过程中，不断增加输出的转矩，同时也增加电动机的输出功率，但是在这其中电机的工作情况会有所变化，容易出现超负荷情况，给控制带来非常大的安全隐患。针对电机控制所存在的缺点，在使用电机控制装置的时候，就应该注意周围环境，保证电机控制不会受到周围因素的影响，还应该小心谨慎的进行操作。比如说，电机在和机械结合过程中，会有不同种连接方式，如果在这其中没有保证连接监督，就会损坏电机，还会导致在这其中存在的轴承存在问题。而如果电机带有刷子，那么刷子就会随着时间的不断增长，自身出现一些问题，需要定期对其检查，保证能够在正常情况下进行使用。对于一些超出规定温度的电机，如果超出温度范围，就需要减少转矩，防止在这其中发生意外。在操作机电一体化过程中，出现的很多生产事故都和电机的控制有关，比如在自动化机床中应用机电一体化，如果这个阶段机床不能够有效的执行相应的操作，就会威胁到操作人员的人身安全，这些事故出现的原因可能是因为电机不再正常工作情况下，或者是因为过热导致电机无法运行。但是如果电机出现异常情况，相应的保护装置应该及时启动，如果电机保护装置在这过程中没有及时启动，就会容易出现安全事故。在机电一体化系统中缺少电机保护系统，导致电机不在控制范围内，而系统自身的保护装置又因为需要接受信息，才能够发送相应的指令，在这过程中会产生一段时间的缓冲器，而事故就会在这个阶段出现，主要是因为硬件功能不满足要求，进而使得电机控制不能够满足应用需求。

六、机电一体化应用中电机控制和保护路径

（一）强化对电流和电压的控制。电机是机电一体化中的重要组成部分，在这其中最核心的动力还是来源于电力，通过电磁之间的有效转化，来带动整个系统进行运行。在这其中的电力驱动都会有两个标准，也就是电流和电压，这是保证电机能够正常运行的两个重要方面。而且对于不同种类的电机来说，都有着相应的电压、电流，如果在这其中电机处于正常作业状态，那么所对应的这几个指标也都是正常的，而如果在这其中出现一些问题，那么就能够通过这些数据有效的看出其中的问题。对于在电机中存在的电压和电流数据比较容易获取，通过常规的检测仪器就能够对其进行检测。当电压出现异常的时候，就可能是电机内部的电容出现问题。而如果是电流出现问题，就可能是电机内部出现短路问题，通过对电压和电流的检查，据能够了解电机在这其中所存在的故障，进而及时的找到出现问题的位置，并对其进行有效解决，实现机电一体化中对电机的有效控制。（二）定期对设备进行维护。在机电一体化中电机是主要的动力供应方法，那么就说明电机会长期处在运行的状态下，自身难免在这过程中会出现损耗，而如果在这过程中没有真正重视这些损耗，那么对于机电一体化的运行就会产生非常大的影响。所以，就需要定期对其内部系统进行有效的检查，在这其中检查的部分包括电机、轴承等等相应部件，对于所检查的部分如果发现损耗严重，就需要及时更换，并且排除一些可能在运行过程中会出现问题的不见，保证电机的运行始终在最佳状态下。在正常情况下下，机电一体化中的电机使用寿命高不能够超过10万小时，对于已超过使用期限的电机，应该及时的对其进行更换，以此来保证整个系统的正常运行。（三）清理电机作业环境。这项工作对于电机控制保护工作有着非常重要的作用，不管是在任何情况下，清理都非常重要，也是能够保证工作能够稳定进行的方法。因为在冶金环境下，电机在运行时就可能会受到周围环境的影响，可能会长期处在多灰尘、通风不畅的状态下，电机在这样的情况下就容易出现灰尘堆积的现象，导致电机无法有效散热，而如果电机无法有效散热，那么就会影响电机输出效率。还因为如果是在恶劣条件下进行运行，想要进行全面检查就会非常，麻烦，所以就应该通过清理的方法，来去除掉电机上所存在的灰尘，保证电机的稳定运行。

七、结语

总而言之，通过对冶金生产机电一体化中电机控制进行深入研究，了解在这其中电机控制策略，并且在这过程中认识到其中所存在的问题，针对问题及时的进行解决，这对保证生产稳定运行十分有意义。

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作者:魏朝征 单位:唐钢一钢轧厂