机电一体化技术中电机控制的措施

陈云峰

摘要：随着科学技术的不断发展，机电一体化技术已经在诸多领域中得到了广泛应用，尤其是在电机控制方面，更是发挥出了显著的应用优势。为促进机电一体化技术在电机控制中的良好应用，文章对机电一体化技术中的电机控制策略进行了分析，包括机电一体化技术概述、电机组成及其主要工作原理、机电一体化技术应用中的电机控制措施，以期为机电一体化技术的应用与电机控制效果的提升提供科学参考。

关键词：机电一体化技术；电机组成；三相异步电机

一、机电一体化技术概述

机电一体化技术又叫作机械电子工程技术，它属于机械工程和自动化中的一种新型技术形式。在机电一体化技术中，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感器技术、信息技术、信号变换技术以及接口技术等多种先进技术实现了有机结合，并在实际的机械电子工程中发挥出了良好的综合应用效果。

就目前来看，机电一体化技术中最为关键的技术包括机械技术、电子信息技术以及传感检测技术这三种。其中,机械技术在机电一体化中属于一项基础技术，机电一体化就是以传统形式的机械技术为基础，通过电子信息技术的加入而实现的技术集成，其最大的优势是既具备传统机械技术所具有的生产特征，又具备目前新型电子操控技术所具备的高效率特点。由此可见，传统机械技术和现代化电子信息技术在机电一体化中具有相辅相成的关系。

电子信息技术指的是计算机技术与网络技术，与传统的机械技术相比，机电一体化技术最大的区别就是通过电脑替代人工的形式来控制各种生产器械。这样不仅有效降低了工作人员的作业强度，也节约了人力资源，并实现了整个机械生产过程的高效化、智能化控制。传感检测技术指电脑借助传感技术来实时感知机械生产情况，并根据实际情况及时对各种机械运行做出科学调整的过程。在传感技术的具体应用中，其检测范围越广，检测结果精准度也会越高，且具备越高的智能化程度，这样便会让机电一体化技术具有越高的完成度。由此可见,在机电一体化技术的具体应用中，传感检测技术的精准性是衡量此项技术应用效果的一个重要标准。

二、电机的主要组成及其工作原理

（一）电机的主要组成

目前，常用的电机形式主要是交流电机，而此类电机又可以分为两种，即单相交流电机和三相异步交流电机。前者主要在民用电器上应用，后者主要在工业生产中应用。而电机的组成结构可按照控制部分以及执行部分来进行划分，控制部分主要包括单片机、三相PWM(脉宽调制器)波发生器、整流模块、智能逆变模块、故障检测模块、A/D转换模块以及输人和输出通道等;执行驱动部分主要包括位置传感器和三相伺服电机。

（二）电机主要工作原理

在电机的具体工作中，其执行机构会对电流传感器、电压传感器以及位置传感器进行检测，从而科学获得逆变模块中三相输出电流、电压信号、阀门信号以及位置信号等信息，然后通过A/D模块进行信号转换，再将转换之后的信号传输给单片机。在接收到相应的信号之后，单片机会借助PWM波发生器来控制电机运行。在逆变模块的具体工作中，主要通过整流电路对380V电源做全桥整流，从而获取所需的直流电压。

三、加强机电一体化中的电机控制策略

电机设备的组成主要有两个单元：一是驱动单元；二是控制单元。驱动单元主要由传感器、伺服电机等设备来完成；而控制单元则主要是靠PLC、变频器等来完成。这两部分互相协调,一起工作。加强机电一体化电机控制主要从以下两个方面来实现。

（一）对电机阀位与速度的控制

在电机运行过程中，不仅各个零部件之间要相互协调，对阀门的速率进行管控尤为重要。随着我国在这个领域的不断研究,相关的理论成果及现场经验的积累都有了一定程度的发展。在具体的速度控制方法上，主要是采用速度环与位置环相结合的双环控制方法。在实际过程中,如果遇到阀门具有相对较大的流量，则需要去速度均匀,由于这些参数很难明确，对我们的控制工作造成一定的影响。因此，我们必须要根据阀门的实际情况，以点击为参考，对阀门速率进行调节。

（二）对电能的精确宙查

在电机控制过程中，对电能的审查主要抓住电机的电压和电流等参数。对这些参数定期合理地进行检测，记录检测结果并加以科学分析,确保电压、电流达到指标,这有利于对故障进行判定。在检测时，传统的一些检测工具包括电压互感器以及电流互感器已经无法满足检测要求，必须要使用专业的检测工具。目前使用较为广泛的是霍尔型电流互感器，优势体现在：一是保障数据的准确性;二是对实际情况的快速捕捉。

（三）电机的运行维护

在电机的具体应用中，通过机电一体化技术的合理应用，也可以让电机的运行得到良好维护。在使用机电一体化技术进行电机运行维护的过程中，其主要的维护措施包括三个方面，即电机运行之前的准备性维护、在电机运行过程中的科学监管、对电机进行日常保障。在电机正式启动之前，需要检查电源是否通电，同时应观察启动器、熔丝大小及其规格是否合理，并做好传动电动机中的转子以及负载机械中的转轴检查，再检查电动机和启动器外壳的接地效果，负载机械启动准备是否已经完善等。

在将电机电源接通之后，需要仔细观察电动机、负载机械、传动装置在启动时的具体工作情况。如果发现异常，则需要立即切断电源，并及时检查和分析机械异常的主要原因，再通过合理的措施来消除相应的机械异常情况，以达到良好的维护效果，从而为电机的正常运行奠定科学的技术基础。而在通过机电一体化技术进行电机日常保养的过程中，需借助于此项技术做好电机的日常运行监控。并定期对电机做好检查与维护工作。

（四）电机的阀位与速度控制

在机电一体化形式的电机阀位以及速度控制中，微处理器可对变频器中的输出电压以及输出电流进行测量，并以此为依据，对其输出力矩进行科学计算，若输出力矩大于或等于力矩设定值，便会自动降低电机的运行速度。传统形式电机的执行机构主要采用机械式限位开关来检测其阀位位置极限值，但是在以机电一体化为基础的电动执行机构中，则采用位置信号增量检测的方式来获取阀位位置极限值，借助于单片机，可对此次检测中获得的阀位位置信号和上一次检测中获得的阀位位置信号进行比对，如果其变化比较小，或者是没有发生变化，则会对电机中的供电电源进行自动调整。

四、结束语

综上所述，在目前的电机控制领域中，机电一体化所发挥的作用十分显著。基于此，在具体控制中，相关单位与技术人员一定要对机电一体化技术以及电机的结构、原理等做到充分了解，然后再根据自机的实际应用情况与控制需求，采用机电一体化技术来进行电机的合理控制。通过这样的方式，才可以充分发挥出机电一体化技术的应用优势，实现电机的良好控制，并进一步确保其运行质量、效率和安全性，从而实现电机的良好应用与发展。

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