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浅析机电一体化中的电机控制与保护

导读: 随着我国电子技术与微电子技术的快速发展,机电一体化技术也有很大的进步,在现代机电控制中有更多的应用,为机电一体化的发展带来很大的促进作用。

  随着我国电子技术与微电子技术的快速发展,机电一体化技术也有很大的进步,在现代机电控制中有更多的应用,为机电一体化的发展带来很大的促进作用。作为现代工业技术中重要的部分之一,电机一体化技术为我国机械工业的发展创造更多的机遇。首先介绍了机电一体化技术的发展历程与现状,接着阐述机电一体化中电动机构的组成及工作原理,然后探讨机电一体化中电机阀位及速度控制与机电一体化中电机的运行维护。

  1机电一体化技术的发展历程与现状

  1.1机电一体化的发展历程

  机电一体化技术的发展有三个阶段,即发展初级阶段、蓬勃发展阶段和智能化发展阶段。最初早在20实际60年代人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。而由于军事和工业发展的需求,当时的人们对于这方面开始重视,由于当时电子技术水平发展不够,技术结合与运用还没有得到深入发展。到上个世纪七八十年,计算机技术和通信技术开始快速的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。到了90年代后期,机电一体化进入深入发展时期,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。此外,由于神经网络技术、人工智能技术、光纤技术等领域巨大进步,为机电一体化技术的发展创造了更好的条件。从数控机床的问世到微电子技术的全新发展,进而可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了坚强基础,最后激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。

  1.2机电一体化技术发展现状

  近些年来,机电一体化技术有了更全面的进步,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予自动显示记录、自动处理信息、自动检测、自动调节与控制自动诊断与保护等许多新的功能。目前一些电动的实际运行中依然存在着一定的问题,比如执行机构机构多、定位精度低、结构复杂、可靠性差等问题,因而对于这种情况,采用机电一体化技术,将伺服电机、阀门、控制器合为一体,采用模糊神经网络,通过内置变频器,实现阀门的高效控制。

  2机电一体化中电动机构的组成及工作原理

  2.1电机执行机构的组成

  目前较常用的主要是交流电动机,它可分为三相异步电动机、单相交流电动机两,前一种比较多的用在工业上,而后一种通常用在民用电器上。从电机的结构上看,主要分为控制部分和执行驱动部分,控制部分主要由三相PWM波发生器、单片机、智能逆变模块、整流模块、A/D、故障检测、输入输出通道等组成;执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器[1]。

  2.2电机的工作原理

  电机执行机构系统通过电流与电压传感器和位置传感器的检测,得出逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,然后由A/D转换后送入单片机。单片机通过控制PWM波发生器的作用,最后实现电机的运行控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。对于电动机运行原理的分析,这里主要针对工业中应用的三相异步电动机的原理进行探讨。电动机转动的基本工作原理是三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场,转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流,转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转距,驱使电动机转子转动。

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