论文部分内容阅读
摘要：随着我国科技的不断发展，工业化建设速度的不断加快，应用于各个领域的各类电动机械设备都为经济发展和社会进步起到了不可估量的作用。随着时代发展对劳动生产效率和成本的追求控制，电机控制系统的功能也在不断强大，节能、稳定、高效、智能监控越来越成为很多大型能源开发等企业的首选设备。笔者与矿山企业大型施工设备打交道多年，就此表述一些个人观点。
关键词：电机保护控制 应用现状 发展方向
1、智能电机保护和控制装置概述
智能控制在电机控制中的应用是自动控制理论的最新发展，它实质上是一个仿照人脑思维功能进行控制的方法，如专家系统、神经元控制、模糊控制等被人们统称为智能控制。笔者认为，需要真正改变控制系统中的非线性、参数变化、扰动和噪声等控制问题，才能进一步提高系统的控制性能。
1.1智能电机保护和控制装置的概念
智能电机保护和控制系统是指具有拟人的智力，在环境条件变化时能自主地完成控制目标的自动控制系统。目前智能电机保护和控制已经广泛应用在社会生活的各个方面，尤其是高精尖的航空科技、飞行控制、导航、显示、控制和记录系统等。同时，智能电机还指具有某些仿人智能的工程控制和信息处理的系统。
1.2智能电机保护和控制装置的工作原理
电动机智能控制和保护装置由控制单片机，电动机参数采集、分析、计算电路，ProfiBUS-DP协议电路、其他外围输入输出电路构成。由于电动机运行参数多，处理复杂，为了减轻控制单片机的负担，采用单独智能芯片实时分析、处理电动机的运行参数。
2、智能电机在国内的应用现状
电机保护控制装置已渗透所有发电、供电、用电系统及电动车辆等领域，是发电、供电、用电系统和电动车辆的重要组成部分，关系到工业、农业和国防建设及人民生活等各个方面，电机保护和控制装置是节能降耗和自动化保护控制系统不可缺少的重要装置，是符合国家产业发展政策的节能机电产品，在国民经济和节约能源事业中有着不可替代的重要地位和作用。因此，国家各有关部门对此十分重视。我国电机保护控制装置的发展，经历了全面仿苏、自行设计、更新换代、引进技术、跟踪国外新产品等几个阶段，从机械式的双金属热继电器发展到双金属温度开关和电子式保护控制。
2.1热继电器
热继电器是上世纪五十年代初引进苏联技术开发的双金属片机械式电机过载保护器，它在保护电机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但是，由于其工作原理，必然存在功能少，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期轻过载、频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器的动作曲线和电机实际保护曲线不一致，失去了保护作用。因此，国家把电子型电机保护控制装备列为热继电器的替代产品，这是我国在电机保护控制方面的重大改革和进步。
2.2温度继电器和温度开关
温度继电器是采用双金属片制成的盘式继电器，具有结构简单、动作可靠、保护范围广等优点。但动作缓慢，返回时间长，3KW以上的三角型接法电机不易使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用的是双金属片制成的常闭触点式温度开关。温度继电器与热继电器不同。温度继电器是装电机内部温度变化使其动作的；而热继电器是装在动力线上，靠电流热效应动作的。
2.3电子式电机保护控制装置
随着电子技术的迅速发展，电子式保护控制装置应运而生。目前已由晶体管发展到集成电路、弹片计和数字信号处理器。这类电子式保护控制装置从功能上一般分为断相保护、综合保护、温度保护、智能保护和集中监测保护控制等。
3、电机保护控制装置发展趋势
3.1电机保护控制理论研究和新技术的突破
在理论研究方面，通过故障建模和仿真计算，并引入序份量、谐波份量、阻抗量、相位量、突破量等多种对电机故障敏感的检测量作判据和小波分析、神经网络等技术进入电机保护控制领域，不但大大提高了保护控制装置的灵感度和精度，而且对轻微故障的监测和保护方面的理论研究都取得了突破性进展。
在新技术的应用与开发上，利用新的理论和各种传感器（包括红外线、高频电磁波、振动、位移、电、热、机械、光声等）对电动机运行进行实时监测，然后根据传感器输出的信息通过计算机进行判断、分类、确定故障类型和严重程度，最后采取报警、显示、控制动作等，不仅能实现以上各种电机保护控制功能，更重要的是能发现电机的前兆故障，进而达到了提前防止电机故障发生。此种装置国外已有应用，我国已在清华大学、北京科技大学、电力自动化研究院等单位进行了研究，并取得了一定成果。
3.2生产企业开始配套生产电机全保护控制装置和增安型电机保护控制装置
电机与保护控制装置配套出厂，在世界发达国家早成惯例并普及应用，而我国出口的电机也都是配套保护装置出厂。电机配套保护装置，不仅减少了用户在品种繁多的电机保护产品选型上的麻烦，更重要的是提高了电机的质量等级和电机生产厂家的质量信誉，减少因烧毁造成的严重损失，同时也给电机出口和国内应用拓宽了市场。电机与保护装置与厂家联姻，优势互补，珠联璧合，实现双赢，给各行各业都创造了更为广阔的发展空间和市场前景，对我国电机行业科技创新和技术进步与节约能源事业具有重要意义。
4、结论及建议
电机技术的不断升级发展，在社会生活的各个领域都发挥了巨大的作用。如何保持电机的稳定性和安全性能，更好地为各领域生产建设企业服务，促进社会经济和各行业的快速发展，成为技术人员需要不断公关的课题。客观地讲，我国的机电技术目前在世界上还比较落后，很多高精度、高效率的机电设备还是要以国外的为主，在维修方面，国内也缺乏足够的技术人员。因此，从业人员尤其是技术人员更要多与时俱进。有条件的情况下，多与国外一些技术人员沟通交流，多观摩学习兄弟企业或邻近类似企业设备应用和检修的操作流程，还可以充分利用现在信息时代互联网技术带来的便利，利用计算机网络上的文字、视频等资料加强自身理论知识学习，更好地为经济建设和社会发展服务。
参考文献：
[1]孙忠献.电机技术及应用[M].福州：福建科技出版社,2004
[2]徐伟.智能型电动机保护器工作原理及组网应用[J].电气时代,2006(5):62-63
[3]刘书阳.智能电机保护和控制装置在电机控制系统中的应用[J].科协论坛, 2012(2):57-58
关键词：电机保护控制 应用现状 发展方向
1、智能电机保护和控制装置概述
智能控制在电机控制中的应用是自动控制理论的最新发展，它实质上是一个仿照人脑思维功能进行控制的方法，如专家系统、神经元控制、模糊控制等被人们统称为智能控制。笔者认为，需要真正改变控制系统中的非线性、参数变化、扰动和噪声等控制问题，才能进一步提高系统的控制性能。
1.1智能电机保护和控制装置的概念
智能电机保护和控制系统是指具有拟人的智力，在环境条件变化时能自主地完成控制目标的自动控制系统。目前智能电机保护和控制已经广泛应用在社会生活的各个方面，尤其是高精尖的航空科技、飞行控制、导航、显示、控制和记录系统等。同时，智能电机还指具有某些仿人智能的工程控制和信息处理的系统。
1.2智能电机保护和控制装置的工作原理
电动机智能控制和保护装置由控制单片机，电动机参数采集、分析、计算电路，ProfiBUS-DP协议电路、其他外围输入输出电路构成。由于电动机运行参数多，处理复杂，为了减轻控制单片机的负担，采用单独智能芯片实时分析、处理电动机的运行参数。
2、智能电机在国内的应用现状
电机保护控制装置已渗透所有发电、供电、用电系统及电动车辆等领域，是发电、供电、用电系统和电动车辆的重要组成部分，关系到工业、农业和国防建设及人民生活等各个方面，电机保护和控制装置是节能降耗和自动化保护控制系统不可缺少的重要装置，是符合国家产业发展政策的节能机电产品，在国民经济和节约能源事业中有着不可替代的重要地位和作用。因此，国家各有关部门对此十分重视。我国电机保护控制装置的发展，经历了全面仿苏、自行设计、更新换代、引进技术、跟踪国外新产品等几个阶段，从机械式的双金属热继电器发展到双金属温度开关和电子式保护控制。
2.1热继电器
热继电器是上世纪五十年代初引进苏联技术开发的双金属片机械式电机过载保护器，它在保护电机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但是，由于其工作原理，必然存在功能少，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期轻过载、频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器的动作曲线和电机实际保护曲线不一致，失去了保护作用。因此，国家把电子型电机保护控制装备列为热继电器的替代产品，这是我国在电机保护控制方面的重大改革和进步。
2.2温度继电器和温度开关
温度继电器是采用双金属片制成的盘式继电器，具有结构简单、动作可靠、保护范围广等优点。但动作缓慢，返回时间长，3KW以上的三角型接法电机不易使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用的是双金属片制成的常闭触点式温度开关。温度继电器与热继电器不同。温度继电器是装电机内部温度变化使其动作的；而热继电器是装在动力线上，靠电流热效应动作的。
2.3电子式电机保护控制装置
随着电子技术的迅速发展，电子式保护控制装置应运而生。目前已由晶体管发展到集成电路、弹片计和数字信号处理器。这类电子式保护控制装置从功能上一般分为断相保护、综合保护、温度保护、智能保护和集中监测保护控制等。
3、电机保护控制装置发展趋势
3.1电机保护控制理论研究和新技术的突破
在理论研究方面，通过故障建模和仿真计算，并引入序份量、谐波份量、阻抗量、相位量、突破量等多种对电机故障敏感的检测量作判据和小波分析、神经网络等技术进入电机保护控制领域，不但大大提高了保护控制装置的灵感度和精度，而且对轻微故障的监测和保护方面的理论研究都取得了突破性进展。
在新技术的应用与开发上，利用新的理论和各种传感器（包括红外线、高频电磁波、振动、位移、电、热、机械、光声等）对电动机运行进行实时监测，然后根据传感器输出的信息通过计算机进行判断、分类、确定故障类型和严重程度，最后采取报警、显示、控制动作等，不仅能实现以上各种电机保护控制功能，更重要的是能发现电机的前兆故障，进而达到了提前防止电机故障发生。此种装置国外已有应用，我国已在清华大学、北京科技大学、电力自动化研究院等单位进行了研究，并取得了一定成果。
3.2生产企业开始配套生产电机全保护控制装置和增安型电机保护控制装置
电机与保护控制装置配套出厂，在世界发达国家早成惯例并普及应用，而我国出口的电机也都是配套保护装置出厂。电机配套保护装置，不仅减少了用户在品种繁多的电机保护产品选型上的麻烦，更重要的是提高了电机的质量等级和电机生产厂家的质量信誉，减少因烧毁造成的严重损失，同时也给电机出口和国内应用拓宽了市场。电机与保护装置与厂家联姻，优势互补，珠联璧合，实现双赢，给各行各业都创造了更为广阔的发展空间和市场前景，对我国电机行业科技创新和技术进步与节约能源事业具有重要意义。
4、结论及建议
电机技术的不断升级发展，在社会生活的各个领域都发挥了巨大的作用。如何保持电机的稳定性和安全性能，更好地为各领域生产建设企业服务，促进社会经济和各行业的快速发展，成为技术人员需要不断公关的课题。客观地讲，我国的机电技术目前在世界上还比较落后，很多高精度、高效率的机电设备还是要以国外的为主，在维修方面，国内也缺乏足够的技术人员。因此，从业人员尤其是技术人员更要多与时俱进。有条件的情况下，多与国外一些技术人员沟通交流，多观摩学习兄弟企业或邻近类似企业设备应用和检修的操作流程，还可以充分利用现在信息时代互联网技术带来的便利，利用计算机网络上的文字、视频等资料加强自身理论知识学习，更好地为经济建设和社会发展服务。
参考文献：
[1]孙忠献.电机技术及应用[M].福州：福建科技出版社,2004
[2]徐伟.智能型电动机保护器工作原理及组网应用[J].电气时代,2006(5):62-63
[3]刘书阳.智能电机保护和控制装置在电机控制系统中的应用[J].科协论坛, 2012(2):57-58