电气自动化在机械工程中的应用

李敬涛 于晓林 赵志敏 王振 江飞飞 李俊

摘要：电气自动化技术在机械工程中的应用十分重要和必要，并产生了方方面面的影响，是提高作业效率和产品质量、降低资源成本的关键支撑，包括柔性自动化、集成自动化、智能自动化等，在实践层面的表现为电力机械应用、交通机械应用、制造机械应用等，并且覆盖范围不断扩大。作为一项系统化实施工程，应当充分依托高素质人才支持，背靠先进科技装备，实现电气自动化控制技术应用价值的最大化。作者希望学术界大家持续关注此类课题研究，结合实际情况，提出更多有效建议。

关键词：电气自动化；机械工程；应用

1电气自动化技术概述

作为信息科技的产物，电气自动化技术是现代工业发展中重要的技术，其包含多个专业领域知识，比如电子技术、微机控制技术、计算机网络技术等，功能模块十分强大，并且在各个行业机械设备生产、运行、故障检修等方面发挥越来越重要的作用。在具体实践中，电气自动化技术正朝着更加深入的方向发展，逐渐融合集成化、智能化等技术，这对于机械工程优化有着十分积极的作用。具体来讲，在机械工程中通过应用电气自动化技术能保证高效地完成机械运转、生产、检修等工作，可以将机械工程的精准性提高，自动化完成一些生产活动，有助于节省人力资源、降低工人劳动强度，提高工作效率，升级产品质量，提高企业成本效益，更好地满足市场对产品的需求。同时，电气自动化技术还可以实现机械设备综合性能的有效改善，保证机械设备更加平稳地运转，将机械工程生产安全风险显著降低。

如今电气自动化技术在机械工程中已经有着越来越广泛的应用，并且随着信息科技的发展正在朝着智能化、集成化等方向进步，先进信息技术的应用可以保证工作人员更加及时快速地了解、协调机械设备各工作，精准控制工业生产，提高工业生产水平。

2电气自动化技术在机械工程中的应用

2.1变速器设计中的应用

变速器是改变机械运转速度或者牵引力的一种装置，具有变速快、输出高等优点，通过应用变频器可以保证工作人员按照实际生产需求适当地调整变速器扭矩和转速，确保实际生产需要。为了进一步发挥出变速器操作便捷、调速快等特点，可以在原有基础上增加一些自动化变速装置，将发动机的实际应用价值全面发挥出来，确保满足实际设备运转需求。设计人员可以将计算机技术合理地融入变速器机械设计当中，构建变速器数字运算模型，明确划分各个构件的结构、功能等，保证各个零部件可以正常运转，和变速器使用需求相符合。当前自动化变速器在汽车生产中有着较为广泛的应用。在汽车变速器设计生产中，设计师需要深入分析机械变速器的各项性能，其中重点要对轻量性和稳定性两方面进行深入地研究。在轻量性方面，需要根据实际需求计算模具数量、运作齿轮体积总和等内容，确保各项参数协调。

2.2钢铁设备中的应用

钢铁行业是我国工业生产中的支柱型产业，当前钢铁行业已经基本实现了全面机械化生产作业，这和我国机械工程的发展有着密不可分的关系，也正是机械设备的应用，增强了整个钢铁行业的营业收入，同时，机械化生产模式也提高了设备管理维护的工作量。钢铁行业迅速发展的过程中，也逐渐加大了各类自动化装置的应用力度，通过应用自动化装置可以自主监管和调控加工生产过程，工作人员可以直观、及时地查看各项设备、生产线的工作状态。在钢铁厂中电气自动化技术可以显著提高加工速度，加上计算机、网络技术等各项先进技术的应用，促使钢铁生产中基本实现了机械化、工业化的加工方式。比如轧钢过程中利用人工智能系统可以精准地完成逻辑顺序、操作技术、精准控制等工作，在轧钢过程中可以利用人工智能全自动控制轧钢生产制作到打包装箱整个工作流程，还可以完成预测、产品制作等。在轧钢生产中，操作人员只需要向电脑中输入相应的操作质量就能够对生产过程进行实际监控操作，通过利用自动化技术节省工作人员的工作量，保证客观科学地控制轧钢生产各项参数。

2.3水泵设备中的应用

水泵的启动水位和停止水位如果差值较大可能导致无法及时排出泵池中的水，差值太小可能导致水泵工作过于频发增加水泵损坏的概率。在水泵中可以加强PID调节技术和变频控制技术的应用，实现水泵安全稳定地运转，同时可以达到节能的效果。通常泵站内需要设置至少两台水泵，在设计中需要明确好水泵启动顺序，平衡好水泵的运行时间。设计人员可以对水泵累积运行时间进行实时监控，确保按照规定的范围合理地控制每台水泵的运行时间，从而将水泵的使用寿命尽可能地延长。水泵在运转中可能会发生电气故障，而电气自动化技术可以保证在一台设备发生故障时自动切换到另一台设备，通过这种方式将泵站自动化运行的可靠性进一步提高。

2.4车床设备中的应用

作为工业大国，我国的车床使用量和需求在不断增加，在工业化转型阶段，我国工业生产对于电气自动化技术依赖度越来越大。作为常见的切削工具，刀具有着较为复杂的生产制造系统，需要严格控制好材料选择、锻造、加工等诸多环节，只有各个环节准确无误才能保证刀具的生产质量。在刀具生产中应用电气自动化技术可以将生产制造刀具的模式有效改善，利用自动化控制技术将生产的准确性、精确度提高，保证车床运行和使用要求相符合。

2.5电力设备中的应用

在电力设备中可以充分发挥隔层设计的优势，确保通信等各项信息资源的安全稳定。利用电气自动化技术可以持续优化电力设备中信息采集系统，提高电力设备的适用性，便于工作人员更加快速高效地处理各种信息资源。通过加强电力设备信息采集系统功能的优化，可以逐一挖掘出电力系统运行中存在的问题，有助于明确发生故障的原因、影响范围以及处理办法，保证工作人员快速开展针对性的故障处理。在电力机械设备中应用计算机等技术，还可以自动化监测电力设备的运行状态，保证第一时间处理设备异常现象。

2.6设备故障排查中的应用

利用电气自动化技术可以分析和统计机械设备中每一个元器件的使用寿命和磨损程度，就常见故障进行总结，从而将发生机械设备故障的概率减小，提高机械设备运行可靠性。统计分析法虽然能够对机械设备出现的故障比较直观、明确地诊断出来，但是却只能是用户设备故障的初期进行诊断，如果故障出现的原因过于复杂，统计分析法就无法精准的定位到出现故障的部位和原因，这个时候这种方法就不再适用了。使用树状图的方法可以将机械可能会出现的故障一一列举出来，并通过对可能会出现故障的原因进行分析，分析相关数据，构建出完美树状结构图，由最初构建的树枝开始慢慢扩展形成树叶，通过一步步的分析最后得出可能会出现故障的原因。绝大多数故障的发生原因都能够应用该方法诊断出，但是由于这种方法执行起来比较复杂并且执行周期较长，并且在出现一些由于多种方面故障混合在一起就容易出现误判。模糊分析技术是当前常见的一种分析方法，可以模仿人脑进行故障的诊断，通过模糊判断确定引发故障的原因，这一技术具有较高的工作效率，准确性高，具有良好的发展前景。

3结语

机械工程能够对国家综合实力予以体现，在现代社会发展中，电气自动化技术对于机械工程的优化而言有着极为重要的意义，相关研究人员与技术人员需要对电气自动化在应用过程当中的意义进行分析，并且充分遵循机械工程在电气自动化使用中的各项原则，同时结合各项应用技术，确保我国电气自动化技术能够充分地与当前机械工程进行有机融合，提升机械工程生产效率。

参考文献

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