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。
 
    3 机电一体化中电机阀位及速度控制与运行维护
 
    3.1 电机阀位及速度控制
 
    实现电机执行机构的阀位和速度的控制需要解决的关键性技术问题主要有五个方面，分
别是阀门柔性开关的控制、阀位的极限位置的判断、电机保护的实现、准确定位与模拟信号的
隔离。对于机电一体化中电机阀门位和速度的控制，微处理器根据测得的变频器输出电压和
电流，通过计算得出输出力矩，如果输出力矩达到或大于设定的力矩，那么就会自动降低
运行速度。在传统电机的执行机构中，阀位的极限位置的检测是通过机械式限位开关获得的。
电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得，单片机将本次检测的位置信号与上
次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，就会自动电机的供电电源。
 
    电机的运行控制与加速度的大小、时间长短、当前位置、速度控制给定位置以及运行速度有
关。在机电一体化中电机采用的是双环控制方案，外环为位置环，内环为速度环。外环是通
过当前位置速度的设定将速度给定发生器向内环提供速度的设定值。内环是将当前速度与速
度给定与发生器的设定速度进行比较，依靠速度调节器改变

PWM 波发生器载波频率，以

实现电机的转速调节。
 
    3.2 机电一体化中电机的运行维护
 
    机械工业的飞速发展对电机运行维护不断提出新的要求，而现代科技技术的飞速发展又
为电机的保护水平的提高提供了新的空间。然而再先进的技术都需要依靠人为的操控，因而
对于电机的运行维护是确保电机的机电一体化技术优势表现的重要前提。在这里把电机的维
护分为三个方面，一个是电机运行前的准备，一个是电机运行中的监管，还一个是电机的
日常保养。
 
    在电动机启动前需要检查电源是否有电，观察启动器是否正常、熔丝规格大小是否合适，
检查传动电动机转子和负载机械的转轴、电动机及启动电器外壳是否接地、负载机械是否妥
善地作好了启动准备。接通电源后，启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情
况，如果发现异常应立即切断电源。对于电动机运行中的监视，要时刻注意电动机的电压与
电流，关注电动机的振动、响声和气味，注意传动装置的检查，以便及早发现问题，减少或
避免故障的发生。而对于电动机保护除了运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和
保养。