摘　要：电动机是工业生产过程中必不可少的设备，几乎所有机械系统都需要使用电动机。随着现代控制技术的不断进步，电动机自动控制已成为工业发展的主流趋势。由于电动机在启动过程中通常会产生较大的启动电流，而且启动瞬时电流可能会对电路和其他设备产生一定的影响，因此在启动和运行期间电动机通常由变频器控制。同时，如果高压电动机在工作过程中长时间过载，可能会严重损坏电动机。随着当今自动控制技术的不断发展，电动机控制的安全性变得越来越重要。基于此，本文分析高压电动机自动控制技术的发展和应用以及高压电动机的电气调试措施。

关键词：高压电动机；自动控制；电气调试
Abstract: Motor is an essential equipment in the industrial production process, almost all mechanical systems require the use of motors. With the continuous progress of modern control technology, motor automatic control has become the main trend of industrial development. Since the motor usually produces a large starting current in the starting process, and the starting instantaneous current may have a certain impact on the circuit and other equipment, the motor is usually controlled by the frequency converter during the start-up and operation. At the same time, if the high voltage motor is overloaded for a long time in the working process, the motor may be seriously damaged. With the continuous development of automatic control technology, the safety of motor control is becoming more and more important. Based on this, this paper analyzed the development and application of high voltage motor automatic control technology and the electrical debugging measures of high voltage motor.

Keywords: high voltage motor; automatic control; electrical debugging

电动机是电能转换的主要设备，在工业生产和人们日常生活中发挥着重要作用。高压电动机已成为工业生产过程中必不可少的设备，几乎所有的机械传动过程都需要驱动电动机。过去，电动机控制通常以手动开关的形式使用，这种方法的控制精度较低，在一定程度上影响工作效率。随着自动化时代的到来，高压电动机的控制朝着自动化、智能化方向发展。通过使用传感器作为控制电动机运行的信号输入，可以进一步提高电动机控制的精度。这种自动控制方法大大节省了人力资源，实现了设备24h稳定运行，进一步提高了生产效率。当然，在自动控制过程中，电动机的安全驱动状态一直是人们关注的焦点。如果电动机的运行状态发生变化，需要更好地保护电动机，以便更有效地自动控制电动机。

1　高压电动机自动化控制技术

1.1　高压电气测试设备

1.1.1　传统测试设备

目前，在我国广泛使用的电气测试设备仍旧是相对传统和老旧的，这种测试设备本身体积大、质量大、运输不便，同时因为是手动操作，没有自动功能，所以很多测试数据不完全准确，需要依靠操作人员的专业经验来判定数据的准确性和偏差程度。因此，检测难度和检测数据中的错误显著增加，并且很难有效消除该问题。另外，这种传统测试设备没有连接计算机的接口，不能完成测试数据的传输，使得利用计算机来详细分析测试数据变得非常困难。而且原始检测数据不能长时间存储，在将来的测试中缺少对相关数据的支持和横向对比。

1.1.2　先进的测试设备

随着科技的发展进步，电气测试设备逐渐更新换代。新一代电气测试设备已从中型测试车转变为高压程序控制电气测试车。其弥补了现有测试设备的不足且兼具许多优点。将所有电气测试所需的新一代先进电气测试设备安装在固定的电气测试车上，配备对应计算机对测试过程中的数据进行同步传输，大大提高了检测、传输和数据分析的能力与速度，保证了数据分析结果的准确性，存储在数据库中的检测数据还可以为将来的工作提供参考。同时，因为测试设备安装在电气测试车上，方便运输转场，避免了在装卸、运输过程中造成测试设备遭到损坏。

1.2　自动化控制技术开发历史

自动化控制技术是一个现代词汇，也是20世纪以来发展最快、影响最大的技术之一。但其实其发展历史悠久，早在2000多年前，展现我国古人智慧的都江堰水利工程就嵌入了自动控制概念。随着现代科学技术的发展，经典控制理论的出现和应用大大提高了工农业技术水平和社会生产力，此阶段的自动控制技术仍然高度依赖人力。随着当代信息技术的迅猛发展，更先进的控制技术得到了进一步推广和使用，劳动力已获得极大解放，并且自动控制技术可以在许多人类难以工作的场景中发挥重要作用。

现代自动控制技术的发展及其在工业生产中的应用提高了生产效率，电动机自动控制是当代工业生产的主要特点之一。在现代电动机自动控制中，经常采用微机电自动控制技术，可以实现强电流和弱电流分离，操作过程更加安全。使用高精度传感器检测机械工件的位置并将信号发送到微机电控制器，可以以更高的精度控制电动机的运动。

1.3　高压电动机自动化控制技术

1.3.1　高压电动机直接启动

在高压电动机的实际应用中，自动控制技术不仅可以提高控制精度，而且可以保护电动机。在高压电动机运行过程中，附加电压和电流较高，因此如果线路或设备中存在电流泄漏问题，可能会引发设备故障或人身伤害。自动控制设备可以检测线路的工作状况，并且如果检测到短路或严重的电动机过载，可以将信息直接传输至保护设备，及时关闭电源或采取报警措施以提高系统的安全性^[1]。

1.3.2　启动高压电动机变频

高压电动机在运行期间需要附加高电压，在启动电动机的过程中，启动瞬间电流会达到额定电流的7倍左右，大功率电动机启动瞬间甚至可能会引起电网波动。而变频启动可以实现启动电流的缓慢增加，避免启动瞬间电流对其他电气设备和电网产生影响。电动机变频控制是通过微机电控制系统实现的，该系统使用微计算机控制设备将信号传输到变频设备，以控制电动机的启动^[2]。

1.3.3　变频启动控制技术

变频启动控制技术主要是指高压变频器的应用，该设备可以直接控制高压电动机，本质上是高压电源。当前，科研人员已开发出大功率和高压隔离双极晶体管开关器件，出现了一种新的结构在经过大电流和高压后，可以在二极管器件中对三相高压交流电进行整流，最后将其转换为高压直流电。该电流可以有效地支撑高压交流电动机并确保其正常运行。高速绝缘栅双极型开关的开闭控制主要由高压逆变器设备内部的计算机控制系统实现。为了有效地控制升压频率，将计算机系统的外围电路与内部系统程序结合在一起，可以更加合理地调整软启动程序、电动机转速和软停止，以确保系统运行绝对安全。在此期间，电压输出的频率值必须控制在0～400Hz。停放系统时，计算机系统的内部控制触碰晶闸管控制器（TGBT）单元。此时，整流电容器中的剩余电流可能会被放电电阻释放。当电源装置上的指示灯不再点亮时，表明放电已结束。在这种情况下，如果技术人员进行设备维护，通常不会发生事故。

2　高压电动机电气调试目的及内容

操作高压电动机单元时，技术人员需要执行电气调试过程的主要原因是使其进入完全安全的运行状态。即使有不同的使用要求，也可以确保设备没有操作错误。因此，电气调试工作非常重要。

对高压电动机进行电气调试时，主要包括以下几个方面：高压电动机调试、高压真空接触器设备调试、高压电缆调试、集成电动机保护器调试、高压避雷器调试和高压逆变器调试等^[3]。进行调试之前，需要清楚设备调试的范围，有针对性地提高设备的运行稳定性，满足自动化控制的需求。当技术人员设置集成保护设备的参数时，必须结合高压电气设备生产说明中指示的参数设置来对其进行调试。在调试期间，需要进行二次电路仿真实验和高压视觉断电调试实验。在此期间，工作指示应处于正常状态。调试时，技术人员必须按照实验技术标准和规范执行工作，并且必须在高耐压调试之前和之后测试绝缘电阻。在测量过程中，技术人员必须严格控制电能仪表振动装置的转速，并且进行读取处理之前，电能仪表必须保持恒定的速度。技术人员记录该值后，将根据该值计算电阻吸收率。完成上述工作后，技术人员会拔出实验仪表装置，并尝试降低振荡器的速度，以防止实验过程中发生高压反冲事故、损坏绝缘电阻振荡器。测量闭合线圈和断开线圈的工作电压时，技术人员必须使用高压真空接触器来完成。同时，必须计算端口的耐压值、直流电阻和返回系数。

3　高压电动机电气调试工作

以科学技术为重要手段，根据高压电气测试的特点开发一系列软件和应用程序，是电气工业未来发展的主流。为此，需要树立电气行业的创新意识，找出现有高压电气设备的缺点，再使用新技术来提高操作的安全性和效率。在特定的研发过程中，可以将计算机系统用作基础平台，并且该平台可以研究和开发高压电气测试设备技术。开发的最终应用软件适用于数据采集、数据处理和数据分析。

高压电动机本身具有一定的危险性，在运行过程中出现漏电或者其他不良运行状况时，都会对操作人员的安全产生威胁。所以，在高压电动机投入使用之前，需要进行电气调试，保证电动机运行的安全和稳定性。

3.1　高压电动机电气调试的主要内容

高压电动机中电气调试的内容主要包括高压真空接触器、高压电缆、高压电动机、电动机的综合保护器、高压变频器、高压避雷器和TA.TV等。对于电动机综合保护器中技术参数的设定，应当根据高压电动机出厂说明书中标明的技术参数及电动机设备运行的实际情况进行设置，还要进行一次高压不送电和二次线路模拟的动作试验，同时应当确保动作显示均保持正常。在对电动机设备进行调试的过程中，应当严格遵照高压电气设备交接试验标准和验收规范进行。高压真空接触器应当对分闸线圈位置的动作电压、合闸线圈进行准确测量，同时对其返回的系数值、主触点的端口耐压和主触点位置的直流电阻进行计算。

3.2　高压电动机的电气调试过程

高压电动机的电气调试过程是整个电气调试的重中之重，所以相关人员都要给予高度的重视。在电气调试过程中，应该测试的包括三相直流电阻、高压耐压以及绕组极性的测试、绕组的绝缘电阻和吸收比、定子绕组的泄漏电流、交直流耐压等。所有测试项目及内容必须逐项进行，测试过程从电源开始流经操作平台开始，再进行变压处理，最后进入电动机。在测量过程中，如果采用高压耐压方法进行测试，那么一定要提前预设技术参数，模仿相应的实际运行状态，检测高压电动机设备的正常工作效率，从而有利于保证整个电气调试过程顺利完成。同时，为了保证测量过程安全，一定要保证设备做接地处理。

3.3　高压电动机电气调试的注意事项

在高压电动机电气调试过程中，其绝缘性能和泄漏电流的测量工作是重点也是难点。绝缘性能的测量主要是针对高压电动机定子线圈的绝缘能力进行测量，防止线圈短路而烧坏电动机。在测量过程中，要想确保电动机线圈与测量设备间充分连接，防止测量过程中因为连接不稳定而使得测量结果不准确。同时，在测量过程中一般会用到欧姆表，使用该设备时应控制摇动欧姆表的转速，一般控制在120r/min左右，并保持稳定。一般电动机额定电压为1000V及以上，定子绕组绝缘电阻不应低于1MΩ/kV，转子绕组绝缘电阻不应低于0.5MΩ/kV。另外，需测量漏电电流，各相泄漏电流的差值不应大于最小值的100%；当最大泄漏电流在20μA以下时，各相间应无明显差别^[4]。在测量过程中，要做好测量人员的安全防护工作，防止造成人员伤害，保证工作人员的人身安全。

3.4　高压电气设备的电气调试技术

在高压电气设备的检测过程中，必须符合绕组性原理，工作人员务必要对三相电流和高压电气设备的直流电流进行精确控制，同时根据高压电气设备电流的试验结果进行分析和研究，具体操作步骤如下。首先，通过对变压器的调整和处理进行升压或降压，进行测试功率和接入试验。在高压电气设备的检测过程中，要做好地面工作，防止事故发生，只有在相关试验确认完成并各方签字确认之后方可进行下一步工作。其次，在调试和测试过程中必须切断被测试设备的供电电源，这样才能避免事故，使实验阶段的调节器指标达到0，开始测试，保证数据的准确性。最后，检查地面连接，确保没有其他问题发生。在实验过程中，要仔细观察高压电流计的变化，无论是电流升降还是有闪烁情况发生，都需要详细进行记录，只有详细记录一个完整的实验过程，才能结束实验。需要注意的是，在测试过程中，绝缘电阻必须符合国家标准要求，操作人员在高压电气设备试验过程中不能对任何测量数据进行人为修改。同时，每一种高压电气设备参数的标准都是存在差异的，操作人员需要因地制宜地进行分析和处理，才能确保检测实验的科学性、准确性和有效性。

4　电气设备高压试验的安全防范措施

4.1　测试前检查

为确保电气设备高压测试的安全性，当高压电气设备进入调试区时，工作人员需要明确在试验区的相关警示标志，同样隔离区也需要设置有关警示标志。进行电气设备测试之前，应进行以下检查：仔细检查电气设备的各个组件，以确保设备在正常工作范围内；对于不稳定的操作和操作失败等问题，必须立即停止试验，调试该设备，直至相关设备能正常运行后方可继续进行试验；所有电气调试设备必须调试到初始状态，仪表测量范围和电压调节器等设备必须调整为0返回，以确保电气设备高压测试结果的准确性^[5]。完成上述操作后，所有员工必须撤离到安全区域，准备进行后续作业，并且安全距离必须符合我国的要求，以免造成伤害。在电气设备高压测试中使用的金属产品需要进行接地测试，确定接地测试的安全性和可靠性后，可以进行后续测试工作。

4.2　增强人员安全意识

培养人员的安全意识是确保高压测试安全的重要基础。因此，需要加强有关人员的安全教育，提高操作人员的安全意识，识别电气设备高压测试的危险性和风险，注意测试过程的所有细节，防止误操作和非法操作。建立健全安全管理体系，建立并履行安全管理职责，使相关人员能按照标准和规范进行严格的测试操作，减少测试过程中不安全风险的发生。测试项目完成后，必须进行相应的放电操作以将电压调至0位，以方便进行下一次测试。全部测试完成后，先停电、放电，后拆除连接线，再拆除接地并清理现场。

4.3　严格控制安全距离

在电气设备的高压测试过程中，电气设备受到交流或直流加压，在这种情况下，电气设备的电压可能达到数十万伏，此时的高压测试环境非常危险。如果没有严格控制安全距离，可能会导致安全事故发生。因此，在对电气设备进行高压测试之前，必须根据电气设备的高压测试要求预先设置安全距离。同时，电气设备的高压范围应为标语警告或围栏阻挡，以防止非测试人员进入电气设备的高压测试范围内部导致人身安全事故。安全距离保护设置可以在电气设备的高压测试操作完成后撤离，从而最大限度地提高电气设备高压测试的安全性。

4.4　提高电气设备材料的质量

电气设备的材料直接影响电气设备的质量，因此在需要高压工作的电气设备的生产中，应注意材料绝缘，并在测试过程中对电气设备的绝缘情况进行测试。还应注意用于制造电线的材料，材料的电阻会影响线损。在高电阻材料上进行高压工作时，电阻损耗比普通设备大得多。降低高压设备的电阻可以有效减少经济损失。选择电气设备时，还应考虑电气设备材料的耐热性，具有良好耐热性的材料可以延长电气设备的寿命。

5　结语

高压电动机是现代工业发展过程中的重要设备，将自动控制技术应用于电气设备可以进一步提高电动机的工作效率，提高工业生产能力。同时，使用自动控制技术可以通过使用外部设备来避免电动机异常运行。当前，我国高压电动机的调试技术已有很大的进步，但是在调试过程中仍然存在一些问题，需要在实际工作中寻求最佳解决方案。

参考文献

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[2]高成龙.高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术[J].科技展望，2015（18）：100-101.

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[4]宋宇，刘华.高压电机的电动化控制技术及电气调试[J].电子世界，2013（9）：43-44.

[5]张周.高压电机的保护和控制技术及电气调试[J].数字化用户，2013（28）：30.