一种充电系统综合实验台及其工作方法与流程

本发明属于教学设备领域，具体涉及一种充电系统综合实验台及其工作方法。

背景技术：

当前，工程机械电气设备教学过程中，涉及到充电系统时，教师教学一般是先通过黑板板书、多媒体PPT等进行发电机结构组成、工作原理的理论讲解，然后转移到拆装实训室带领学生进行发电机的实物拆装检修，并在拆装过程中逐一介绍发电机各元件名称、结构、特点，最后进行发电机的组装，通电测试验证发电机装配是否正常工作。这种教学方式理论与实践分开进行，学生学习比较吃力，教师教学也比较费劲，教学效果难以达到理想状态。

专利文献CN204066586公开的汽车起动机运行试车装置，包括台架、箱体、测试面板和万向脚轮，有起动机彩色结构图和彩色电路图，设置故障。但是本实训台没有设置起动机元件展示区，割裂了电器元器件与整车电路图的联系，增加了学生学习记忆理解电路图的困难，同时本实训台还需额外配置拆装、检修工具。

专利文献CN203616404公开的报废汽车绿色拆解电器综合试验台，包括电压表、电流表、台架、发电机测试系统、起动机测试系统等。但是本专利仅仅是对报废汽车发电机进行整机测试，是否还有利用价值。没有涉及到发电机的拆装、检修、发电机电路图、拆装检修工具等。

专利文献CN204964709公开的一种发电机及起动机综合试验台，包括整合在一起的发电机测试电路、敷在电路和发电机测试电路。以上专利只适用整机测试，不利于学生拆装检修，对教学帮助相对较小。

基于以上各因素，需要设计一种适用于高职院校工程机械专业学生理论实践教学和考工培训使用的工程机械充电系统综合实验教学仪器设备。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种充电系统综合实验台及其工作方法，能够将发电机组成结构展示、工作原理演示、拆装检修以及整机测试的功能集于一体，满足教学需要，提升教学效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种充电系统综合实验台，包括：台架，位于该台架上的发电机元器件展示区、印制有充电系统电路图的面板、发电机拆装检修平台和发电机整机测试系统；其中所述发电机元器件展示区适于展示发电机的内部结构；通过所述发电机拆装检修平台适于对发电机执行拆装和检修操作；以及所述发电机整机测试系统适于对组装的发电机进行整机性能测试。

进一步，所述发电机元器件展示区包括：结构组成图，所述结构组成图包括发电机各元器件符号，且位于各元器件符号下方均设有安装孔，以分别通过卡箍卡装相应发电机元器件实物；所述发电机元器件实物包括：按发电机的结构，从后往前依次排列的后轴承端盖、电刷及电刷架、整流桥、集电环、转子、定子、前轴承端盖、散热风扇和带轮。

进一步，所述充电系统电路图背面对应设有充电线路，且充电线路中的关键节点分别设有检测端子，通过所述检测端子对组装的发电机的性能参数进行测量。

进一步，所述发电机拆装检修平台包括操作平台、位于台架侧面分别设有工具柜、零件储藏柜；其中工具柜适于放置发电机的拆装、检修工具；以及零件储藏柜适于放置发电机各元器件和联接螺栓。

进一步，所述发电机整机测试系统包括：三相异步电动机、蓄电池，当组装的发电机由所述三相异步电动机带动发电后，其产生的电能通过充电线路对蓄电池进行充电；以及该发电机内的限幅器适于产生不同的电流输出，且通过充电线路中的点火开关切换蓄电池的通电线路。

进一步，所述台架的底部装有带自锁功能的万向轮。

又一方面，本发明还提供了一种充电系统综合实验台的工作方法，所述工作方法通过发电机元器件展示区展示发电机的内部结构；通过发电机拆装检修平台对发电机执行拆装和检修操作；以及通过发电机整机测试系统对组装的发电机进行整机性能测试。

进一步，所述发电机元器件展示区包括：结构组成图，所述结构组成图包括发电机各元器件符号，且位于各元器件符号下方均设有安装孔，以分别通过卡箍卡装相应发电机元器件实物；所述发电机元器件实物包括：按发电机的结构，从后往前依次排列的后轴承端盖、电刷及电刷架、整流桥、集电环、转子、定子、前轴承端盖、散热风扇和带轮。

进一步，所述充电系统电路图背面对应设有充电线路，且充电线路中的关键节点分别设有检测端子，通过所述检测端子对组装的发电机的性能参数进行测量。

进一步，所述发电机整机测试系统包括：三相异步电动机、蓄电池，当组装的发电机由所述三相异步电动机带动发电后，其产生的电能通过充电线路对蓄电池进行充电；以及该发电机内的限幅器适于产生不同的电流输出，且通过充电线路中的点火开关切换蓄电池的通电线路。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明的充电系统综合实验台是一种集发电机组成结构展示、工作原理演示、拆装检修以及整机测试的功能于一体的教学设备，便于教师在教学过程中将发电机结构、充电等教学理论与实践教学，提升了教学效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本充电系统综合实验台的主视图；

图2是本充电系统综合实验台的左视图；

图3是本充电系统综合实验台的右视图；

图4是本充电系统综合实验台的充电系统电路图。

其中：

1台架、2工具柜、3零件储藏柜、4万向轮；

A发电机元器件展示区、B充电系统工作原理电路图、C发电机拆装检修操作平台、D发电机整机安装区、E蓄电池安装区。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例1提供了一种充电系统综合实验台，包括：台架1，位于该台架1上的发电机元器件展示区、印制有充电系统电路图的面板、发电机拆装检修平台和发电机整机测试系统；其中所述发电机元器件展示区适于展示发电机的内部结构；通过所述发电机拆装检修平台适于对发电机执行拆装和检修操作；以及所述发电机整机测试系统适于对组装的发电机进行整机性能测试。

具体的，所述台架1为立式柜体结构，表面采用烤漆工艺，分为上柜和下柜两大部分，上柜冲压成形，下柜由50*50mm方钢焊接而成，上柜与下柜可分离。所述上柜分为A区和B区两部分：A区为发电机元器件展示区，B区为充电系统工作原理电路图。所述下柜为三层平板以构成相应平台，即分别为C区平台、D区平台和E区平台，该三层平板均为50mm钢板焊接在四个支腿上面，C区平台为发电机拆装检修操作平台。

所述发电机元器件展示区包括：结构组成图，所述结构组成图包括发电机各元器件符号，且位于各元器件符号下方均设有安装孔，以分别通过卡箍卡装相应发电机元器件实物；所述发电机元器件实物包括：按发电机的结构，从后往前依次排列的后轴承端盖、电刷及电刷架、整流桥、集电环、转子、定子、前轴承端盖、散热风扇和带轮。

具体的，所述卡箍固定在台架上，各发电机元器件利用卡箍固定，方便教学者理论教学时随时摘下或安装发电机各元器件，在结构组成图相关元器件符号下方打孔安装发电机已拆装好的零件实物，可以形象、直观地展示工程机械发电机的结构组成和元器件之间的装配关系。

所述充电系统电路图背面对应设有充电线路，且充电线路中的关键节点分别设有检测端子，通过所述检测端子对组装的发电机的性能参数进行测量。

具体的，所述充电系统电路图采用铝制材料喷绘工艺制作，并利用彩色电路图展示工程机械发电机工作原理电路图。所述工作原理电路图清晰地展示工程机械整个充电系统，方便教学者利用发电机真实零件和电路图进行充电系统的结构组成、工作原理、常见故障诊断分析的理论讲解。

所述发电机拆装检修平台包括操作平台、位于台架侧面分别设有工具柜2、零件储藏柜3；其中工具柜2适于放置发电机的拆装、检修工具；以及零件储藏柜3适于放置发电机各元器件和联接螺栓。

具体的，所述操作平台上面铺有橡胶皮起到绝缘的作用，并在操作平台边缘上面固定安装一个老虎钳。所述台架1上柜左侧设置多层可抽拉式工具柜2，上柜右侧设置多层可抽拉式零件储藏柜3，工具柜2内放置用于发电机拆装检修用的常见拆装工具，零件储藏柜3用于放置拆装好的发电机各元器件和联接螺栓等。所述工具柜2和零件储藏柜3每一层相互具有互锁功能，即每次只能打开一层，同时在工具柜2和零件储藏柜3最上一层可设置利用钥匙开关的锁，确保工具和备用零件的存放安全。当发电机完全拆装完毕后，所有拆装工具归位放置到工具柜2内，所有拆装好的发电机元件放置到零件储藏柜3内，随即可逐一将发电机元器件放置在操作平台上，利用万用表等检测工具进行相应的性能测试。

如图4所示，所述发电机整机测试系统包括：三相异步电动机、蓄电池，当组装的发电机由所述三相异步电动机带动发电后，其产生的电能通过充电线路对蓄电池进行充电；以及该发电机内的限幅器适于产生不同的电流输出，且通过充电线路中的点火开关切换蓄电池的通电线路。

具体的，对于限幅器，B端为发电机输出端，S端为蓄电池电压检测端，L端为充电指示灯连接端，IG端为点火开关连接端；所述发电机整机测试系统还包括充电继电器(发电机上设有励磁线圈，励磁线圈通过导线与继电器连接，继电器给发电机提供一直流电压，供充磁使用，避免在发电机启动时失去磁场而无法产生电压)，钥匙开关，各元件之间通过电缆导线联接。所述充电继电器和钥匙开关固定安装在上柜B区，发电机、蓄电池分别固定安装在D区平台和E区平台上面。所述发电机可安装在被测试发电机的发电机测试工位上，蓄电池、钥匙开关和被测试发电机相串联。

所述D区平台上面安装一台发电机整机和一台三相异步电机，所述三相异步电机模拟发动机，并通过皮带轮联接三相异步电机带轮和发电机带轮，带动发电机充电，该发电机既可以用于下柜C区拆装检修，也可用于装配完成后进行发电机整机的性能测试。整机性能测试时，利用带有鳄鱼夹的电缆导线夹住发电机的三个触点。

所述E区平台上面安装两个12V蓄电池，两个蓄电池通过电缆导线串联。蓄电池负极接线柱通过电缆导线与台架1联接，中间设置闸刀开关，平时不用时需要将闸刀开关断开，教学使用时将闸刀开关闭合。

所述台架1的底部装有带自锁功能的万向轮4。

具体的，所述台架1下柜四条支腿分别装有带自锁功能的万向轮4，方便台架1移动。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种充电系统综合实验台的工作方法，所述工作方法通过发电机元器件展示区展示发电机的内部结构；通过发电机拆装检修平台对发电机执行拆装和检修操作；以及通过发电机整机测试系统对组装的发电机进行整机性能测试。

所述发电机元器件展示区包括：结构组成图，所述结构组成图包括发电机各元器件符号，且位于各元器件符号下方均设有安装孔，以分别通过卡箍卡装相应发电机元器件实物；所述发电机元器件实物包括：按发电机的结构，从后往前依次排列的后轴承端盖、电刷及电刷架、整流桥、集电环、转子、定子、前轴承端盖、散热风扇和带轮。

所述充电系统电路图背面对应设有充电线路，且充电线路中的关键节点分别设有检测端子，通过所述检测端子对组装的发电机的性能参数进行测量。

所述发电机整机测试系统包括：三相异步电动机、蓄电池，当组装的发电机由所述三相异步电动机带动发电后，其产生的电能通过充电线路对蓄电池进行充电；以及该发电机内的限幅器适于产生不同的电流输出，且通过充电线路中的点火开关切换蓄电池的通电线路。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。