一种用于培训教学用的电机控制实验模块的制作方法

1.本实用新型属于教学器具技术领域，具体涉及一种用于培训教学用的电机控制实验模块。


背景技术：

2.电机控制实验常见的有直接启动控制实验、星三角启动控制实验、正反转控制实验、软启动控制实验和变频器控制实验等，目前市场上的电机控制实验都是按实验功能设计，要么是一个平台固定1种或2种电机控制实验，要么是一个通用平台，让学员自己选择元器件搭建电机控制回路，这两种方式第一种是功能单一，需要完成多种实验时需要多个平台，第二种是选择实验器材和搭建回路需要花费大量的时间，效率低，同时实验台也会比较杂乱。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型提供一种用于培训教学用的电机控制实验模块，将整个电机控制实验分别设计为辅助模块、功能模块和电机模块。其中功能模块按功能又分别设计为星三角启动控制功能模块、正反转控制功能模块、软启动器控制功能模块、变频器控制功能模块。同一个平台上通过选择不同的辅助模块、功能模块和电机模块就可以快速的实现多种电机控制实验。同时电机控制实验模块具有导线快速插接功能，导线可反复使用，避免了金属资源浪费。通过电机控制实验模块的操作演示，可以让学员更全面的、更直观的看到整个电机控制过程，理解电机及拖动的作原理，从而达到提高教学质量,提升学员运维技能水平的目的。解决电机拖动常规教学过程中原理抽象、内容复杂、设备繁多、接线混乱等问题。
4.具体的技术方案为：
5.一种用于培训教学用的电机控制实验模块，包括辅助模块、功能模块和电机模块；
6.所述的辅助模块，包括断路器、空开、开关电源、电压表、电流表、互感器，辅助模块为功能模块提供电源、保护及进行电流电压监视。
7.所述的功能模块，包括星三角启动控制功能模块、正反转控制功能模块、软启动器控制功能模块、变频器控制功能模块；
8.所述的电机模块，包括电机、接线端子，用于配合功能模块完成相应的实验；
9.所述的正反转控制功能模块，包括：轻质底板ⅰ、接触器ⅰ、热继电器及安装支架ⅰ、指示灯ⅰ、按钮ⅰ、接线端子ⅰ、安装导轨ⅰ；
10.轻质底板ⅰ的左边安装触器ⅰ和热继电器及安装支架ⅰ，轻质底板ⅰ的右边安装指示灯ⅰ、按钮ⅰ。接触器ⅰ、热继电器及安装支架ⅰ用于正反转控制的主回路，指示灯ⅰ、按钮ⅰ用于正反转控制的控制回路。
11.正反转控制功能模块用于实现电机的正反转控制。
12.所述的星三角启动控制功能模块包括：轻质底板ⅱ、接触器ⅱ、热继电器及安装支
架ⅱ、时间继电器ⅱ、指示灯ⅱ、按钮ⅱ、接线端子ⅱ、安装导轨ⅱ；
13.轻质底板ⅱ的左边安装触器ⅱ和热继电器及安装支架ⅱ，轻质底板ⅱ的右边安装指示灯ⅱ、按钮ⅱ。接触器ⅱ、热继电器及安装支架ⅱ用于星三角启动控制的主回路，指示灯ⅱ、按钮ⅱ用于星三角启动控制的控制回路。
14.所述的星三角启动控制功能模块用于实现电机的降压启动控制，用于学习电机降压启动控制，通过面板的电流表，可以清楚的观察到星型启动和三角形启动之间内的电流关系。
15.所述的软启动器控制功能模块包括：轻质底板ⅲ、软启动器ⅲ、继电器指示灯ⅲ、按钮ⅲ、接线端子ⅲ；轻质底板ⅲ的左边安装软启动器ⅲ，轻质底板ⅲ的右边安装指示灯ⅲ、按钮ⅲ。软启动器ⅲ用于软启动器控制的主回路，指示灯ⅲ、按钮ⅲ用于软启动器控制的控制回路。
16.所述的软启动器控制功能模块用于学习软启动器的工作原理、启动和停车方式、电机保护模式的学习，通过设置不同的参数实现不同的启动停止曲线。
17.所述的变频器控制功能模块包括：轻质底板ⅳ、变频器ⅳ、指示灯ⅳ、按钮ⅳ、电位器ⅳ、数显表ⅳ、信号发生器ⅳ、接线端子ⅳ；轻质底板ⅳ的左边安装变频器ⅳ，轻质底板ⅳ的右边安装指示灯ⅳ、按钮ⅳ、电位器ⅳ、信号发生器ⅳ、数显表ⅳ。变频器ⅳ用于变频器控制的主回路，指示灯ⅳ、按钮ⅳ用于变频器控制的控制回路,电位器ⅳ和信号发生器ⅳ用于变频器的频率控制、数显表ⅳ用于变频器的输出电流、频率的显示。
18.变频器控制功能模块用于学习变频器的工作原理、启动和停车方式、电机保护模式的学习，通过设置不同的参数实现不同的启动停止曲线。
19.本实用新型具有以下特点：
20.(1)电机控制实验模块可以快速安装于平台上，方便设备安装及接线；
21.(2)电机控制实验模块功能丰富，包含电机直接启动控制、星三角启动控制、正反转控制功能、软启动器控制、变频器控制。
22.(3)电机控制实验模块采用积木式模块化结构，直接启动控制、星三角启动控制、正反转控制功能、软启动器控制、变频器控制均为独立的实验模块，可以根据需要分别单独选择对应的模块完成不同功能的实验。
23.(4)电机控制实验模块具有导线快速插接功能，学员可根据实验需要选择相关实验模块快速完成插接线操作，试验结果将通过面板上的指示灯、电机动作进行呈现，整个动作过程形象生动便于理解。
24.(5)设备安装与接线方式与现场使用设备一致，贴近实战。
25.(6)除了用于培训外，还可以直接用于竞赛。
附图说明
26.图1为本实用新型电机控制实验模块结构示意图；
27.图2为本实用新型正反转控制功能模块结构示意图；
28.图3为本实用新型星三角启动控制功能模块结构示意图；
29.图4为本实用新型软启动器控制功能模块结构示意图；
30.图5为本实用新型变频器控制功能模块结构示意图。
具体实施方式
31.结合附图说明本实用新型的技术方案。
32.如图1和图2所示，一种用于培训教学用的电机控制实验模块分别设计为辅助模块1、功能模块2和电机模块3。其中功能模块2按功能又分别设计为星三角启动控制功能模块、正反转控制功能模块、软启动器控制功能模块、变频器控制功能模块。
33.如图1所示，辅助模块1和电机模块3为固定安装，功能模块2为活动安装，功能模块2为可选模块，选择不同的功能模块2可以进行不同的实验。
34.辅助模块1，如图1所示，辅助模块为固定安装，主要包括断路器4、空开5、开关电源6、电压表7、电流表8、互感器等，辅助模块1主要为功能模块2提供电源、保护及进行电流电压监视。
35.功能模块2，如图1所示，功能模块为活动安装，功能模块2按功能划分主要包括：正反转控制功能模块、星三角启动控制功能模块、软启动器控制功能模块、变频器控制功能模块。
36.电机模块3，如图1所示，电机模块3主要包括电机9、接线端子10等，用于配合功能模块完成相应的实验。
37.功能模块2按功能划分主要包括：正反转控制功能模块、星三角启动控制功能模块、软启动器控制功能模块、变频器控制功能模块。各功能模块功能如下：
38.1、正反转控制功能模块
39.如图2所示，正反转控制功能模块主要包括：轻质底板ⅰa1、接触器ⅰa3、热继电器及安装支架ⅰa4、指示灯ⅰa5、按钮ⅰa6、接线端子ⅰa7、安装导轨ⅰa2等组成。轻质底板ⅰa1的左边安装触器ⅰa3和热继电器及安装支架ⅰa4，轻质底板ⅰa1的右边安装指示灯ⅰa5、按钮ⅰa6。接触器ⅰa3、热继电器及安装支架ⅰa4用于正反转控制的主回路，指示灯ⅰa5、按钮ⅰa6用于正反转控制的控制回路。
40.正反转控制用于实现电机的正反转控制，主要用于学习电厂的卷扬式启闭机、门机、桥机等的传统控制方式。
41.2、星三角启动控制功能模块
42.如图3所示，星三角启动控制功能模块主要包括：轻质底板ⅱb1、接触器ⅱb3、热继电器及安装支架ⅱb4、时间继电器ⅱb8、指示灯ⅱb5、按钮ⅱb6、接线端子ⅱb7、安装导轨ⅱb2等组成。轻质底板ⅱb1的左边安装触器ⅱb3和热继电器及安装支架ⅱb4，轻质底板ⅱb1的右边安装指示灯ⅱb5、按钮ⅱb6。接触器ⅱb3、热继电器及安装支架ⅱb4用于星三角启动控制的主回路，指示灯ⅱb5、按钮ⅱb6用于星三角启动控制的控制回路。
43.星三角启动控制功能模块用于实现电机的降压启动控制，主要用于学习电机降压启动控制，通过面板的电流表，可以清楚的观察到星型启动和三角形启动之间内的电流关系。
44.3、软启动器控制功能模块
45.如图4所示，软启动器控制功能模块主要包括：轻质底板ⅲc1、软启动器ⅲc2、继电器指示灯ⅲc3、按钮ⅲc4、接线端子ⅲc5等组成。轻质底板ⅲc1的左边安装软启动器ⅲc2，轻质底板ⅲc1的右边安装指示灯ⅲc3、按钮ⅲc4。软启动器ⅲc2用于软启动器控制的主回路，指示灯ⅲc3、按钮ⅲc4用于软启动器控制的控制回路。
46.软启动器控制功能模块主要用于学习软启动器的工作原理、启动和停车方式、电机保护模式等的学习，通过设置不同的参数实现不同的启动停止曲线。
47.4、变频器控制功能模块
48.如图5所示，变频器控制功能模块主要包括：轻质底板ⅳd1、变频器ⅳd2、指示灯ⅳd3、按钮ⅳd4、电位器ⅳd5、数显表ⅳd6、信号发生器ⅳd7、接线端子ⅳd8等组成。轻质底板ⅳd1的左边安装变频器ⅳd2，轻质底板ⅳd1的右边安装指示灯ⅳd3、按钮ⅳd4、电位器ⅳd5、信号发生器ⅳd7、数显表ⅳd6。变频器ⅳd2用于变频器控制的主回路，指示灯ⅳd3、按钮ⅳd4用于变频器控制的控制回路,电位器ⅳd5和信号发生器ⅳd7用于变频器的频率控制、数显表ⅳd6用于变频器的输出电流、频率的显示。
49.变频器控制功能模块主要用于学习变频器的工作原理、启动和停车方式、电机保护模式等的学习，通过设置不同的参数实现不同的启动停止曲线。