基于变频器控制三相异步电动机的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种高职院校的实验实训器材，尤其涉及一种在变频器控制下的 三相异步电动机的实训装置。
【背景技术】
[0002] 当前，在各类高职院校的机电教学实验室中，现有涉及三相异步电动机控制的实 训装置主要有两类：一类是利用接触器、继电器进行三相异步电动机控制的实验装置，但这 类装置如果要实现电动机的正反转及调速控制，接线和电路都非常复杂，而且只能实现有 级调速；也不能有效实现对电动机的缺相、欠压等防范、警示；更无法有效显示电动机的实 际运行参数。另一类是利用PLC控制变频器再控制三相异步电动机的实验装置，这类装置 虽然接线和电路都比较简单，而且是编程控制，能实现复杂控制，但由于PLC价格比较贵而 且要懂PLC的编程和操作，在不太复杂的控制情况下，使用它缺乏良好的经济性和实用性。
[0003] 为此，如何选用合理的电控元件、器件，采用合理而简单的配置结构和灵活的连接 方式，使实验室教学中学员能更直观地掌握知识技巧，是本领域教员致力于改善的重要方 面。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种基于变频器控制三 相异步电动机的实验装置，解决低成本、全功能、教学质量高效提升的问题。
[0005] 本实用新型的上述目的：基于变频器控制三相异步电动机的实验装置，其特征在 于：所述实验装置由实验面板、变频器、三个行程开关、三个按钮、三个传感器、一台三相异 步电动机和连接线组成，其中变频器、行程开关、按钮、传感器、三相异步电动机均定位装接 在实验面板上，三相异步电动机的电源线与变频器的输出端相连，行程开关、按钮、传感器 可以接入变频器的输入端。
[0006] 进一步地，模拟按钮操作变频器驱动三相异步电动机正反转实验下，三个按钮接 入变频器的输入端并设置变频器参数，三相异步电动机的电源线与变频器的输出端相连。
[0007] 进一步地，模拟行程开关操作变频器驱动三相异步电动机多段速转动实验下，三 个行程开关接入变频器的输入端并设置变频器参数，三相异步电动机的电源线与变频器的 输出端相连。
[0008] 更进一步地，所述变频器为带操作界面的施耐德ATV31型。
[0009] 应用本实用新型的实验装置于现场教学中具有多方面优点，概述如下：选用低成 本、常用的主令电器，学生可以任意选取一种或几种主令电器直接控制变频器，从而实现对 三相异步电动机的控制，学生只要掌握变频器参数的调节和进行简单的接线就能完成电动 机的控制实验，同时又给学生提供了自主设计、自主调试、自主接线的机会，是一款具有实 用价值、性价比较高的实验装置，通过它进行示范教学和让学生在其上进行实验，更有可操 作性，能增强学生的设计和动手能力，加强教学效果。
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型实验装置的平面布局图。
[0011] 图2是本实用新型实验装置一个控制案例的原理示意图。
[0012] 图3是本实用新型实验装置另一个控制案例的原理示意图。
【具体实施方式】
[0013] 以下便结合实施例附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本 实用新型技术方案更易于理解、掌握。
[0014] 综合现有教学设备各方面的现状缺陷，本实用新型开拓性地提出了一种基于变频 器控制三相异步电动机的实验装置，该装置选取按钮、行程开关、传感器三种典型的主令电 器，作为直接控制变频器的实验课操作器件，从而实现对三相异步电动机的控制。
[0015] 如图1所示，该基于变频器控制三相异步电动机的实验装置由实验面板1、变频器 2、三个行程开关、三个按钮、三个传感器、三相异步电动机3和连接线（未标识）组成，其中 变频器2,三个行程开关10、11、12,三个按钮7、8、9,三个传感器4、5、6和三相异步电动机 3均定位装接在实验面板1上，该套装的结构形式旨在便于实验教学，方便学生在实验课程 中取用、收纳该实验装置，避免各类元器件的散乱丢放、实验室环境混乱。其中三相异步电 动机3的电源线与变频器2的输出端固定相连，形成一个变频器控制三相异步电动机的固 有实验模式。而行程开关、按钮、传感器初始状态下并不与变频器相连，而在实验过程中由 学生部分选择接入变频器的输入端。
[0016] 实验应用案例1，如图2所示，是一个利用该实验装置组成的一个控制三相异步电 动机正反停的接线实例的原理图。由变频器、三相异步电动机、三个按钮组成，变频器采用 施耐德生产的带面板的ATV31型。变频器的L/N端外界220V电源，U/V/W端则对应连接三 相异步电动机的U/V/W端，而变频器的LI1/LI2/LI3分别连接三个按钮并向三个按钮提供 24V的工作电压。按照原理图完成接线，调节变频器的如下参数：1) drC - FCS = InI-- 恢复出厂设置；2)FLt - OPL = yes--电机缺相检测；3)1_0 - tCC = 3C--设置控制方 式；4) I-O - rrS = LI3--设置反转；5) CtL - Frl = AIP--设置给定方式；6) SEt - HSP = 38--设置最高速为38Hz ;7) SEt - LSP = 8--设置最低速为8Hz ;8) SEt - ACC =9--设置升速时间为9s ;9) SEt - dEC = 4--降速时间为4s。完成实验连接和参数 设置后，按一下按钮SB2 (即按钮2)，电动机正转并连续运行，按一下按钮SBl (即按钮1) 电动机停转，按一下按钮SB3 (即按钮3)电动机反转并连续运行，再次按下按钮SBl (即按 钮1)电动机停转。
[0017] 实验应用案例2,如图3所示，一个利用该实验装置组成的一个控制三相异步电动 机多段速转动的接线实例的原理图。由变频器、三相异步电动机、三个行程开关组成，变频 器采用施耐德生产的带面板的ATV31型。变频器的L/N端外界220V电源，U/V/W端则对应 连接三相异步电动机的U/V/W端，而变频器的LI1/LI2/LI3分别连接三个行程开关并向三 个行程开关提供24V的工作电压。按照原理图完成接线，调节变频器的如下参数：l)drC - FCS = InI--恢复出厂设置；2) FLt - OPL = no--电机缺相不检测；3) I-O - tCC = LOC--设置控制方式；4 )CtL 一 Frl = AIP--设置给定方式；5)SEt - HSP = 48--设置 最高速为 48Hz ;6) SEt - LSP = 6--设置最低速为 6Hz ;7) FUn - PSS - PS2 = LIl-- 给两段速度控制分配端子；8) FUn - PSS - PS4 = LI2-一给四段速分配端子；9) FUn - PSS - PS8 = LI3--给八段速分配端子；10)FUn - PSS - SP2 = 12--设置第二段速度； IDFUn - PSS - SP3 = 18--设置第三段速度；12)FUn - PSS - SP4 = 24--设置第四 段速度；13) FUn - PSS - SP5 = 30-设置第五段速度；14) FUn - PSS - SP6 = 36--设 置第六段速度；15) FUn - PSS - SP7 = 42--设置第七段速度；16) FUn - PSS - SP8 = 48一一设置第八段速度。按下变频器的面板启动按钮，电动机变速运行，三个行程开关不同 的碰撞接通情况，将产生不同的转速，如下表1所示，
[0018]
[0019] 其中0代表断开，1代表接通。
[0020] 类似的实施例也可以利用一种或多种上述主令电器实现，学生只要掌握变频器参 数的调节和进行简单的接线就能完成电动机的实验，该实验装置同时又给学生提供了自主 设计、自主调试、自主接线的机会，是一款具有实用价值、性价比很高的实验装置，通过它进 行示范教学和让学生在其上进行实验，更有可操作性，能增强学生的设计和动手能力，可加 强教学效果。
[0021] 除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 基于变频器控制三相异步电动机的实验装置，其特征在于：所述实验装置由实验面 板、变频器、三个行程开关、三个按钮、三个传感器、一台三相异步电动机和连接线组成，其 中变频器、行程开关、按钮、传感器、三相异步电动机均定位装接在实验面板上，三相异步电 动机的电源线与变频器的输出端相连，行程开关、按钮、传感器可以接入变频器的输入端。2. 根据权利要求1所述基于变频器控制三相异步电动机的实验装置，其特征在于：模 拟按钮操作变频器驱动三相异步电动机正反转实验下，三个按钮接入变频器的输入端并设 置变频器参数，三相异步电动机的电源线与变频器的输出端相连。3. 根据权利要求1所述基于变频器控制三相异步电动机的实验装置，其特征在于：模 拟行程开关操作变频器驱动三相异步电动机多段速转动实验下，三个行程开关接入变频器 的输入端并设置变频器参数，三相异步电动机的电源线与变频器的输出端相连。4. 根据权利要求1至3中任一项所述基于变频器控制三相异步电动机的实验装置，其 特征在于，所述变频器为带操作界面的施耐德ATV31型。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种基于变频器控制三相异步电动机的实验装置，主要由实验面板、变频器、三个行程开关、三个按钮、三个传感器、三相异步电动机和连接线组成，其中变频器、行程开关、按钮、传感器、三相异步电动机均定位装接在实验面板上，三相异步电动机的电源线与变频器的输出端相连，行程开关、按钮、传感器可以接入变频器的输入端。本实用新型选用低成本、常用的主令电器，学生可以任意选取其一或几种主令电器组合控制变频器，从而实现对三相异步电动机的控制，通过它进行示范教学和让学生在其上进行实验，更有可操作性，能增强学生的设计和动手能力，加强教学效果。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN204759892
【申请号】CN201420789574
【发明人】王春生, 黄华栋
【申请人】苏州工业职业技术学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2014年12月15日