多功能微型电气控制技能训练系统的制作方法

1.本实用新型多功能微型电气控制技能训练系统属于实验教学器材技术领域。


背景技术：

2.就目前来看，职业类院校电气类的实验教学主要依靠柜式实验系统，经常使用的接线、排故、工艺类主流电气工程类实训设备，在实际教学应用中存在着诸多问题：
3.首先，电源要求必须是三相供电，比较特殊。较高的电压使学生实习存在安全隐患，如导线外露，设备外壳带电会使学生有380v触电的危险。引入三相电源并配电还需要一部分投入。
4.其次，市面上的实训设备造价较高（约5000—10000元/台），增加了职业教育的投资，使职业类院校很难大规模配置设备来满足日常教学日益加大的需求很难做到人手一台，这严重影响了实训的效果。
5.再次，目前市场上的设备能开设的实验项目与学生认知结合不紧密，不能满足职业院校技能养成的教学需求，使学生学习效率低下，严重影响了实训教学的效果。
6.最后，实训设备占地面积较大，不利于占地面积有限的环境使用。要建设一个能满足30-40人的实训室需要较大的场地，会加大课堂教学中学生管理难度，很难保证实习质量。同时，对于线上教学、企业培训等很难满足异地实训指导，迫切需要一款微型电气控制技能训练系统，实现便携式、操作简单灵活的需求，满足线上线下技能养成教育。
7.因此，研制一款多功能微型电气控制技能训练系统，对于提高安全性能、“口袋化”设备节约资金和场地、提高实训教学效果、有效延伸学习空间、实现线上实训教学、企业培训具有重要意义。


技术实现要素：

8.为了解决职业类院校电气类实验教学技能训练系统的缺口问题，本实用新型设计了一款多功能微型电气控制技能训练系统，具有造价低廉，安全性高，与教学和生产高度匹配，尺寸小、易携带，实习地点灵活，减少实训场地投入的技术优势。
9.本实用新型的目的是这样实现的：
10.多功能微型电气控制技能训练系统，在环氧树脂绝缘板上设置：电源部分，低压断路器模拟装置，熔断器，接触器控制装置，热继电器模拟装置，5v直流电机，微型机器人模拟装置，按钮主令电气部分和功能扩展部分；
11.所述电源部分：输入为5v直流电源，采用micro-usb标准输入接口或/和type-c标准输入接口，既可以将220v交流电源通过电源转换器实现5v直流输入，又可以直接连接充电宝；
12.所述低压断路器模拟装置：为声光报警电路，用于模拟低压断路器起动时，提醒电路存在故障；所述声光报警电路通过按键起动，起动后声光报警元件亮起并发出声音；
13.所述熔断器：起到快速短路保护作用，共有五个，前三个保护主电路，后两个保护
控制电路，如果电路出现短路故障立即熔断保护电路；
14.所述接触器控制装置：用5v继电器模拟代替；
15.所述热继电器模拟装置：模拟电机出现过载故障时，热继电器起动对电机的保护控制，通过按键起动，起动后声光报警元件亮起并发出声音，起到强调提醒的作用，强调该部分起动时电路存在故障；
16.所述5v直流电机：模拟三相电机；
17.所述微型机器人模拟装置：包括机器人关节电路部分和机械部分；
18.所述按钮主令电气部分：在按下按钮后对控制电路发出控制信号，不同按钮实现不同功能，用户能够根据自己的需要进行连接，模拟电机电路起动、停止、正转或反转控制；
19.所述功能扩展部分：为用于用户根据专业需求添加的预留部分。
20.有益效果：
21.本实用新型多功能微型电气控制技能训练系统，具有造价低廉，安全性高，与教学和生产高度匹配，尺寸小、易携带，实习地点灵活，减少实训场地投入的技术优势，可以解决职业类院校电气类实验教学技能训练系统的缺口问题。
附图说明
22.图1是本实用新型多功能微型电气控制技能训练系统整体电路图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细介绍。
24.本实施方式下的多功能微型电气控制技能训练系统，整体电路图如图1所示，该系统在环氧树脂绝缘板上设置：电源部分，低压断路器模拟装置，熔断器，接触器控制装置，热继电器模拟装置，5v直流电机，微型机器人模拟装置，按钮主令电气部分和功能扩展部分；
25.所述电源部分：输入为5v直流电源，采用micro-usb标准输入接口或/和type-c标准输入接口，既可以将220v交流电源通过电源转换器实现5v直流输入，又可以直接连接充电宝；
26.所述低压断路器模拟装置：为声光报警电路，用于模拟低压断路器起动时，提醒电路存在故障；所述声光报警电路通过按键起动，起动后声光报警元件亮起并发出声音；
27.所述熔断器：起到快速短路保护作用，共有五个，前三个保护主电路，后两个保护控制电路，如果电路出现短路故障立即熔断保护电路；
28.所述接触器控制装置：用5v继电器模拟代替；
29.所述热继电器模拟装置：模拟电机出现过载故障时，热继电器起动对电机的保护控制，通过按键起动，起动后声光报警元件亮起并发出声音，起到强调提醒的作用，强调该部分起动时电路存在故障；
30.所述5v直流电机：模拟三相电机；
31.所述微型机器人模拟装置：包括机器人关节电路部分和机械部分；
32.所述按钮主令电气部分：在按下按钮后对控制电路发出控制信号，不同按钮实现不同功能，用户能够根据自己的需要进行连接，模拟电机电路起动、停止、正转或反转控制；
33.所述功能扩展部分：为用于用户根据专业需求添加的预留部分。
34.下面再对本实用新型多功能微型电气控制技能训练系统创新与特色进行介绍：
35.（1）造价低，与同类产品相比，本产品的造价相当于一台中低端主流实训流设备的十分之一。价格低廉，容易大规模投入使用，能有效解决职业院校和企业需要实训的人员多、设备少的问题。
36.（2）改进电源，更轻便、安全性更高，产品完全脱离了交流220伏和380伏高压供电，将电源改造成充电宝或手机充电器，携带方便更安全。避免了场地插座数量和电源布局的限制，可以直接在教室进行实训。
37.（3）功能设计结合生产一线和职业教材，与教学和生产高度匹配，参考工厂生产设备和职业教材中的经典电路，设计出演示保护电路的起动和电机的旋转等多种功能。产品作为教具，能够更好地辅助理论教学，使学生对理论知识的理解更加深入。
38.（4）尺寸小、易携带，实习地点灵活，减少实训场地投入，产品外观小巧（27cm*36cm*4.5cm）、重量轻（约300克），学生和企业员工可以直接放入书包，带回家，利用课余时间做技能训练。实训场地灵活，实现教师的异地教学、企业的员工培训不受时间和空间的限制。


技术特征：
1.多功能微型电气控制技能训练系统，其特征在于，在环氧树脂绝缘板上设置：电源部分，低压断路器模拟装置，熔断器，接触器控制装置，热继电器模拟装置，5v直流电机，微型机器人模拟装置，按钮主令电气部分和功能扩展部分；所述电源部分：输入为5v直流电源，采用micro-usb标准输入接口或/和type-c标准输入接口，既可以将220v交流电源通过电源转换器实现5v直流输入，又可以直接连接充电宝；所述低压断路器模拟装置：为声光报警电路，用于模拟低压断路器起动时，提醒电路存在故障；所述声光报警电路通过按键起动，起动后声光报警元件亮起并发出声音；所述熔断器：起到快速短路保护作用，共有五个，前三个保护主电路，后两个保护控制电路，如果电路出现短路故障立即熔断保护电路；所述接触器控制装置：用5v继电器模拟代替；所述热继电器模拟装置：模拟电机出现过载故障时，热继电器起动对电机的保护控制，通过按键起动，起动后声光报警元件亮起并发出声音，起到强调提醒的作用，强调该部分起动时电路存在故障；所述5v直流电机：模拟三相电机；所述微型机器人模拟装置：包括机器人关节电路部分和机械部分；所述按钮主令电气部分：在按下按钮后对控制电路发出控制信号，不同按钮实现不同功能，用户能够根据自己的需要进行连接，模拟电机电路起动、停止、正转或反转控制；所述功能扩展部分：为用于用户根据专业需求添加的预留部分。

技术总结
本实用新型多功能微型电气控制技能训练系统属于实验教学器材技术领域。该多功能微型电气控制技能训练系统包括：电源部分，低压断路器模拟装置，熔断器，接触器控制装置，热继电器模拟装置，5V直流电机，微型机器人模拟装置，按钮主令电气部分，环氧树脂绝缘板和功能扩展部分；本实用新型多功能微型电气控制技能训练系统具有造价低廉，安全性高，与教学和生产高度匹配，尺寸小、易携带，实习地点灵活，减少实训场地投入的技术优势。训场地投入的技术优势。训场地投入的技术优势。


技术研发人员：高峰 李璎洪 董大军
受保护的技术使用者：李璎洪
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/5/15