一种电机控制培训台架的制作方法

1.本实用新型涉及培训台架技术领域，具体为一种电机控制培训台架。


背景技术：

2.电机控制因电机的种类不同控制方式不同，在现代化工厂中使用三相交流异步电机和三相交流同步电机(伺服电机)较多，这两种电机控制方式也因使用场合不同而不同，目前的电机控制类培训台架仅针对其中一种方式，如图1所示，包括可移动底座，在可移动底座的底部边角处均设有滚轮，在可移动底座的顶部设置电源箱和单个培训电机，在可移动底座顶部的左右两侧边均设置支架，两个支架的内侧分别设置控制器和设备箱，两个支架的顶部共同支撑有支撑台，支撑台的顶部设置操作架，一般操作架上会标注电机控制的电路图以及相应的控制按钮，这样的电机控制培训台架没有做到不同方式的集成，没法在对比中学习，同时现有方案也没有集成上位控制系统(比如plc、nc等)，不能很好的培训学员，鉴于此，我们提出一种电机控制培训台架。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电机控制培训台架，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种电机控制培训台架，包括一种电机控制培训台架，包括底座，底座采用不锈钢板，用于放置较重的部件，所述底座的顶部且靠近后侧的位置可拆卸连接有背板，背板采用开孔5mm*5mm冲孔板，方便导轨及元器件的安装，所述背板的前侧且靠近顶部的位置可拆卸连接有hmi人机界面，人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换，方便使用；
6.所述背板的前侧且位于hmi人机界面下方的位置可拆卸连接有操作面板，供使用者输入控制指令，用于控制设备运行模式、上电、回零、启动、故障消除等操作；
7.所述背板前侧的中部从左至右依次可拆卸连接有plc、io模块和工业交换机，在模块选择上，学员先通过hmi人机界面选择学习哪部分，则plc激活该部分的供电，否则该部分切断电源防止触电，每次仅能选择一种电机控制方式学习；
8.所述背板前侧的中下部从左至右依次可拆卸连接有启动模块、分布式驱动模块、软驱动模块、变频驱动模块和伺服驱动模块，提供多种电机控制模式，有利于学员学习；
9.所述底座的顶部且靠近前侧的位置设有三相交流异步电机和三相交流同步电机，提供两种在现代化工厂中常用的电机，可以让学院在对比中学习。
10.优选的，所述底座的底部且靠近四个边角的位置均设有可制动万向轮，方便移动该培训台架的位置。
11.优选的，所述底座的顶部且靠近背板后侧的位置设有电源箱，为部件供电。
12.优选的，所述背板的前侧开设有多个呈矩阵式排布的安装孔，所述安装孔为正矩
形孔，有利于各部件的安装和拆卸，所述背板前后两侧的底部设有均设有条形安装座，所述条形安装座通过螺钉固定于底座的顶部，以便于使用者更换不同大小的背板。
13.优选的，所述启动模块采用电机正反转及星三角减压起动，由三相交流接触器和继电器组成，电路为业内成熟方案，在此不再赘述，所述启动模块由plc通过io模块控制；
14.所述分布式驱动模块采用sew movifit驱动模块，且所述分布式驱动模块通过profinet总线接入工业交换机中；
15.所述软驱动模块采用西门子3rt系列软启动器，且所述软驱动模块由plc通过io模块控制；
16.所述变频驱动模块包括柜内型变频器和柜外型变频器，所述柜内型变频器采用sew movitrac变频器，所述柜外型变频器采用西门子g120d变频器，且sew movitrac变频器和西门子g120d变频器均通过profinet总线接入工业交换机中；
17.所述伺服驱动模块采用西门子s120系列伺服驱动器，所述伺服驱动模块通过profinet总线接入工业交换机中。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1、该电机控制培训台架，提供两类电机，并提供多种控制模式，从而整合了现代化工厂内各种电机控制方式，实现一个台架一站式培训，进而有利于学员的培训。
20.2、同时实现plc通过io模块或者profinet总线控制各电机控制模块。
附图说明
21.图1为本实用新型改进前的结构示意图；
22.图2为本实用新型的整体第一视角结构示意图；
23.图3为本实用新型的整体第二视角结构示意图；
24.图4为本实用新型中的底座和背板的装配结构示意图；
25.图5为本实用新型的部分结构示意图。
26.图中：底座1、背板2、安装孔20、条形安装座21、hmi人机界面3、操作面板4、plc5、io模块6、工业交换机7、启动模块8、分布式驱动模块9、软驱动模块10、变频驱动模块11、伺服驱动模块12、三相交流异步电机13、三相交流同步电机14、可制动万向轮15、电源箱16。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的
限定。
30.请参阅图1-图5，本实用新型提供一种技术方案：
31.一种电机控制培训台架，包括底座1，底座1采用不锈钢板，用于放置较重的部件，底座1的顶部且靠近后侧的位置可拆卸连接有背板2，背板2采用开孔5mm*5mm冲孔板，方便导轨及元器件的安装，背板2的前侧且靠近顶部的位置可拆卸连接有hmi人机界面3，人机界面又称用户界面或使用者界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换，方便使用；
32.背板2的前侧且位于hmi人机界面3下方的位置可拆卸连接有操作面板4，供使用者输入控制指令，用于控制设备运行模式、上电、回零、启动、故障消除等操作；
33.背板2前侧的中部从左至右依次可拆卸连接有plc5、io模块6和工业交换机7，在模块选择上，学员先通过hmi人机界面3选择学习哪部分，则plc5激活该部分的供电，否则该部分切断电源防止触电，每次仅能选择一种电机控制方式学习；
34.背板2前侧的中下部从左至右依次可拆卸连接有启动模块8、分布式驱动模块9、软驱动模块10、变频驱动模块11和伺服驱动模块12，提供多种电机控制模式，有利于学员学习；
35.底座1的顶部且靠近前侧的位置设有三相交流异步电机13和三相交流同步电机14，提供两种在现代化工厂中常用的电机，可以让学院在对比中学习。
36.参阅图2，底座1的底部且靠近四个边角的位置均设有可制动万向轮15，方便移动该培训台架的位置。
37.参阅图3，底座1的顶部且靠近背板2后侧的位置设有电源箱16，为部件供电。
38.参阅图2和图4，背板2的前侧开设有多个呈矩阵式排布的安装孔20，安装孔20为正矩形孔，有利于各部件的安装和拆卸，背板2前后两侧的底部设有均设有条形安装座21，条形安装座21通过螺钉固定于底座1的顶部，以便于使用者更换不同大小的背板2。
39.参阅图2和图5，启动模块8采用电机正反转及星三角减压起动，由三相交流接触器和继电器组成，电路为业内成熟方案，在此不再赘述，启动模块8由plc5通过io模块6控制；
40.分布式驱动模块9采用sew movifit驱动模块，且分布式驱动模块9通过profinet总线接入工业交换机7中，汽车生产线长达上百米，辊道驱动一般分布式驱动方式，而不是集中式，为了培训这类驱动的控制方式及故障诊断，台架选用业内常用的sew movifit驱动模块；
41.软驱动模块10采用西门子3rt系列软启动器，且软驱动模块10由plc5通过io模块6控制，在不需要调速的大电机启动场合，软启动器依然使用广泛，因此设置软驱动模块10很有必要；
42.变频驱动模块11包括柜内型变频器和柜外型变频器，柜内型变频器采用sew movitrac变频器，柜外型变频器采用西门子g120d变频器，且sew movitrac变频器和西门子g120d变频器均通过profinet总线接入工业交换机7中，从安装方式区分，生产线一般需要两种变频器，柜内安装、柜外安装，比如清洗机变频器一般是柜内安装，因为清洗泵在设备上固定安装，而如ems等输送系统，变频器及电机直接安装在吊具上，需要柜外安装，为了培训这两类变频器的使用及维护，选用sewmovitrac柜内型变频器和西门子g120d柜外型变频器；
43.伺服驱动模块12采用西门子s120系列伺服驱动器，伺服驱动模块12通过profinet总线接入工业交换机7中，在追求定位精度的场合，伺服控制成为主流，西门子s120系列伺服驱动器功能强大、调试方便，选用其作为教具培训对象。
44.需要说明的是，本实用新型中的hmi人机界面3、操作面板4、plc5、io模块6、工业交换机7、启动模块8、分布式驱动模块9、软驱动模块10、变频驱动模块11、伺服驱动模块12、三相交流异步电机13、三相交流同步电机14和电源箱16，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，具体连接手段，应参考上述工作原理中，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，上述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。
45.本实施例的电机控制培训台架在使用时，培训老师将所需的hmi人机界面3、操作面板4、plc5、io模块6、工业交换机7、启动模块8、分布式驱动模块9、软驱动模块10、变频驱动模块11和伺服驱动模块12安装在背板2的前侧，并通过profinet总线和导线将各部件按照工作原理进行电性连接，实现plc5通过io模块6或者profinet总线控制各电机控制模块；在培训时，首先在模块选择上，学员先通过hmi人机界面3选择学习哪部分，则plc5激活该部分的供电，否则该部分切断电源防止触电，每次仅能选择一种电机控制方式学习。
46.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。