D端（9脚）和CP端（11脚)，Q端（13脚）为 输出信号。
[0035] 如图5所示，是所述三相电动机正反转控制电路的一种实施原理图；该电路是由 晶体管（Vl)、继电器（Kl)，二极管（D5 )和两个电阻（R4、R28 )构成。来自相序识别电路的Q 端（13脚）输出的三相电动机正反转信号，送至三相电动机正反转控制电路R4、R28使晶体 管（Vl)工作在饱和、截止状态；当晶体管（Vl)截止时，继电器（Kl)线圈失电不吸合，Kl常 开、常闭触头不动作，三相电动机运行显示电路模拟电动机正转；当晶体管（Vl)饱和时，继 电器（Kl)线圈得电吸合，Kl常开触头接通，三相电动机运行显示电路模拟电动机反转。
[0036] 对应电机正、反转输入输出波形分别如图6、图7所示，对应图6，Ll为上升沿时， L3为低电平；当反相时即L3为上升沿时，LI为高电平。利用D触发器功能原理得：设LI 接CP端，L3接D端，由于Ll超前L3,当CP=O - 1、D=0,则Q=0，K1不吸合，电机正转仿真运 行；对应图7,设L3接CP端，Ll接D端，当CP=O - 1、D=I时，Q=l，Kl吸合，电机反转仿真 运行；从而实现了相序的识别。
[0037] 如图8所示，是所述三相电源显示电路连接光电耦合器的一种实施原理图；所述 三相电源显示电路由三个发光二极管（LED1、LED2、LED3)和三个电阻（R17、R18、R19)构成， 每个发光二极管分别串接一个电阻，所述三个发光二极管分别连接所述与光电親合器IC7、 光电親合器IC8、光电親合器IC9的输出端。来自光电親合器IC7、光电親合器IC8、光电親 合器IC9输出端的取样信号，接入三相电源显示电路，当LU L2、L3正常时，因光电耦合器 IC7、光电耦合器IC8、光电耦合器IC9输出端晶体管饱和，发光二极管（LEDl、LED2、LED3)导 通发光指示，当LU L2、L3缺相时则因输出端截止开路不发光，实现缺相显示。为了能辨别 相序，LED1、LED2、LED3可用三种不同颜色发光管指示。
[0038] 如图9所示，是所述缺相识别电路的一种实施原理图；缺相识别电路由由与非门 电路和缺相控制电路构成，与非门电路由三个非门电路（IClOA)和三个二极管（D18、D19、 D20 )，所述缺相控制电路由晶体管（V2 )、继电器（K2 )，二极管（D24)和电阻（R20 )构成。
[0039] 来自三相电源显示电路的信号，接入缺相识别电路，用于控制三相电动机运行显 示电路模拟电动机缺相显示。当三相电源正常时，IClOA的输入端为低电平，输出高电平， D18、D19、D20截止，V2因基极为高电平而截止，继电器K2线圈失电不吸合，K2常开、常闭触 头不动作，三相电动机运行显示电路模拟电动机正常运转；当缺Ll相时，IC10A-5脚输入为 高电平，输出低电平，D20导通，此时因 V2基极为低电平而饱和导通，继电器K2线圈得电吸 合，K2常开触头接通，此时三相电机运行显示电路模拟电动机缺相运转（即转速变慢)，实现 缺相运转显示。
[0040] 如图10所示，是所述失压识别电路的一种实施原理图；失压识别电路由或非门 电路和失压控制电路构成，所述或非门电路由三个非门（IClOB)和三个二极管（D21、D22、 D23)组成，所述失压控制电路由晶体管（V3)和两个电阻（R24、R26)构成。
[0041] 来自三相电源显示电路的信号，接入失压识别电路，当三相电源正常时，IClOB的 输入端为低电平，输出高电平，D21、D22、D23导通，V3因基极为高电平饱和导通，显示三相 电机运行电路正常工作；设当缺Ll相时，IC10B-9脚输入为高电平，输出低电平，D23截止， 此时V3基极仍为高电平不变，显示三相电机运行电路正常工作；只有当LU L2、L3全失电 时，D21、D22、D23均截止，此时V3因基极为低电平而截止，显示三相电机运行电路不显示， 实现失压显示。
[0042] 如图11所示，是所述三相电动机运行显示电路的一种实施原理图； 由555电路构成多谐振荡器（IC11、Cll、C12、C13、R22、R23)、十进制计数器 (IC12) / 脉冲分配器（CD4017)与两组发光管（LED4-LED13、LED14-LED23)构 成。多谐振荡器为十进制计数器/脉冲分配器提供振荡脉冲，当振荡频率为
，表示电机正常运转显示，当： 表示电 机缺相运转显示，其中Cll > C12,故振荡频率f。变小。
[0043] 其中，IC12与两组发光管构成显示电路，将两组发光管交替排列，围成圆形，当 LED4-LED13依次发光时，表示电机正转；当LED14-LED23依次发光时，表示电机反转。为使 显示比较清晰，采用Φ10高亮度绿色发光管，组装底板采用有机玻璃，覆以红色薄膜，底板 直径为95厘米组装，其组装外形图如附图12所示。
[0044] 本实用新型的仿真装置在实际使用过程中，能够取得良好的教学效果。采用电子 技术对电力系统运行进行仿真，不但适用于职业学校生产实习教学，还能运用于对一些远 程、危险电力设备运行状态进行监控等场合，开发前景广阔。
【主权项】
1. 一种三相电动机运行仿真装置，包括三相电动机工作电源和直流稳压电源，所述直 流稳压电源提供仿真装置+12v的稳定电压，其特征是：该仿真装置还包括取样电路、施密 特电路、相序识别电路、三相电动机正反转控制电路、三相电源显示电路、缺相识别电路、失 压识别电路和三相电动机运行显示电路；所述三相电动机工作电源输出LU L2、L3相序信 号接入至所述取样电路；所述取样电路输出的LU L3相序信号接入至所述施密特电路，且 取样电路输出的LI、L2、L3相序信号分别通过对应的光电耦合器IC7、光电耦合器IC8、光电 耦合器IC9接入至所述三相电源显示电路；所述施密特电路的两路输出信号分别通过光电 耦合器IC5、光电耦合器IC6接入至所述相序识别电路；所述相序识别电路的输出信号接入 至所述三相电动机正反转控制电路；所述三相电源显示电路的输出信号分两路分别接入至 所述缺相识别电路和所述失压识别电路；所述三相电动机正反转控制电路、缺相识别电路、 失压识别电路的输出信号均接入至所述三相电动机运行显示电路。2. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述的取样电路由三 组阻容降压电路、整流电路、滤波电路、三端稳压器和三个限流电阻构成，所述三组阻容降 压电路分别连接三相电动机工作电源，所述三个限流电阻分别与光电耦合器IC7、光电耦合 器IC8、光电耦合器IC9的输入端连接。3. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述施密特电路由两 个555电路构成，每个555电路的输入端均连接有电阻和电容，其输出端分别连接光电耦合 器IC5、光电親合器IC6的输入端。4. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述相序识别电路由 COMS双D触发器和两个电阻构成，所述COMS双D触发器分别通过电阻连接光电耦合器IC5、 光电親合器IC6的输出端。5. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述三相电动机正反 转控制电路由晶体管、继电器，二极管和两个电阻构成。6. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述三相电源显示电 路由三个发光二极管和三个电阻构成，每个发光二极管分别串接一个电阻，所述三个发光 二极管分别连接所述光电親合器IC7、光电親合器IC8、光电親合器IC9的输出端。7. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述缺相识别电路由 与非门电路和缺相控制电路构成，所述与非门电路由三个非门和三个二极管组成，所述缺 相控制电路由晶体管、继电器，二极管和电阻构成。8. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述失压识别电路由 或非门电路和失压控制电路构成，所述或非门电路由三个非门和三个二极管组成，所述失 压控制电路由晶体管和两个电阻构成。9. 根据权利要求1所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述三相电动机运行 显示电路由多谐振荡器、十进制计数器和两组发光管构成。10. 根据权利要求9所述的三相电动机运行仿真装置，其特征是：所述两组发光管共20 个，每组10个，两组发光管交替排列围成圆形。
【专利摘要】本实用新型涉及三相电动机领域，具体是一种三相电动机运行仿真装置，包括三相电动机工作电源、直流稳压电源、取样电路、施密特电路、相序识别电路、三相电动机正反转控制电路、三相电源显示电路、缺相识别电路、失压识别电路和三相电动机运行显示电路，取样电路输出的L1、L2、L3相序信号分别通过对应的光电耦合器IC7、光电耦合器IC8、光电耦合器IC9接入至所述三相电源显示电路，施密特电路的两路输出信号分别通过光电耦合器IC5、光电耦合器IC6接入至所述相序识别电路。本实用新型的强弱电部分相互隔离；体积小，重量轻；成本小。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN204759860
【申请号】CN201520481059
【发明人】顾宏亮, 朱建明, 邹旦
【申请人】无锡技师学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月7日