專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于變頻器制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)節(jié)能提倡越來(lái)越廣，變頻器的使用也越來(lái)越多。但變頻器的用途與原理的普及卻非常的局限，從而阻礙了變頻器這類(lèi)優(yōu)秀的節(jié)能產(chǎn)品的更大范圍的推廣。而且由于對(duì)變頻器知識(shí)的缺乏，使那些懂變頻節(jié)能原理卻又不知如何匹配電動(dòng)機(jī)與變頻器，從而使節(jié)能適得其反，損壞了電動(dòng)機(jī)設(shè)備和外部連接設(shè)備。如今高校，科研單位對(duì)學(xué)生和科研人員的培養(yǎng)逐漸加大了投入，對(duì)變頻器的研究也逐漸由書(shū)本轉(zhuǎn)向了現(xiàn)場(chǎng)，但是局限性在于資源的有限，比如I. 5KW的變頻適合用于*I. 5KW風(fēng)機(jī)，但是如果想實(shí)驗(yàn)是否該變頻器能適用于I. 5KW的水泵電動(dòng)機(jī)，那此時(shí)需要一個(gè)水泵電動(dòng)機(jī)，而且需要一套輸水設(shè)備，還有需要有一個(gè)水池等等外界條件。能不能有這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)上可以采用調(diào)節(jié)負(fù)載的輸出方式來(lái)模擬出同一變頻器對(duì)同一電動(dòng)機(jī)的不同特性的調(diào)速，同時(shí)用一些設(shè)備監(jiān)測(cè)整個(gè)調(diào)速過(guò)程的耗電、對(duì)電網(wǎng)的污染狀況，變頻的輸出特性，電動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩。將以往電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)
能量轉(zhuǎn)換方式由電能-機(jī)械能-機(jī)械能，更變?yōu)殡娔?機(jī)械能-負(fù)載熱能。這樣
雖小了實(shí)驗(yàn)的規(guī)模，減少了成本和工具。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有變頻調(diào)速且能模擬負(fù)載的，給高校和科研單位提供硬件設(shè)備的具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為達(dá)到發(fā)明目的本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是—種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于包括三相交流接觸器、電度表、繼電器、電抗器、單片機(jī)控制系統(tǒng)、變頻器、電動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)，所述三相交流接觸器與三相交流電源連接，其經(jīng)電度表與繼電器連接，所述繼電器的常閉端子與電抗器連接，所述繼電器的常開(kāi)端子與電抗器均與變頻器連接，所述變頻器與電動(dòng)機(jī)連接，所述電動(dòng)機(jī)與測(cè)試其功率和扭矩及模擬負(fù)載的測(cè)功機(jī)連接；所述繼電器與控制其線(xiàn)包電源開(kāi)閉的單片機(jī)控制系統(tǒng)連接；所述變頻器的多功能端子與單片機(jī)控制系統(tǒng)連接，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)外接有控制變頻器多功能端子開(kāi)閉的鍵盤(pán)，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與通220V交流電源的開(kāi)關(guān)電源連接。進(jìn)一步,所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與測(cè)功機(jī)的測(cè)功軸連接。進(jìn)一步，所述變頻器的三相輸出線(xiàn)路上均串聯(lián)有檢測(cè)相電流的電流表和均并聯(lián)有檢測(cè)相電壓的電壓表。進(jìn)一步，所述三相交流接觸器的電源線(xiàn)包上串接有急停開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步，所述變頻器的輸出線(xiàn)路上串接有報(bào)警用的蜂鳴器和光點(diǎn)指示燈。[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思，用按鍵控制單片機(jī)控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)繼電器來(lái)決定變頻器多功能端子的斷開(kāi)或閉合，來(lái)進(jìn)行模擬PLC控制。測(cè)功機(jī)的主要特點(diǎn)是通過(guò)萬(wàn)向節(jié)將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與測(cè)功機(jī)的電轉(zhuǎn)軸相連接，確保轉(zhuǎn)速一致。測(cè)功機(jī)通過(guò)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)測(cè)功機(jī)的渦流測(cè)功器，再由傳感器將所測(cè)到的數(shù)據(jù)如頻率，扭矩，轉(zhuǎn)速，溫度，電流，電壓，功率等傳送到顯示界面。然后根據(jù)顯示數(shù)據(jù)可以手動(dòng)增加測(cè)功機(jī)的負(fù)載量來(lái)增大調(diào)速電動(dòng)機(jī)的總負(fù)載。當(dāng)變頻器變頻運(yùn)行電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)速度隨時(shí)變化，此時(shí)測(cè)功機(jī)將通過(guò)傳感器反饋檢測(cè)的電壓電流實(shí)時(shí)自動(dòng)增加或減小其自身負(fù)載使其與電動(dòng)機(jī)相匹配。這樣即可模擬出不同類(lèi)型負(fù)載的調(diào)速特性。當(dāng)電動(dòng)機(jī)以一定頻率輸出時(shí)，可以通過(guò)測(cè)功機(jī)自動(dòng)或手動(dòng)改變電動(dòng)機(jī)的輸出負(fù)載，可以通過(guò)觀測(cè)電動(dòng)機(jī)輸入側(cè)的參數(shù)來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的效率，特性及變頻的作用，還可以進(jìn)行變頻器性能的測(cè)試。本實(shí)用新型主要分為四個(gè)模塊三相交流輸入、變頻調(diào)速、電動(dòng)機(jī)輸出測(cè)試、單片 機(jī)控制。(一)、三相交流輸入三相交流電源輸入通過(guò)一個(gè)三相交流接觸器，三相交流接觸器的電源線(xiàn)包串接一個(gè)急停開(kāi)關(guān)和一個(gè)通220V交流電源的開(kāi)關(guān)電源。三相交流電源經(jīng)過(guò)三相交流接觸器后經(jīng)過(guò)三相交流電度表輸入繼電器，繼電器常閉端子輸出給三相星型轉(zhuǎn)三角形電抗器，再輸入給調(diào)速變頻器；繼電器的常開(kāi)端子直接輸出給變頻器。因此可以通過(guò)切換繼電器開(kāi)閉控制電網(wǎng)電壓是否經(jīng)過(guò)電抗器，可以對(duì)比次系統(tǒng)的功率因數(shù)來(lái)觀察變頻器的性能和對(duì)電網(wǎng)的污染狀況。其中各相、線(xiàn)電壓，相電流可由電度表直接讀得減少了單表的數(shù)量，減少故障率，提高精準(zhǔn)度。(二)、變頻調(diào)速該系統(tǒng)主要以變頻器為核心，也是整個(gè)系統(tǒng)的核心，有三相交流電輸入后，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定，進(jìn)行變頻調(diào)速，功率段可以自由變換，更換變頻器。其中變頻器的鍵盤(pán)外用分離式，即采用排線(xiàn)連接，將鍵盤(pán)安裝規(guī)定在試驗(yàn)臺(tái)的合適位置。變頻器的多功能端子則由單片機(jī)通過(guò)控制繼電器的閉合與斷開(kāi)來(lái)模擬PLC邏輯控制，通過(guò)變頻器鍵盤(pán)對(duì)SrS6端子進(jìn)行多功能設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。多功能端子變頻器輸出串接一個(gè)蜂鳴器和一個(gè)光點(diǎn)指示燈，設(shè)置變頻器當(dāng)期出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警發(fā)出聲光信號(hào)。變頻器輸出則采用單表檢測(cè)，即三個(gè)電壓表分別并聯(lián)在相與相之間檢測(cè)線(xiàn)電壓，三個(gè)電流表分別用隔離CT接入每相中，檢測(cè)相電流。(三)、電動(dòng)機(jī)輸出測(cè)試此部分是由電動(dòng)機(jī)功率測(cè)試儀完成，其輸入為單相220V交流電源，通過(guò)一個(gè)萬(wàn)向節(jié)將變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)與測(cè)功機(jī)的測(cè)功軸相連接，并且由萬(wàn)向節(jié)確保其轉(zhuǎn)速在一致。其測(cè)功機(jī)的功能體現(xiàn)為能隨時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，而且能手動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載或通過(guò)內(nèi)部傳感器自動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出電流電壓來(lái)判斷其瞬間的電動(dòng)機(jī)輸出功率來(lái)及時(shí)改變測(cè)功儀內(nèi)部的負(fù)載，達(dá)到與電動(dòng)機(jī)相匹配的功率。而且測(cè)功機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的要求范圍(Γ3600轉(zhuǎn)/分，這個(gè)范圍能適應(yīng)多款電動(dòng)機(jī)，同時(shí)使變頻的調(diào)頻范圍更廣，更精準(zhǔn)。(四)、單片機(jī)控制采用單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行電氣控制，同時(shí)結(jié)合變頻器的多功能端子用鍵盤(pán)控制單片機(jī)，然后單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的多功能端子控制，實(shí)現(xiàn)變頻器的模擬PLC控制。本實(shí)用新型的有益效果(I)將不同負(fù)載的特性輸入到測(cè)功機(jī)中，測(cè)功機(jī)自動(dòng)或手動(dòng)模擬出該負(fù)載的特性，并且及時(shí)反饋出電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)扭矩，實(shí)時(shí)扭矩，實(shí)際轉(zhuǎn)速，功率，等，這樣可以節(jié)省不少的硬件設(shè)備和空間，能更容易的讓學(xué)生或科研人員分析電機(jī)的特性和不同變頻器的特性。(2)能用單片機(jī)模擬簡(jiǎn)單的PLC端子控制，鍛煉其動(dòng)手能力，能更切合實(shí)際的去了解變頻的節(jié)能原理。

圖I是本實(shí)用新型的電氣原理圖。圖2是本實(shí)用新型的單片機(jī)控制系統(tǒng)的電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)與測(cè)功機(jī)的連接示意圖。圖4是本實(shí)用新型的主視圖。圖5是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。 圖6是本實(shí)用新型的進(jìn)線(xiàn)電源回路連接圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本實(shí)用新型局限于這些具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本實(shí)用新型涵蓋了權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。參見(jiàn)圖I、圖3、圖4、圖5，一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括三相交流接觸器5、電度表6、繼電器7、電抗器8、單片機(jī)控制系統(tǒng)12、變頻器10、電動(dòng)機(jī)14和測(cè)功機(jī)16，所述三相交流接觸器5與三相交流電源連接，其經(jīng)電度表6與繼電器7連接，所述繼電器7的常閉端子與電抗器8連接，所述繼電器7的常開(kāi)端子與電抗器8均與變頻器10連接，所述變頻器10與電動(dòng)機(jī)14連接，所述電動(dòng)機(jī)14與測(cè)試其功率和扭矩及模擬負(fù)載的測(cè)功機(jī)16連接；所述繼電器7與控制其線(xiàn)包電源開(kāi)閉的單片機(jī)控制系統(tǒng)12連接；所述變頻器10的多功能端子與單片機(jī)控制系統(tǒng)12連接，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)12外接有控制變頻器10多功能端子開(kāi)閉的鍵盤(pán)11，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)12與通220V交流電源的開(kāi)關(guān)電源4連接。所述電動(dòng)機(jī)14通過(guò)萬(wàn)向節(jié)15與測(cè)功機(jī)16的測(cè)功軸連接。所述變頻器10的三相輸出線(xiàn)路上均串聯(lián)有檢測(cè)相電流的電流表和均并聯(lián)有檢測(cè)相電壓的電壓表，見(jiàn)圖4中的電壓電流檢測(cè)儀表13。所述三相交流接觸器5的電源線(xiàn)包上串接有急停開(kāi)關(guān)18。所述變頻器10的輸出線(xiàn)路上串接有報(bào)警用的蜂鳴器和光點(diǎn)指示燈，見(jiàn)圖4中的報(bào)警燈17。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思，用按鍵控制單片機(jī)控制系統(tǒng)12，驅(qū)動(dòng)繼電器7來(lái)決定變頻器10多功能端子的斷開(kāi)或閉合，來(lái)進(jìn)行模擬PLC控制。測(cè)功機(jī)16的主要特點(diǎn)是通過(guò)萬(wàn)向節(jié)15將電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)軸與測(cè)功機(jī)16的電轉(zhuǎn)軸相連接，確保轉(zhuǎn)速一致。測(cè)功機(jī)16通過(guò)電動(dòng)機(jī)14旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)測(cè)功機(jī)的渦流測(cè)功器，再由傳感器將所測(cè)到的數(shù)據(jù)如頻率，扭矩，轉(zhuǎn)速，溫度，電流，電壓，功率等傳送到顯示界面。然后根據(jù)顯示數(shù)據(jù)可以手動(dòng)增加測(cè)功機(jī)的負(fù)載量來(lái)增大調(diào)速電動(dòng)機(jī)的總負(fù)載。當(dāng)變頻器10變頻運(yùn)行電動(dòng)機(jī)14時(shí)，電動(dòng)機(jī)14速度隨時(shí)變化，此時(shí)測(cè)功機(jī)16將通過(guò)傳感器反饋檢測(cè)的電壓電流實(shí)時(shí)自動(dòng)增加或減小其自身負(fù)載使其與電動(dòng)機(jī)相匹配。這樣即可模擬出不同類(lèi)型負(fù)載的調(diào)速特性。當(dāng)電動(dòng)機(jī)14以一定頻率輸出時(shí)，可以通過(guò)測(cè)功機(jī)16自動(dòng)或手動(dòng)改變電動(dòng)機(jī)的輸出負(fù)載，可以通過(guò)觀測(cè)電動(dòng)機(jī)14輸入側(cè)的參數(shù)來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的效率，特性及變頻的作用，還可以進(jìn)行變頻器性能的測(cè)試。本實(shí)用新型主要分為四個(gè)模塊三相交流輸入、變頻調(diào)速、電動(dòng)機(jī)輸出測(cè)試、單片機(jī)控制。(一)、三相交流輸入三相交流電源輸入通過(guò)一個(gè)三相交流接觸器5，三相交流接觸器5的電源線(xiàn)包串接一個(gè)急停開(kāi)關(guān)18和一個(gè)通220V交流電源的開(kāi)關(guān)電源4。三相交流電源經(jīng)過(guò)三相交流接觸器5后經(jīng)過(guò)三相交流電度表6輸入繼電器7，繼電器7常閉端子輸出給三相星型轉(zhuǎn)三角形電抗器8，再輸入給調(diào)速變頻器10;繼電器7的常開(kāi)端子直接輸出給變頻器10。因此可以通過(guò)切換繼電器7開(kāi)閉 控制電網(wǎng)電壓是否經(jīng)過(guò)電抗器8，可以對(duì)比次系統(tǒng)的功率因數(shù)來(lái)觀察變頻器的性能和對(duì)電網(wǎng)的污染狀況。其中各相、線(xiàn)電壓，相電流可由電度表直接讀得減少了單表的數(shù)量，減少故障率，提高精準(zhǔn)度。(二)、變頻調(diào)速該系統(tǒng)主要以變頻器10為核心，也是整個(gè)系統(tǒng)的核心，有三相交流電輸入后，通過(guò)鍵盤(pán)11設(shè)定，進(jìn)行變頻調(diào)速，功率段可以自由變換，更換變頻器10。其中變頻器10的鍵盤(pán)11外用分離式，即采用排線(xiàn)連接，將鍵盤(pán)11安裝規(guī)定在試驗(yàn)臺(tái)的合適位置。變頻器10的多功能端子則由單片機(jī)通過(guò)控制繼電器7的閉合與斷開(kāi)來(lái)模擬PLC邏輯控制，通過(guò)鍵盤(pán)11對(duì)Sf S6端子進(jìn)行多功能設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。多功能端子變頻器輸出串接一個(gè)蜂鳴器和一個(gè)光點(diǎn)指示燈，設(shè)置變頻器10當(dāng)期出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警發(fā)出聲光信號(hào)。變頻器10輸出則采用單表檢測(cè)，即三個(gè)電壓表分別并聯(lián)在相與相之間檢測(cè)線(xiàn)電壓，三個(gè)電流表分別用隔離CT接入每相中，檢測(cè)相電流。(三)、電動(dòng)機(jī)輸出測(cè)試此部分是由電動(dòng)機(jī)14功率測(cè)試儀完成，其輸入為單相220V交流電源，通過(guò)一個(gè)萬(wàn)向節(jié)15將變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)14與測(cè)功機(jī)16的測(cè)功軸相連接，并且由萬(wàn)向節(jié)15確保其轉(zhuǎn)速在一致。其測(cè)功機(jī)16的功能體現(xiàn)為能隨時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，而且能手動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載或通過(guò)內(nèi)部傳感器自動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出電流電壓來(lái)判斷其瞬間的電動(dòng)機(jī)14輸出功率來(lái)及時(shí)改變測(cè)功機(jī)16內(nèi)部的負(fù)載，達(dá)到與電動(dòng)機(jī)14相匹配的功率。而且測(cè)功機(jī)16對(duì)轉(zhuǎn)速的要求范圍(Γ3600轉(zhuǎn)/分，這個(gè)范圍能適應(yīng)多款電動(dòng)機(jī)，同時(shí)使變頻的調(diào)頻范圍更廣，更精準(zhǔn)。(四)、單片機(jī)控制采用單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行電氣控制，同時(shí)結(jié)合變頻器10的多功能端子用鍵盤(pán)11控制單片機(jī)，然后單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器7進(jìn)行簡(jiǎn)單的多功能端子控制，實(shí)現(xiàn)變頻器10的模擬PLC控制。參照?qǐng)D2，所述的單片機(jī)控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)U1，排阻Rpl，Rp2，按鍵S1 S8，電容C13 C16，電阻R8。其中Ul為主控芯片，40腳接電源VCC，20腳接地，Rpl的I腳連接電源VCC，2腳腳連接單片機(jī)的I腳 腳，構(gòu)成單片機(jī)控制的上拉，按鍵Sf S7的3、4腳與單片機(jī)的廣7腳連接，按鍵Sf S7的1、2腳連接電源VCC，此部分電路Sf S6組成了單片機(jī)對(duì)變頻器的多功能端子的控制；S7通過(guò)單片機(jī)發(fā)出信號(hào)電平給繼電器線(xiàn)包驅(qū)動(dòng)電路來(lái)選擇繼電器是的輸出時(shí)經(jīng)過(guò)電抗器再輸出給變頻器還是繼電器直接輸出給。Rp2的I腳接于VCC，2腳腳分別接于單片機(jī)的33 39腳，作為輸出上拉。S8的1，2腳、C13的正極、C14的I腳相連，接于VCC ；S8的3，4腳、C13的負(fù)極、C14的2腳、R8的I腳、單片機(jī)的9腳連接；R8的2腳接地，此部分組成了單片機(jī)的簡(jiǎn)單復(fù)位電路。C15的I腳與晶振Y2的I腳和單片機(jī)的19腳相連，C16的I腳與晶振Y2的2腳與單片機(jī)的18腳相連，C15的2腳與C16的二腳連接地，構(gòu)成了單片機(jī)最小的時(shí)鐘。以上組成了單片機(jī)最小控制系統(tǒng)。多功能端子控制由6路原理一樣的電路組成，元件有光耦PS2501，24V繼電器，2P插座，LED指示燈，對(duì)地電容，對(duì)地電阻。SI端子的控制回路C5的I腳與單片機(jī)的39腳和PCl光耦PS2501的I腳相連接，C5的2腳與地相連；PC1光耦PS2501的2腳與D8的I腳連接，D8的2腳與Rl的I腳連接，Rl的2腳與地相連接；PC1光耦PS2501的4腳與24V相連接，3腳與繼電器Kl的3腳連接，繼電器Kl的4腳與地相連接，繼電器Kl的I腳接2P插座Jl的I腳，繼電器Kl的2腳接2P插座的Jl的2腳。S2端子的控制回路C6的I腳與單片機(jī)的38腳和PC2光耦PS2501的I腳相連接，C6的2腳與地相連；PC2光耦PS2501的2腳與D9的I腳連接，D9的2腳與R2的I腳連接，R2的2腳與地相連接；PC2光耦PS2501的4腳與24V相連接，3腳與繼電器K2的3腳連接，繼電器K2的4腳與地相連接，繼電器K2的I腳接2P插座J2的I腳，繼電器K2的 2腳接2P插座的J2的2腳。S3端子的控制回路C7的I腳與單片機(jī)的37腳和PC3光耦PS2501的I腳相連接，C7的2腳與地相連；PC3光耦PS2501的2腳與DlO的I腳連接，DlO的2腳與R3的I腳連接，R3的2腳與地相連接；PC3光耦PS2501的4腳與24V相連接，3腳與繼電器K3的
3腳連接，繼電器K3的4腳與地相連接，繼電器K3的I腳接2P插座J3的I腳，繼電器K3的2腳接2P插座的J3的2腳。S4端子的控制回路C8的I腳與單片機(jī)的36腳和PC4光耦PS2501的I腳相連接，C8的2腳與地相連；PC4光耦PS2501的2腳與Dll的I腳連接，Dll的2腳與R4的I腳連接，R4的2腳與地相連接；PC4光耦PS2501的4腳與24V相連接，3腳與繼電器K4的3腳連接，繼電器K4的4腳與地相連接，繼電器K4的I腳接2P插座J4的I腳，繼電器K4的2腳接2P插座的J4的2腳。S5端子的控制回路C9的I腳與單片機(jī)的36腳和PC5光耦PS2501的I腳相連接，C9的2腳與地相連；PC5光耦PS2501的2腳與D12的I腳連接，D12的2腳與R5的I腳連接，R5的2腳與地相連接；PC5光耦PS2501的4腳與24V相連接，3腳與繼電器K5的3腳連接，繼電器K5的4腳與地相連接，繼電器K5的I腳接2P插座J5的I腳，繼電器K5的2腳接2P插座的J5的2腳。S6端子的控制回路C10的I腳與單片機(jī)的36腳和PC6光耦PS2501的I腳相連接，ClO的2腳與地相連；PC5光耦PS2501的2腳與D13的I腳連接，D13的2腳與R6的I腳連接，R6的2腳與地相連接；PC5光耦PS2501的4腳與24V相連接，3腳與繼電器K6的3腳連接，繼電器K6的4腳與地相連接，繼電器K6的I腳接2P插座J6的I腳，繼電器K6的2腳接2P插座的J6的2腳。S7控制回路該回路比較上面多功能端子控制回路增大了驅(qū)動(dòng)，Cll的I腳與電源VCC和PC7光耦PS2501的I腳連接，Cll的2腳與地相連接。R7的I腳與D14發(fā)光二極管的2腳連接，D14的I腳與PC7光耦PS2501的2腳連接，R7的I腳與單片機(jī)的33腳連接。PC7光耦PS2501的4腳與D14三極管BAW56的1、2腳相連接，同時(shí)也連接于繼電器的3腳，并在此點(diǎn)引入了 24V電源。PC7的3腳與RIO, R9的I腳相連，RIO, R9的2腳與Rll, C12的I腳還有Tl的I腳連接，Rll, C12的2腳與Tl的3腳跟24V的地COM連接，Tl的2腳與D14的3腳和繼電器K7的4腳相連接。繼電器K7的I腳與2P插座J9的I腳連接，繼電器K7的2腳與J9的2腳連接。單片機(jī)控制系統(tǒng)電源為外置開(kāi)關(guān)電源，單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)2P插座J7從開(kāi)關(guān)電源引入VCC+5V電源；通過(guò)2P插座J8從開(kāi)關(guān)電源引入24V電源。參見(jiàn)圖6，電源線(xiàn)的接線(xiàn)步驟為電源線(xiàn)由電源進(jìn)線(xiàn)孔I進(jìn)入采用三相四線(xiàn)制，分別接于端子排3，再將電源線(xiàn)分別接至端子排3的I'，2'，3' Λ'端子的下側(cè)，再由P，2，，3' Λ'端子的上側(cè)輸出空氣開(kāi)關(guān)2，經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)2電源回落到端子排3的5'，6'，V，8'端子的上側(cè)。由6' ,T，8'端子的下側(cè)輸出給三相交流接觸器5。此處有空氣開(kāi)關(guān)2決定了整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的通電狀況；端子排3又從8'與5'端子的下側(cè)分別引線(xiàn)至10' ,12!端子，其中10'與11'短接，12'與13'短接，再由11'，13'端子輸出給開(kāi)關(guān) 電源4，給開(kāi)關(guān)電源4提供220V交流電源。10'與12'輸出，其中10'直接連接接觸器線(xiàn)包的一端，12'端子接急停開(kāi)關(guān)18的I腳，急停開(kāi)關(guān)18的2腳輸出給按鈕的I腳，按鈕的2腳連接至接觸器線(xiàn)包的另一側(cè)，形成一個(gè)閉合的線(xiàn)包電源控制回路。由端子排3的三相交流輸出進(jìn)入三相交流接觸器5，接觸器流入三相電度表6，其中電流串，電壓并聯(lián)，電源線(xiàn)再由電度表5輸出給繼電器7，繼電器7常閉端子輸出給電抗器8的二次側(cè)，繼電器7的常開(kāi)端子輸出給變頻器10的一次側(cè)，繼電器7的線(xiàn)包電源由單片機(jī)控制系統(tǒng)12的S7按鍵，發(fā)出信號(hào)控制J9插座的通斷，J9兩端并聯(lián)于220V交流電源，來(lái)控制繼電器7的吸合。電抗器8二次側(cè)輸出給變頻器10的RST，變頻器10的UVW輸入電壓電流檢測(cè)儀表13，該部分實(shí)際為6個(gè)獨(dú)立的儀表，其中三個(gè)是用于檢測(cè)線(xiàn)電壓的電壓表，三個(gè)是用于檢測(cè)相電流的電流變，接線(xiàn)按照電壓表并聯(lián)，電流表串聯(lián)，并最終分別從三個(gè)電流表，la, lb, Ic輸出給三相異步電機(jī)的UVW。單片機(jī)控制系統(tǒng)12通過(guò)圖2的Jf J6連接變頻器10的多功能端子，其中Jl的I腳連接變頻器的SI，2腳連接SC，而J2 J6則由單線(xiàn)分別引出至多功能段子的S2飛6。
權(quán)利要求1.一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于包括三相交流接觸器、電度表、繼電器、電抗器、單片機(jī)控制系統(tǒng)、變頻器、電動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)，所述三相交流接觸器與三相交流電源連接，其經(jīng)電度表與繼電器連接，所述繼電器的常閉端子與電抗器連接，所述繼電器的常開(kāi)端子與電抗器均與變頻器連接，所述變頻器與電動(dòng)機(jī)連接，所述電動(dòng)機(jī)與測(cè)試其功率和扭矩及模擬負(fù)載的測(cè)功機(jī)連接；所述繼電器與控制其線(xiàn)包電源開(kāi)閉的單片機(jī)控制系統(tǒng)連接；所述變頻器的多功能端子與單片機(jī)控制系統(tǒng)連接，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)外接有控制變頻器多功能端子開(kāi)閉的鍵盤(pán)，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與通220V交流電源的開(kāi)關(guān)電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)與測(cè)功機(jī)的測(cè)功軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述變頻器的三相輸出線(xiàn)路上均串聯(lián)有檢測(cè)相電流的電流表和均并聯(lián)有檢測(cè)相電壓的電壓表。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述三相交流接觸器的電源線(xiàn)包上串接有急停開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述變頻器的輸出線(xiàn)路上串接有報(bào)警用的蜂鳴器和光點(diǎn)指示燈。
專(zhuān)利摘要一種具有變頻調(diào)速模擬負(fù)載教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括三相交流接觸器、電度表、繼電器、電抗器、單片機(jī)控制系統(tǒng)、變頻器、電動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)，所述三相交流接觸器與三相交流電源連接，其經(jīng)電度表與繼電器連接，所述繼電器的常閉端子與電抗器連接，所述繼電器的常開(kāi)端子與電抗器均與變頻器連接，所述變頻器與電動(dòng)機(jī)連接，所述電動(dòng)機(jī)與測(cè)試其功率和扭矩及模擬負(fù)載的測(cè)功機(jī)連接；所述繼電器與控制其線(xiàn)包電源開(kāi)閉的單片機(jī)控制系統(tǒng)連接；所述變頻器的多功能端子與單片機(jī)控制系統(tǒng)連接，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)外接有控制變頻器多功能端子開(kāi)閉的鍵盤(pán)，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)與通220V交流電源的開(kāi)關(guān)電源連接。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202434105SQ201120551709
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者徐林慧 申請(qǐng)人:嘉興市佳樂(lè)科儀有限公司