基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種高職院校的實驗實訓器材，尤其涉及一種在變頻器控制下的 三相異步電動機的實訓裝置。
【背景技術】
[0002] 當前，在各類高職院校的機電教學實驗室中，現有涉及三相異步電動機控制的實 訓裝置主要有兩類：一類是利用接觸器、繼電器進行三相異步電動機控制的實驗裝置，但這 類裝置如果要實現電動機的正反轉及調速控制，接線和電路都非常復雜，而且只能實現有 級調速；也不能有效實現對電動機的缺相、欠壓等防范、警示；更無法有效顯示電動機的實 際運行參數。另一類是利用PLC控制變頻器再控制三相異步電動機的實驗裝置，這類裝置 雖然接線和電路都比較簡單，而且是編程控制，能實現復雜控制，但由于PLC價格比較貴而 且要懂PLC的編程和操作，在不太復雜的控制情況下，使用它缺乏良好的經濟性和實用性。
[0003] 為此，如何選用合理的電控元件、器件，采用合理而簡單的配置結構和靈活的連接 方式，使實驗室教學中學員能更直觀地掌握知識技巧，是本領域教員致力于改善的重要方 面。
【發明內容】
[0004] 鑒于上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種基于變頻器控制三 相異步電動機的實驗裝置，解決低成本、全功能、教學質量高效提升的問題。
[0005] 本實用新型的上述目的：基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置，其特征在 于：所述實驗裝置由實驗面板、變頻器、三個行程開關、三個按鈕、三個傳感器、一臺三相異 步電動機和連接線組成，其中變頻器、行程開關、按鈕、傳感器、三相異步電動機均定位裝接 在實驗面板上，三相異步電動機的電源線與變頻器的輸出端相連，行程開關、按鈕、傳感器 可以接入變頻器的輸入端。
[0006] 進一步地，模擬按鈕操作變頻器驅動三相異步電動機正反轉實驗下，三個按鈕接 入變頻器的輸入端并設置變頻器參數，三相異步電動機的電源線與變頻器的輸出端相連。
[0007] 進一步地，模擬行程開關操作變頻器驅動三相異步電動機多段速轉動實驗下，三 個行程開關接入變頻器的輸入端并設置變頻器參數，三相異步電動機的電源線與變頻器的 輸出端相連。
[0008] 更進一步地，所述變頻器為帶操作界面的施耐德ATV31型。
[0009] 應用本實用新型的實驗裝置于現場教學中具有多方面優點，概述如下：選用低成 本、常用的主令電器，學生可以任意選取一種或幾種主令電器直接控制變頻器，從而實現對 三相異步電動機的控制，學生只要掌握變頻器參數的調節和進行簡單的接線就能完成電動 機的控制實驗，同時又給學生提供了自主設計、自主調試、自主接線的機會，是一款具有實 用價值、性價比較高的實驗裝置，通過它進行示范教學和讓學生在其上進行實驗，更有可操 作性，能增強學生的設計和動手能力，加強教學效果。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型實驗裝置的平面布局圖。
[0011] 圖2是本實用新型實驗裝置一個控制案例的原理示意圖。
[0012] 圖3是本實用新型實驗裝置另一個控制案例的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 以下便結合實施例附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本 實用新型技術方案更易于理解、掌握。
[0014] 綜合現有教學設備各方面的現狀缺陷，本實用新型開拓性地提出了一種基于變頻 器控制三相異步電動機的實驗裝置，該裝置選取按鈕、行程開關、傳感器三種典型的主令電 器，作為直接控制變頻器的實驗課操作器件，從而實現對三相異步電動機的控制。
[0015] 如圖1所示，該基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置由實驗面板1、變頻器 2、三個行程開關、三個按鈕、三個傳感器、三相異步電動機3和連接線（未標識）組成，其中 變頻器2,三個行程開關10、11、12,三個按鈕7、8、9,三個傳感器4、5、6和三相異步電動機 3均定位裝接在實驗面板1上，該套裝的結構形式旨在便于實驗教學，方便學生在實驗課程 中取用、收納該實驗裝置，避免各類元器件的散亂丟放、實驗室環境混亂。其中三相異步電 動機3的電源線與變頻器2的輸出端固定相連，形成一個變頻器控制三相異步電動機的固 有實驗模式。而行程開關、按鈕、傳感器初始狀態下并不與變頻器相連，而在實驗過程中由 學生部分選擇接入變頻器的輸入端。
[0016] 實驗應用案例1，如圖2所示，是一個利用該實驗裝置組成的一個控制三相異步電 動機正反停的接線實例的原理圖。由變頻器、三相異步電動機、三個按鈕組成，變頻器采用 施耐德生產的帶面板的ATV31型。變頻器的L/N端外界220V電源，U/V/W端則對應連接三 相異步電動機的U/V/W端，而變頻器的LI1/LI2/LI3分別連接三個按鈕并向三個按鈕提供 24V的工作電壓。按照原理圖完成接線，調節變頻器的如下參數：1) drC - FCS = InI-- 恢復出廠設置；2)FLt - OPL = yes--電機缺相檢測；3)1_0 - tCC = 3C--設置控制方 式；4) I-O - rrS = LI3--設置反轉；5) CtL - Frl = AIP--設置給定方式；6) SEt - HSP = 38--設置最高速為38Hz ;7) SEt - LSP = 8--設置最低速為8Hz ;8) SEt - ACC =9--設置升速時間為9s ;9) SEt - dEC = 4--降速時間為4s。完成實驗連接和參數 設置后，按一下按鈕SB2 (即按鈕2)，電動機正轉并連續運行，按一下按鈕SBl (即按鈕1) 電動機停轉，按一下按鈕SB3 (即按鈕3)電動機反轉并連續運行，再次按下按鈕SBl (即按 鈕1)電動機停轉。
[0017] 實驗應用案例2,如圖3所示，一個利用該實驗裝置組成的一個控制三相異步電動 機多段速轉動的接線實例的原理圖。由變頻器、三相異步電動機、三個行程開關組成，變頻 器采用施耐德生產的帶面板的ATV31型。變頻器的L/N端外界220V電源，U/V/W端則對應 連接三相異步電動機的U/V/W端，而變頻器的LI1/LI2/LI3分別連接三個行程開關并向三 個行程開關提供24V的工作電壓。按照原理圖完成接線，調節變頻器的如下參數：l)drC - FCS = InI--恢復出廠設置；2) FLt - OPL = no--電機缺相不檢測；3) I-O - tCC = LOC--設置控制方式；4 )CtL 一 Frl = AIP--設置給定方式；5)SEt - HSP = 48--設置 最高速為 48Hz ;6) SEt - LSP = 6--設置最低速為 6Hz ;7) FUn - PSS - PS2 = LIl-- 給兩段速度控制分配端子；8) FUn - PSS - PS4 = LI2-一給四段速分配端子；9) FUn - PSS - PS8 = LI3--給八段速分配端子；10)FUn - PSS - SP2 = 12--設置第二段速度； IDFUn - PSS - SP3 = 18--設置第三段速度；12)FUn - PSS - SP4 = 24--設置第四 段速度；13) FUn - PSS - SP5 = 30-設置第五段速度；14) FUn - PSS - SP6 = 36--設 置第六段速度；15) FUn - PSS - SP7 = 42--設置第七段速度；16) FUn - PSS - SP8 = 48一一設置第八段速度。按下變頻器的面板啟動按鈕，電動機變速運行，三個行程開關不同 的碰撞接通情況，將產生不同的轉速，如下表1所示，
[0018]
[0019] 其中0代表斷開，1代表接通。
[0020] 類似的實施例也可以利用一種或多種上述主令電器實現，學生只要掌握變頻器參 數的調節和進行簡單的接線就能完成電動機的實驗，該實驗裝置同時又給學生提供了自主 設計、自主調試、自主接線的機會，是一款具有實用價值、性價比很高的實驗裝置，通過它進 行示范教學和讓學生在其上進行實驗，更有可操作性，能增強學生的設計和動手能力，可加 強教學效果。
[0021] 除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式，凡采用等同替換或等效變 換形成的技術方案，均落在本實用新型所要求保護的范圍之內。
【主權項】
1. 基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置，其特征在于：所述實驗裝置由實驗面 板、變頻器、三個行程開關、三個按鈕、三個傳感器、一臺三相異步電動機和連接線組成，其 中變頻器、行程開關、按鈕、傳感器、三相異步電動機均定位裝接在實驗面板上，三相異步電 動機的電源線與變頻器的輸出端相連，行程開關、按鈕、傳感器可以接入變頻器的輸入端。2. 根據權利要求1所述基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置，其特征在于：模 擬按鈕操作變頻器驅動三相異步電動機正反轉實驗下，三個按鈕接入變頻器的輸入端并設 置變頻器參數，三相異步電動機的電源線與變頻器的輸出端相連。3. 根據權利要求1所述基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置，其特征在于：模 擬行程開關操作變頻器驅動三相異步電動機多段速轉動實驗下，三個行程開關接入變頻器 的輸入端并設置變頻器參數，三相異步電動機的電源線與變頻器的輸出端相連。4. 根據權利要求1至3中任一項所述基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置，其 特征在于，所述變頻器為帶操作界面的施耐德ATV31型。
【專利摘要】本實用新型揭示了一種基于變頻器控制三相異步電動機的實驗裝置，主要由實驗面板、變頻器、三個行程開關、三個按鈕、三個傳感器、三相異步電動機和連接線組成，其中變頻器、行程開關、按鈕、傳感器、三相異步電動機均定位裝接在實驗面板上，三相異步電動機的電源線與變頻器的輸出端相連，行程開關、按鈕、傳感器可以接入變頻器的輸入端。本實用新型選用低成本、常用的主令電器，學生可以任意選取其一或幾種主令電器組合控制變頻器，從而實現對三相異步電動機的控制，通過它進行示范教學和讓學生在其上進行實驗，更有可操作性，能增強學生的設計和動手能力，加強教學效果。
【IPC分類】G09B25/02
【公開號】CN204759892
【申請號】CN201420789574
【發明人】王春生, 黃華棟
【申請人】蘇州工業職業技術學院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2014年12月15日