[實用新型]控制電機實驗箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921489343.3
• 申請日: 2019-09-07
• 公開（公告）號: CN210443080U
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐圖
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

本實用新型提供一種控制電機實驗箱，包括包括直流無刷電機、步進電機、直流有刷電機、接線柱、步進電機驅(qū)動器、直流有刷電機驅(qū)動模塊、4位LED顯示模塊、電位器、按鍵模塊、電源模塊、Arduino開發(fā)板；本實用新型采購成本低廉，后期維護方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及教育培訓(xùn)領(lǐng)域，具體是一種控制電機實驗箱。

背景技術(shù)

電動機(Motor)是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子(如鼠籠式閉合鋁框)形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。

正是由于電機的應(yīng)用非常廣泛，因此與電機控制有關(guān)的人才需求量非常大，目前，各高校的自動化、機電一體化、電氣自動化等專業(yè)，都會開設(shè)類似《電機學(xué)》、《電機拖動系統(tǒng)》、《電機與運動控制系統(tǒng)》的課程，由于這類課程，是實踐性比較強的課程，一般都會有課內(nèi)實驗，甚至是單列實驗課程，有一款適用的電機電機實驗臺就顯得很重要了。

現(xiàn)有電機實驗臺的缺點有：

1、控制器采用PLC。現(xiàn)有的電機實驗臺使用PLC作為控制器，實驗時，需要對PLC進行編程。PLC編程通常采用梯形圖編程語言，這種語言有別于C/C++類的編程語言，是一種圖形化的編程語言，需要在另一門課程中專門學(xué)習(xí)，如果在前期課程中，沒有學(xué)過PLC編程，那么這個實驗就沒有辦法做。通常折中的辦法是直接將廠家的梯形圖程序下載到PLC中，這樣，實驗就變成驗證性實驗了。

2、集成硬件。由于該實驗臺有220V的高壓，為了安全，所有的器件都包裹在外殼之下，通過香蕉線將各部分連接起來，經(jīng)過這樣轉(zhuǎn)換以后，學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書連線，學(xué)生無需弄清驅(qū)動模塊具體的使用方法，就可以實驗，如果僅完成驗證性實驗，學(xué)生的收獲就非常有限。

3、電機無轉(zhuǎn)速傳感器。現(xiàn)有的電機實驗臺所使用的三種電機，都沒有配置速度傳感器，無法測量電機轉(zhuǎn)速，因此，只能進行開環(huán)控制。而開環(huán)控制的系統(tǒng)，無法進行PID、模糊控制，因為這些算法需要在閉環(huán)系統(tǒng)上運行。

4、成本高，維護困難。現(xiàn)有的電機實驗臺采購價格高達80000元/臺，成本比較高，所以配備的數(shù)量就很有限，實驗時，多名學(xué)生共用一臺設(shè)備，難免有些學(xué)生無所事事。如果過了保修期，對電機實驗臺的維修變得十分困難，實驗指導(dǎo)老師無法對其進行修復(fù)，交給廠家維修，價格昂貴。即使一個小部件發(fā)生故障，也會影響整個實驗臺的工作。如果棄用，大部分其他部件又是好的，將變得十分浪費。

5、學(xué)生收獲有限。由于學(xué)生做實驗的時間很有限，實踐證明，采用軟件、硬件都集成的電機實驗臺、學(xué)生到實驗室做實驗，這種模式，學(xué)生只能浮在表面，無法深入到開發(fā)板的內(nèi)部，只能進行一些半驗證實驗，學(xué)生也學(xué)到一些短期記憶的知識，等實驗課程一結(jié)束，學(xué)生真正掌握的技能非常少，收獲極其有限。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有控制電機實驗箱存在的問題。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型技術(shù)方案如下：

一種控制電機實驗箱，包括直流無刷電機1、步進電機2、直流有刷電機3、接線柱4、步進電機驅(qū)動器5、直流有刷電機驅(qū)動模塊6、4位LED顯示模塊7、按鍵模塊8、電位器9、Arduino開發(fā)板10、電源模塊11；