[实用新型]一种电机类教学设备的机械负载对象的模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种电机类教学设备的机械负载对象的模拟装置，包括加载装置、转矩转速仪、被试电机、测速装置、控制器、触摸屏和测量显示仪；所述加载装置的输出轴经联轴器与转矩转速仪连接；所述转矩转速仪与测量显示仪电连接；所述转矩转速仪的输出轴经联轴器与被试电机连接；所述被试电机与测速装置连接；所述控制器分别与测速装置和加载装置电连接；所述触摸屏与控制器通信连接。本实用新型作为传统电机实验实训、变频器实验实训等教学设备配套的模拟负载对象，提高实验实训教学效果；也可以作为各类电机试验、变频器等电机驱动器实验或自动控制系统试验的模拟负载对象，提高试验效率。

技术领域

本实用新型涉及属于教学设备和电机测试领域，特别涉及一种电机类教学设备的机械负载对象的模拟装置。

背景技术

变频器、数控系统、电机等实验实训设备需要控制对象，如：恒压供水系统，风机、水泵、传送带等。一种方法是采用水箱模型、电梯模型等，这种方法的缺点是成本高、占空间大，也不能满足教学需要多种类型控制对象的要求。

实际机械负载对象的模拟主要有四个方面的内容：(1)机械特性的模拟，即转矩-转速特性曲线的模拟。针对不同的应用场合，典型的负载类型有：恒转矩负载,负载转矩与转速无关，如传送带、提升机等；恒功率负载，负载功率与转速无关，如卷绕机、机床主轴等；线性负载，负载转矩与转速成正比，如拉丝机等、二次方负载；负载转矩与转速平方成正比，如风机、水泵等；实际设备负载往往是以上之组合，复杂度较高。(2)工况的模拟，即转矩-时间曲线的模拟，指的是设备在不同工况下，负载的变化，如：数控机床在工艺参数下加工某工件过程中，主轴负载转矩的变化；(3)故障特性的模拟，如数控机床加工过程中，刀具发生碰撞故障时负载转矩的变化；(4)应用场景的模拟。

现有的设备或装置，如各种电机负载试验系统，也能进行加载，主要目的是进行电机的负载性能测试。但在教学教育领域中，缺乏相关的设备或装置，因此如何得到一种与电机相关的教学设备的机械负载对象的模拟装置是申请人当前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种电机类教学设备的机械负载对象的模拟装置。本实用新型作为传统电机实验实训、变频器实验实训等教学设备配套的模拟负载对象，提高实验实训教学效果；也可以作为各类电机试验、变频器等电机驱动器实验或自动控制系统试验的模拟负载对象，提高试验效率。

本实用新型的技术方案：一种电机类教学设备的机械负载对象的模拟装置，包括加载装置、转矩转速仪、被试电机、测速装置、控制器、触摸屏和测量显示仪；所述加载装置的输出轴经联轴器与转矩转速仪连接；所述转矩转速仪与测量显示仪电连接；所述转矩转速仪的输出轴经联轴器与被试电机连接；所述被试电机与测速装置连接；所述控制器分别与测速装置和加载装置电连接；所述触摸屏与控制器通信连接。

上述的电机教学设备的机械负载对象的模拟装置，所述的加载装置为磁滞制动器；所述的测速装置为光电编码器。

前述的电机教学设备的机械负载对象的模拟装置，所述的加载装置为交流伺服电动机、变频电机或磁粉制动器的一种。

前述的电机教学设备的机械负载对象的模拟装置，所述的测速装置为测速发电机或磁编码器。

前述的电机教学设备的机械负载对象的模拟装置，所述的控制器为单片机、嵌入式控制器、PLC或计算机。

与现有技术相比，本实用新型采用了一种负载机械特性、负载故障特性和虚拟应用场景相结合的全场景模拟装置。对控制器来说，就像是真实设备，电动机被加载转矩特性、故障特性是与真实对象一样的；对学习者来说，还能看到所模拟的对象的真实场景。因此，模拟效果更好、更全面。作为一种独立的装置，可以用于各种教学设备，提高教学效率和效果，减少成本；也可用于测试设备，可以提高测试效率。本实用新型的模拟装置因为装置的硬件是固定的，而模拟对象的软件库却可随着教学需要而不断扩充，因此可以一套装置可以模拟多种机械对象。

附图说明