CN109718889A

CN109718889A - 一种电气工程及自动化综合实验装置

Info

Publication number: CN109718889A
Application number: CN201910052893.7A
Authority: CN
Inventors: 李瑞霞
Original assignee: Shandong Jiaotong University
Current assignee: Shandong Jiaotong University
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2019-05-07

Abstract

本发明涉及电气工程技术领域，且公开了一种电气工程及自动化综合实验装置，包括实验台、安装座、套筒、限位块、滚珠丝杆、安装壳、滚珠螺母、蜗轮、支撑座、传动轴、蜗杆、动力电机、连接板、升降台、放置柜和分隔板，所述安装座的底部与实验台内壁底部的中间位置通过螺栓连接，所述套筒的底部与安装座的顶部连接。本发明能够直接实现从正转到反转转换的控制，即“正‑反‑停”的方式控制电路，此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，并且达到了避免正反向同时工作时引起电源相间短路的现象，同时在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作的目的。

Description

一种电气工程及自动化综合实验装置

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，具体为一种电气工程及自动化综合实验装置。

背景技术

电气工程简称EE，是现代科技领域中的核心学科和关键学科。传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴。斯坦福大学教授指出：当今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。

电气工程培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。电气工程及其自动化专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。

在电气工程技术领域，实验是对于所研究的某项技术进行检验改进的重要过程，实验台则是完成该项操作的重要场所，为了满足实验需求，实验台具有各种不同功能，以此来保证实验的正常进行，在对于操作台面进行升高降低过程中，反转电路只需要将电动机三相当中的任意两相接线方法对调，其他保持不变，就可实现电动机的反转。然而该种方式容易引发电机在工作时出现电源相间短路的现象，从而导致电机出现过热而损坏的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种电气工程及自动化综合实验装置，达到了避免正反向同时工作时引起电源相间短路的现象，同时在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电气工程及自动化综合实验装置，包括实验台、安装座、套筒、限位块、滚珠丝杆、安装壳、滚珠螺母、蜗轮、支撑座、传动轴、蜗杆、动力电机、连接板、升降台、放置柜和分隔板，所述安装座的底部与实验台内壁底部的中间位置通过螺栓连接，所述套筒的底部与安装座的顶部连接，所述限位块位于套筒的内部，且限位块的外侧壁与套筒的内侧壁滑动连接，所述滚珠丝杆的底部通过轴承与限位块顶部的中间位置转动连接，所述安装壳的底部与套筒的顶部连接，所述滚珠丝杆的顶部通过轴承依次贯穿安装壳和实验台的顶部并延伸至其上方，所述滚珠螺母的顶部和底部通过轴承分别与安装壳内壁的顶部和底部转动连接，且滚珠螺母与滚珠丝杆通过螺纹连接，所述滚珠螺母外表面的中间位置通过平键与蜗轮的内侧壁连接，两个所述支撑座的底部分别与安装壳内壁底部右侧的正面和背面连接，且两个支撑座相对一侧的顶部通过轴承分别与蜗杆的两端转动连接，且蜗杆与蜗轮啮合，所述动力电机的一侧与实验台内壁的背面连接，所述动力电机的输出端与传动轴的一端连接，且传动轴的另一端与蜗杆背面的一端连接，所述滚珠丝杆的顶部通过轴承与连接板底部的中间位置转动连接，所述连接板的顶部通过螺栓与升降台的底部连接。

优选的，所述实验台内壁的两侧分别与两个放置柜的一侧连接，且放置柜的形状为矩形。

优选的，所述分隔板的形状为十字状，且分隔板位于放置柜的内部。

优选的，所述实验台的底部连接有底座，且底座的底部设置有防滑纹。

优选的，所述升降台的俯视形状为圆形，且升降台的厚度为安三公分。

优选的，所述套筒的横向截面形状为圆形，且套筒的长度为五十公分。

本发明提供了一种电气工程及自动化综合实验装置。具备以下有益效果：

(1)、本发明通过动力电机的正反向转动，使传动轴输出传动于蜗杆，配合蜗轮转动的同时带动滚珠螺母进行转动，此时滚珠丝杆在转动的同时进行上下移动，从而使升降台进行高度的调整，保证电气实验的合理进行，进而提高了实验过程的便利性，提高了工作效率。

(2)、本发明通过两个接触器KM1和KM2，分别进行正转和反转的控制，为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1线圈支路中串接有KM2辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作，同时采用了复合按钮SB2为正转按钮，复合按钮SB3为反转按钮，停止按钮SB1，使按钮SB2与SB3组成机械互锁环节，能够达到方便操作的效果。

(3)、本发明为防止两个接触器同时得电而导致电源短路，需采用双重互锁来保证其不短路，即利用两个接触器的常闭触点KM1、KM2分别串接在对方的工作线圈电路中，构成相互制约的关系，从而使常闭辅助触点实现联锁的作用。

(4)、本发明能够直接实现从正转到反转转换的控制，即“正-反-停”的方式控制电路，此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，并且达到了避免正反向同时工作时引起电源相间短路的现象，同时在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作的目的。

附图说明

图1为本发明结构的正面剖示图；

图2为本发明结构的侧面剖视图；

图3为本发明结构动力电机的可逆控制电路图；

图4为本发明结构交流触电器的电路接线图；

图5为本发明结构控制按钮的电路接线图。

图中：1实验台、2安装座、3套筒、4限位块、5滚珠丝杆、6安装壳、7滚珠螺母、8蜗轮、9支撑座、10传动轴、11蜗杆、12动力电机、13连接板、14升降台、15放置柜、16分隔板、17底座。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种电气工程及自动化综合实验装置，包括实验台1、安装座2、套筒3、限位块4、滚珠丝杆5、安装壳6、滚珠螺母7、蜗轮8、支撑座9、传动轴10、蜗杆11、动力电机12、连接板13、升降台14、放置柜15和分隔板16，安装座2的底部与实验台1内壁底部的中间位置通过螺栓固定连接，套筒3的底部与安装座2的顶部固定连接，限位块4位于套筒3的内部，且限位块4的外侧壁与套筒3的内侧壁滑动连接，滚珠丝杆5的底部通过轴承与限位块4顶部的中间位置转动连接，安装壳6的底部与套筒3的顶部固定连接，滚珠丝杆5的顶部通过轴承依次贯穿安装壳6和实验台1的顶部并延伸至其上方，滚珠螺母7的顶部和底部通过轴承分别与安装壳6内壁的顶部和底部转动连接，且滚珠螺母7与滚珠丝杆5通过螺纹连接，滚珠螺母7外表面的中间位置通过平键与蜗轮8的内侧壁固定连接，两个支撑座9的底部分别与安装壳6内壁底部右侧的正面和背面固定连接，且两个支撑座9相对一侧的顶部通过轴承分别与蜗杆11的两端转动连接，且蜗杆11与蜗轮8啮合，动力电机12的一侧与实验台1内壁的背面固定连接，动力电机12的输出端与传动轴10的一端固定连接，且传动轴10的另一端与蜗杆11背面的一端固定连接，滚珠丝杆5的顶部通过轴承与连接板13底部的中间位置转动连接，连接板13的顶部通过螺栓与升降台14的底部固定连接，通过两个接触器KM1和KM2,分别进行正转和反转的控制，为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1线圈支路中串接有KM2辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作，同时采用了复合按钮SB2为正转按钮，复合按钮SB3为反转按钮，停止按钮SB1，使按钮SB2与SB3组成机械互锁环节，能够达到方便操作的效果，本发明能够直接实现从正转到反转转换的控制，即“正-反-停”的方式控制电路，此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，并且达到了避免正反向同时工作时引起电源相间短路的现象，同时在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作的目的，实验台1内壁的两侧分别与两个放置柜15的一侧固定连接，且放置柜15的形状为矩形，分隔板16的形状为十字状，且分隔板16位于放置柜15的内部，实验台1的底部固定连接有底座17，且底座17的底部开设有防滑纹，升降台14的俯视形状为圆形，且升降台14的厚度为安三公分，套筒3的横向截面形状为圆形，且套筒3的长度为五十公分。

在电路图中，QF即低压断路器，其数量为1个，作为总开关，用于控制电路的接通与断开，FU1、FU2、FU3和FU4为熔断器，且数量为4个，用于对电路进行过流保护，KM1和KM2为交流接触器，其数量为2个，控制其触点的通断，从而控制电路通断，FR为热继电器，其数量为1个，用于对电路进行过载保护，SB1、SB2和SB3为按钮盒开关，用于控制动力电机12正转、反转和停止的开关信号。

在使用时，通过动力电机12的正反向转动，使传动轴10输出传动于蜗杆11，配合蜗轮8转动的同时带动滚珠螺母7进行转动，此时滚珠丝杆5在转动的同时进行上下移动，从而使升降台14进行高度的调整。

在电路控制中，三相交流电源通过L1、L2、L3三个点接入，经过主电路及控制电路，分别接入电动机的三相，按钮盒SB2为电动机正转按钮，SB3为反转按钮，SB1时电动机停止按钮，同时采用复合按钮来控制电动机的正、反转，正转启动按钮SB2的常开触点串接于正转接触器KM1的线圈回路，用于接通KM1的线圈，而SB2的常闭触点则串接于反转接触器KM2线圈回路中，工作时首先断开KM2的线圈，以保证KM2不得电，同时KM1得电，反转启动按钮SB3的接法与SB2类似，常开触点串接于KM2的线圈回路，常闭触点串接于KM1的线圈回路中，从而保证按下SB3使KM1不得电，KM2能可靠得电，实现动力电机12的反转。

综上可得：本发明通过动力电机12的正反向转动，使传动轴10输出传动于蜗杆11，配合蜗轮8转动的同时带动滚珠螺母7进行转动，此时滚珠丝杆5在转动的同时进行上下移动，从而使升降台14进行高度的调整，保证电气实验的合理进行，进而提高了实验过程的便利性，提高了工作效率，本发明通过两个接触器KM1和KM2,分别进行正转和反转的控制，为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1线圈支路中串接有KM2辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作，同时采用了复合按钮SB2为正转按钮，复合按钮SB3为反转按钮，停止按钮SB1，使按钮SB2与SB3组成机械互锁环节，能够达到方便操作的效果，本发明为防止两个接触器同时得电而导致电源短路，需采用双重互锁来保证其不短路，即利用两个接触器的常闭触点KM1、KM2分别串接在对方的工作线圈电路中，构成相互制约的关系，从而使常闭辅助触点实现联锁的作用，本发明能够直接实现从正转到反转转换的控制，即“正-反-停”的方式控制电路，此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，并且达到了避免正反向同时工作时引起电源相间短路的现象，同时在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作的目的。

Claims

1.一种电气工程及自动化综合实验装置，包括实验台(1)、安装座(2)、套筒(3)、限位块(4)、滚珠丝杆(5)、安装壳(6)、滚珠螺母(7)、蜗轮(8)、支撑座(9)、传动轴(10)、蜗杆(11)、动力电机(12)、连接板(13)、升降台(14)、放置柜(15)和分隔板(16)，其特征在于：所述安装座(2)的底部与实验台(1)内壁底部的中间位置通过螺栓连接，所述套筒(3)的底部与安装座(2)的顶部连接，所述限位块(4)位于套筒(3)的内部，且限位块(4)的外侧壁与套筒(3)的内侧壁滑动连接，所述滚珠丝杆(5)的底部通过轴承与限位块(4)顶部的中间位置转动连接，所述安装壳(6)的底部与套筒(3)的顶部连接，所述滚珠丝杆(5)的顶部通过轴承依次贯穿安装壳(6)和实验台(1)的顶部并延伸至其上方，所述滚珠螺母(7)的顶部和底部通过轴承分别与安装壳(6)内壁的顶部和底部转动连接，且滚珠螺母(7)与滚珠丝杆(5)通过螺纹连接，所述滚珠螺母(7)外表面的中间位置通过平键与蜗轮(8)的内侧壁连接，两个所述支撑座(9)的底部分别与安装壳(6)内壁底部右侧的正面和背面连接，且两个支撑座(9)相对一侧的顶部通过轴承分别与蜗杆(11)的两端转动连接，且蜗杆(11)与蜗轮(8)啮合，所述动力电机(12)的一侧与实验台(1)内壁的背面连接，所述动力电机(12)的输出端与传动轴(10)的一端连接，且传动轴(10)的另一端与蜗杆(11)背面的一端连接，所述滚珠丝杆(5)的顶部通过轴承与连接板(13)底部的中间位置转动连接，所述连接板(13)的顶部通过螺栓与升降台(14)的底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种电气工程及自动化综合实验装置，其特征在于：所述实验台(1)内壁的两侧分别与两个放置柜(15)的一侧连接，且放置柜(15)的形状为矩形。

3.根据权利要求1所述的一种电气工程及自动化综合实验装置，其特征在于：所述分隔板(16)的形状为十字状，且分隔板(16)位于放置柜(15)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种电气工程及自动化综合实验装置，其特征在于：所述实验台(1)的底部连接有底座(17)，且底座(17)的底部设置有防滑纹。

5.根据权利要求1所述的一种电气工程及自动化综合实验装置，其特征在于：所述升降台(14)的俯视形状为圆形，且升降台(14)的厚度为安三公分。

6.根据权利要求1所述的一种电气工程及自动化综合实验装置，其特征在于：所述套筒(3)的横向截面形状为圆形，且套筒(3)的长度为五十公分。