CN112530225A

CN112530225A - 一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法

Info

Publication number: CN112530225A
Application number: CN202011424677.XA
Authority: CN
Inventors: 许连阁; 张运久; 于晓云; 姜伟; 褚敬秋; 白杨; 牟迪; 王晓昕; 张颖; 迟颖
Original assignee: Liaoning Mechatronics College
Current assignee: Liaoning Mechatronics College
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-03-19

Abstract

本发明提供一种电气控制技术实训装置，涉及电气控制领域，包括机柜和操作门，本发明为满足培养学生工程实践能力同时节约成本，设计了切合工程实际的电气控制技术实训装置。通过任务分析‑绘制原理图‑切割线槽‑线槽安装‑设备选型‑元件布局‑选线‑剪线‑扒皮‑冷压端子‑打印线号‑硬件接线‑上电前电路测试‑通电调试‑故障排除的实操任务，训练学生按照工程实际进行操作，学习安装工艺、安装方法和调试方法，为学生从事本专业电气安装调试类工作提供了基础，使学生能顺利地实现学校与工厂之间的过渡，真正的学有所用，真正的就业零距离。

Description

一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法

技术领域

本发明涉及电气控制领域，尤其涉及一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法。

背景技术

随着当前我国科学技术的迅猛发展,低压控制柜作为电气自动控制系统的一个重要部分，已经在生产中得到了广泛应用。低压控制柜主要包含开关、保护元件、控制元件等。低压控制柜为实现控制及保护功能，里面除了有隔离开关、断路器、接触器、热继电器之外，可能还有软启动器等保护类型的电器元件，根据不同的需要，低压控制柜实现不一样的功能。低压控制柜的设计首先要考虑控制对象的负荷大小，根据负荷大小才能正确地选用低压电器。学生应掌握基本的低压电器选型、与工业实际全流程相符合的系列技能，这就要求设计的实训装置能顺应时代发展，在有限的实训室空间里做到与工业现场相符的程度。

本发明为满足培养学生工程实践能力同时节约成本，设计了切合工程实际的电气控制技术实训装置。通过任务分析-绘制原理图-切割线槽-线槽安装-设备选型-元件布局-选线-剪线-扒皮-冷压端子-打印线号-硬件接线-上电前电路测试-通电调试-故障排除的实操任务，训练学生按照工程实际进行操作，学习安装工艺、安装方法和调试方法，为学生从事本专业电气安装调试类工作提供了基础，使学生能顺利地实现学校与工厂之间的过渡，真正的学有所用，真正的就业零距离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种电气控制技术实训装置，包括机柜和操作门，所述机柜包括柜体、驱动机构、继电机构、阻隔板、保护机构和警示灯，所述柜体的内腔安装有驱动机构，所述柜体的内腔安装有继电机构，所述继电机构的上端安装有阻隔板，所述阻隔板的上端安装有保护机构，所述柜体的上端一侧安装有警示灯，所述机柜的侧端安装有操作门，所述操作门包括门体、可视化玻璃板、操作面板、显示表、内接基块、操作基块和铰条，所述门体的端面底部安装有可视化玻璃板，所述可视化玻璃板的上方安装有操作面板，所述操作面板的上方一排开设有显示表，所述门体的内端顶部安装有内接基块，所述内接基块的下方安装有操作基块，所述门体的侧端上下两侧安装有铰条，所述机柜通过铰条与操作门活动连接。

优选的，所述驱动机构包括安装板、三相异步电动机和速度控制器，所述安装板的上端安装有三相异步电动机，所述三相异步电动机之间通过速度控制器电性连接。

优选的，所述保护机构包括智能保护器、空开、熔断器、接触器和变压器，所述智能保护器的侧端安装有空开，所述空开的右端电性连接有熔断器，所述熔断器的右端电性连接有接触器，所述接触器的右端电性连接有变压器。

优选的，所述操作面板包括紧急按钮、指示灯、驱动按钮、按钮开关和上电按钮，所述紧急按钮的下方安装有指示灯，所述指示灯的下方安装有驱动按钮，所述驱动按钮的下方安装有按钮开关，所述紧急按钮的侧端安装有上电按钮。

优选的，所述操作面板的按钮与操作基块一一对应。

本发明提出的另一种技术方案：提供一种电气控制技术实训装置的全流程教学方法，包括以下步骤：

S1：通过警示灯能显示当前控制柜状态，显示表中的电压表和电流表可显示所选相的电压与电流，方便读取，只有按压上电按钮后，接线板才能通电，发生故障时及时拍下紧急按钮可保障学生实训安全且降低设备损耗，学生可通过可视化玻璃板观察电动机的运行状态；

S2:学生根据控制要求，选用相应元件和主令按钮，可以实现点动控制、连续控制、正反转控制、顺序启停控制、往返运动控制、星三角降压启动控制等多种控制要求，根据控制要求选择元器件的数量并进行布局，包括线槽的切割与安装，元器件的选型与安装等，充分提高学生的动手能力，并与工业实际流程相符；

S3:学生可根据控制要求选择不同数量的电动机，其中星三角降压启动项目已预留好电机的接线端子，不必拆装电机，方便学生接线；

S4：设备柜门内部装有操作基块，学生通过操作基块将配线板与操作面板连接在一起，便于学生接线；

S5：应用智能保护器，实现了过载保护、短路保护、剩余电流保护、漏电突波保护、一次重合闸、缺项保护、过压保护、欠压保护、电源侧断零保护，出现问题即切断电路并通过报警及时提醒师生，保证学生人身安全；空开与熔断器均起保护作用；接触器双重保护作用，若发生故障，接触器断开，即使智能保护器再次上电也不会接通电路；变压器将380V高电压转换为110V电压，用于控制电路，降低危险系数。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明提出的一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法，通过警示灯能显示当前控制柜状态，显示表中的电压表和电流表可显示所选相的电压与电流，方便读取，只有按压上电按钮后，接线板才能通电，发生故障时及时拍下紧急按钮可保障学生实训安全且降低设备损耗，学生可通过可视化玻璃板观察电动机的运行状态。

2、本发明提出的一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法，学生根据控制要求，选用相应元件和主令按钮，可以实现点动控制、连续控制、正反转控制、顺序启停控制、往返运动控制、星三角降压启动控制等多种控制要求，根据控制要求选择元器件的数量并进行布局，包括线槽的切割与安装，元器件的选型与安装等，充分提高学生的动手能力，并与工业实际流程相符。

3、本发明提出的一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法，学生可根据控制要求选择不同数量的电动机，其中星三角降压启动项目已预留好电机的接线端子，不必拆装电机，方便学生接线，设备柜门内部装有操作基块，学生通过操作基块将配线板与操作面板连接在一起，便于学生接线。

4、本发明提出的一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法，应用智能保护器，实现了过载保护、短路保护、剩余电流保护、漏电突波保护、一次重合闸、缺项保护、过压保护、欠压保护、电源侧断零保护，出现问题即切断电路并通过报警及时提醒师生，保证学生人身安全；空开与熔断器均起保护作用；接触器双重保护作用，若发生故障，接触器断开，即使智能保护器再次上电也不会接通电路；变压器将380V高电压转换为110V电压，用于控制电路，降低危险系数。

附图说明

图1为本发明电气控制实训整体装置的结构示意图；

图2为本发明电气控制实训装置柜体内部的立体结构示意图；

图3为本发明电气控制实训装置操作面板的立体结构示意图；

图4为本发明电气控制实训装置保护机构的立体结构示意图。

附图标记：1、机柜；11、柜体；12、驱动机构；121、安装板；122、三相异步电动机；123、速度控制器；13、继电机构；14、阻隔板；15、保护机构；151、智能保护器；152、空开；153、熔断器；154、接触器；155、变压器；16、警示灯；2、操作门；21、门体；22、可视化玻璃板；23、操作面板；231、紧急按钮；232、指示灯；233、驱动按钮；234、按钮开关；235、上电按钮；24、显示表；25、内接基块；26、操作基块；27、铰条。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

实施例1

如图1-3所示，一种电气控制技术实训装置，包括机柜1和操作门2，机柜1包括柜体11、驱动机构12、继电机构13、阻隔板14、保护机构15和警示灯16，柜体11的内腔安装有驱动机构12，柜体11的内腔安装有继电机构13，继电机构13的上端安装有阻隔板14，阻隔板14的上端安装有保护机构15，柜体11的上端一侧安装有警示灯16，机柜1的侧端安装有操作门2，操作门2包括门体21、可视化玻璃板22、操作面板23、显示表24、内接基块25、操作基块26和铰条27，门体21的端面底部安装有可视化玻璃板22，可视化玻璃板22的上方安装有操作面板23，操作面板23包括紧急按钮231、指示灯232、驱动按钮233、按钮开关234和上电按钮235，所述紧急按钮231的下方安装有指示灯232，所述指示灯232的下方安装有驱动按钮233，所述驱动按钮233的下方安装有按钮开关234，所述紧急按钮231的侧端安装有上电按钮235，操作面板23的上方一排开设有显示表24，操作面板23的按钮与操作基块26一一对应，门体21的内端顶部安装有内接基块25，内接基块25的下方安装有操作基块26，门体21的侧端上下两侧安装有铰条27，机柜1通过铰条27与操作门2活动连接，学生可根据控制要求选择不同数量的电动机，其中星三角降压启动项目已预留好电机的接线端子，不必拆装电机，方便学生接线，设备柜门内部装有操作基块26，学生通过操作基块26将配线板与操作面板23连接在一起，便于学生接线，学生根据控制要求，选用相应元件和主令按钮，可以实现点动控制、连续控制、正反转控制、顺序启停控制、往返运动控制、星三角降压启动控制等多种控制要求，根据控制要求选择元器件的数量并进行布局，包括线槽的切割与安装，元器件的选型与安装等，充分提高学生的动手能力，并与工业实际流程相符，驱动机构12包括安装板121、三相异步电动机122和速度控制器123，安装板121的上端安装有三相异步电动机122，三相异步电动机122之间通过速度控制器123电性连接。

实施例2

如图3和4所示，一种电气控制技术实训装置，保护机构15包括智能保护器151、空开152、熔断器153、接触器154和变压器155，智能保护器151的侧端安装有空开152，空开152的右端电性连接有熔断器153，熔断器153的右端电性连接有接触器154，接触器154的右端电性连接有变压器155，应用智能保护器151，实现了过载保护、短路保护、剩余电流保护、漏电突波保护、一次重合闸、缺项保护、过压保护、欠压保护、电源侧断零保护，出现问题即切断电路并通过报警及时提醒师生，保证学生人身安全；空开152与熔断器153均起保护作用；接触器154双重保护作用，若发生故障，接触器154断开，即使智能保护器151再次上电也不会接通电路；变压器155将380V高电压转换为110V电压，用于控制电路，降低危险系数，通过警示灯16能显示当前控制柜状态，显示表24中的电压表和电流表可显示所选相的电压与电流，方便读取，只有按压紧急按钮231后，接线板才能通电，发生故障时及时拍下上电按钮235可保障学生实训安全且降低设备损耗，学生可通过可视化玻璃板22观察电动机的运行状态。

为了更好的展现一种电气控制技术实训装置的全流程教学方法，本实施例现提出一种电气控制技术实训装置的全流程教学方法，包括以下步骤：

S1：通过警示灯16能显示当前控制柜状态，显示表24中的电压表和电流表可显示所选相的电压与电流，方便读取，只有按压上电按钮235后，接线板才能通电，发生故障时及时拍下紧急按钮231可保障学生实训安全且降低设备损耗，学生可通过可视化玻璃板22观察电动机的运行状态；

S4：设备柜门内部装有操作基块26，学生通过操作基块26将配线板与操作面板23连接在一起，便于学生接线；

S5：应用智能保护器151，实现了过载保护、短路保护、剩余电流保护、漏电突波保护、一次重合闸、缺项保护、过压保护、欠压保护、电源侧断零保护，出现问题即切断电路并通过报警及时提醒师生，保证学生人身安全；空开152与熔断器153均起保护作用；接触器154双重保护作用，若发生故障，接触器154断开，即使智能保护器151再次上电也不会接通电路；变压器155将380V高电压转换为110V电压，用于控制电路，降低危险系数。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种电气控制技术实训装置，包括机柜(1)和操作门(2)，其特征在于：所述机柜(1)包括柜体(11)、驱动机构(12)、继电机构(13)、阻隔板(14)、保护机构(15)和警示灯(16)，所述柜体(11)的内腔安装有驱动机构(12)，所述柜体(11)的内腔安装有继电机构(13)，所述继电机构(13)的上端安装有阻隔板(14)，所述阻隔板(14)的上端安装有保护机构(15)，所述柜体(11)的上端一侧安装有警示灯(16)，所述机柜(1)的侧端安装有操作门(2)，所述操作门(2)包括门体(21)、可视化玻璃板(22)、操作面板(23)、显示表(24)、内接基块(25)、操作基块(26)和铰条(27)，所述门体(21)的端面底部安装有可视化玻璃板(22)，所述可视化玻璃板(22)的上方安装有操作面板(23)，所述操作面板(23)的上方一排开设有显示表(24)，所述门体(21)的内端顶部安装有内接基块(25)，所述内接基块(25)的下方安装有操作基块(26)，所述门体(21)的侧端上下两侧安装有铰条(27)，所述机柜(1)通过铰条(27)与操作门(2)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种电气控制技术实训装置，其特征在于：所述驱动机构(12)包括安装板(121)、三相异步电动机(122)和速度控制器(123)，所述安装板(121)的上端安装有三相异步电动机(122)，所述三相异步电动机(122)之间通过速度控制器(123)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种电气控制技术实训装置，其特征在于：所述保护机构(15)包括智能保护器(151)、空开(152)、熔断器(153)、接触器(154)和变压器(155)，所述智能保护器(151)的侧端安装有空开(152)，所述空开(152)的右端电性连接有熔断器(153)，所述熔断器(153)的右端电性连接有接触器(154)，所述接触器(154)的右端电性连接有变压器(155)。

4.根据权利要求1所述的一种电气控制技术实训装置，其特征在于：所述操作面板(23)包括紧急按钮(231)、指示灯(232)、驱动按钮(233)、按钮开关(234)和上电按钮(235)，所述紧急按钮(231)的下方安装有指示灯(232)，所述指示灯(232)的下方安装有驱动按钮(233)，所述驱动按钮(233)的下方安装有按钮开关(234)，所述紧急按钮(231)的侧端安装有上电按钮(235)。

5.根据权利要求1所述的一种电气控制技术实训装置，其特征在于：所述操作面板(23)的按钮与操作基块(26)一一对应。

6.权利要求1-5任一种电气控制技术实训装置和全流程教学方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：通过警示灯(16)能显示当前控制柜状态，显示表(24)中的电压表和电流表可显示所选相的电压与电流，方便读取，只有上电按钮(235)后，接线板才能通电，发生故障时及时拍下紧急按钮(231)可保障学生实训安全且降低设备损耗，学生可通过可视化玻璃板(22)观察电动机的运行状态；

S4：设备柜门内部装有操作基块(26)，学生通过操作基块(26)将配线板与操作面板(23)连接在一起，便于学生接线；

S5：应用智能保护器(151)，实现了过载保护、短路保护、剩余电流保护、漏电突波保护、一次重合闸、缺项保护、过压保护、欠压保护、电源侧断零保护，出现问题即切断电路并通过报警及时提醒师生，保证学生人身安全；空开(152)与熔断器(153)均起保护作用；接触器(154)双重保护作用，若发生故障，接触器(154)断开，即使智能保护器(151)再次上电也不会接通电路；变压器(155)将380V高电压转换为110V电压，用于控制电路，降低危险系数。