CN208433122U - 一种基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统 - Google Patents

Abstract

一种基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，属于教学设备技术领域。其特征在于：包括底板（1），在底板（1）的正面设置有电气线路，在底板（1）的正面设置有模拟区（7），在模拟区（7）内设置有被控对象；在底板（1）的背面设置有控制电路，控制电路包括控制器、继电器以及无线通讯模块，控制器与继电器线圈相连，控制器与被控对象相连，控制器与无线通讯模块双向连接，无线通讯模块与移动终端双向连接。在本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统中，可以利用移动终端，通过控制电路中的继电器实现故障设置，有助于进行考核，同时由模拟区内的被控对象代替常规的电动机，避免了交流电的接入，消除了安全隐患。

Description

一种基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统

技术领域

一种基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，属于教学设备技术领域。

背景技术

电力拖动是高校机电类专业的一门专业必修课和实践性很强的技能训练课，主要论述各类电机的基本原理与特征，以及利用电动机作为原动机类拖动生产机械按人们规定的要求进行运动的基本理论。介于电力拖动课程对于学生动手能力的要求，一般需要开设相对应的实验课程，以提高学生的动手能力，同时有助于加强学生对于理论课程的理解。在目前，针对电机拖动的实验课程，一般通过实训台的形式完成，但是现有的实训台普遍存在如下缺陷：

（1）、现有技术的实训平台所能实现的一般为验证性实验，即学生通过现有的电气原理图，利用实训台上固定的电气元件实现电气原理图的连接，然后启动相关的按钮，通过实训台所对应的动作对电气原理图的原理进行验证。在这种实训方式下学生仅仅是通过现成的电气原理图机械的完成连线，并对电气原理图的原理进行观察，一旦电气元件出现故障则无法进行判断，因此现有的实训方式对电气原理的理解不够深刻，同时由于现有的大多数的实训台不具有故障设置功能，因此不利于学生对于线路各种故障的理解和判断，同时也无法帮助教师针对学生掌握情况的了解和考核。

（2）、现有的一些实训平台中也具备了故障设置功能，但是故障的判断需要在正常通电的情况下完成。对于电力拖动课程而言，其控制对象一般是电动机等，其供电电源一般为220V或380V交流电，因此在故障判断的过程中容易发生触电情况，存在较大的安全隐患。

（3）现有的实训台价格较为昂贵，动辄上万甚至更高，因此对于一般高校来说，购入大数量的实训台，成本极高，而实训台的数量不足则会导致不能满足所有的学生均可上手的要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以利用移动终端，通过控制电路中的继电器实现故障设置，有助于进行考核，同时由模拟区内的被控对象代替常规的电动机，避免了交流电的接入，消除了安全隐患的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：包括底板，在底板的正面设置有电气元件，电气元件通过导线连接形成实训考核的电气线路，在底板的正面设置有模拟区，在模拟区内设置有与电气线路相应的被控对象；在底板的背面设置有控制电路，控制电路包括控制器、继电器以及无线通讯模块，控制器与继电器线圈相连，继电器触点连接在电气线路中，继电器触点同时接入控制器中，控制器的输出端与被控对象相连，控制器与无线通讯模块双向连接，无线通讯模块与移动终端双向连接。

优选的，在所述底板的正面设置有走线框架，走线框架内间隔形成若干接线区，所述的电气元件固定于接线区中，与电气元件连接的导线自走线框架内部走线。

优选的，所述的走线框架由理线槽拼接组成并由理线槽间隔组成所述的接线区，所有理线槽彼此连通。

优选的，在所述的接线区中设置有DIN导轨，电气元件安装在DIN导轨上。

优选的，所述的控制器包括主控制器和副控制器，所述的继电器触点同时接入副控制器的输入端，副控制器的输出端与主控制器的输入端相连；所述的无线通讯模块与主控制器双向连接，主控制器通过驱动电路连接所述的继电器线圈，主控制器与被控对象相连。

优选的，所述的无线通讯模块为蓝牙模块或WiFi模块。

优选的，电气线路中包括按键，按键同时接入所述的主控制器中，按键设置在模拟区的一侧。

优选的，在所述的被控对象为多个LED灯或显示屏。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统中，可以利用移动终端，通过控制电路中的继电器实现故障设置，有助于进行考核，同时由模拟区内的被控对象代替常规的电动机，避免了交流电的接入，消除了安全隐患。

2、电气元件固定于DIN导轨上，因此方便各种电气元件的拆装、设置，因此方便组成各种形式的电气线路。

3、通过设置蓝牙模块，实现了移动终端的远程控制，灵活性大大提高。

4、由于本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统的全部硬件仅仅通过底板进行固定，因此相比较常规的实训平台，其体积大大减小，易于移动。同时通过主控电路板实现故障的设置，因此相比较常规的实训平台，其成本大大降低，便于推广。

5、由于本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统通过LED模拟电机的状的情况，因此在考核时无需接入交流电，因此避免了触电的情况，安全性大大提高。

附图说明

图1为基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统结构示意图。

图2为基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统控制电路原理方框图。

图3为基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统电气原理图。

其中：1、底板 2、走线框架 3、断路器 4、熔断器 5、接触器 6、热继电器 7、模拟区 8、接线端子 9、按键。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，包括底板1，在底板1的正面的左侧利用常规的理线槽拼接形成矩形的走线框架2，在走线框架2中设置有两条横向的里线槽，使得走线框架2呈“目”状，组成走线框架2的各段理线框彼此连通。

在“目”状的走线框架2的内部自上而下设置有三个接线区，在接线区中固定有电气元件，在第一排接线区中设置有断路器3和熔断器4，在第二排接线区中设置有接触器5，在第三排接线区汇总设置有热继电器6。在走线框架2的三个接线区中均设置有DIN导轨（图中未画出），断路器3、熔断器4、接触器5以及热继电器6均固定于DIN导轨上，因此方便各种电气元件的拆装、设置，因此方便组成各种形式的电气线路。

在走线框架2的底部设置有接线端子8，在走线框架2的右侧自上而下设置有模拟区7和按键9。教师事先利用走线框架2中的电气元件组成电气线路，组成电气线路的导线从走线框架2中走线，接线端子8的引线接入走线框架2中，按键9的连线连接在接线端子8上，通过接线端子8接入电气线路中。

在底板1的背面设置有本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统的控制电路板，控制电路板上设置有控制电路，在底板1的背面通过相应的后盖将控制电路板进行罩设。如图2所示，设置在控制电路板上的控制电路包括副控制器、主控制器、继电器、蓝牙模块以及LED，其中主控制器和副控制器均采用市售常见的单片机实现。

副控制器的输出端口与主控制器的输入端口相连，主控制器的输出端通过常规的驱动电路连接继电器的线圈，继电器触点作为故障点连接在电气线路中的任意位置，通过对继电器的控制，利用继电器触点的通断状态实现了对电气线路的故障设置。继电器触点同时接入副控制器的信号输入端，由副控制器对相应的继电器触点的通断状态进行判断，并将继电器触点的通断状态送入主控制器中。

上述的蓝牙模块与主控制器双向连接，利用蓝牙模块实现与移动终端（如手机、平板电脑）的通讯，通过移动终端上的软件将相应的触发信号通过蓝牙模块送入主控制器内，主控制器驱动相应的继电器动作，实现故障点的设置，继电器的数量可以根据需要设置多个，主控制器同样可以将每个继电器触点的通断状态通过蓝牙模块反馈到移动终端上进行显示。通过设置蓝牙模块，实现了移动终端的远程控制，灵活性大大提高。上述的按键9同时接入主控制器中。蓝牙模块也可以由WiFi模块进行代替，LED也可以由其他显示方式进行代替，如显示屏。

主控制器的输出端与LED连接，LED设置由多个，并分布在上述的模拟区7中，LED的工作状态由主控制器进行控制，利用主控制器对LED的控制实现利用LED模拟电机的转动。

具体工作过程及原理如下：

以图3所示的电气原理图为例进行说明，该电气原理图为本领域中，控制电机正反转的常规电气控制原理图，其电路连接方式在此不再赘述。其中断路器QS1为上述的断路器3，熔断器FU1~FU5为上述的熔断器4，接触器KM1~KM2为上述的接触器5，热继电器FR1为上述的热继电器6。可以根据实际情况增减上述电气元件（断路器3、熔断器4、接触器5以及热继电器6）的数量，或增加其他电气元件的数量和种类，以实现不同电气线路的连接。

教师在进行考核之前，首先根据相应的电气原理图完成连线，相应的导线埋入组成走线框架2的理线槽中。教师需要对学生进行考核时，首先将移动终端通过蓝牙模块取得与主控制器的通讯，然后通过移动终端设置相应的故障，每设置一处故障时，主控制器控制相应的继电器动作，继电器动作后，相应的继电器触点的通断状态会发生改变，继电器触点的状态同时由副控制器获知并送入主控制器中，主控制器在将继电器的通断状态通过蓝牙模块反馈到移动终端上进行显示。

学生参加考核时，利用所学的知识对故障进行一一排查，发现某处应处于接通状态的线路处于断路状态时，通过另外的导线将两处进行短接，由于该处断路是由继电器触点造成的，因此在将断路的两端短接之后同时将继电器触点短路，此时对于副控制器而言该继电器触点的状态发生改变，当所有故障全部排除之后，学生按下相应的按键9启动电气线路，按键9按下后其状态同样会发送到主控制器中，此时如果主控制器会驱动LED亮起，并控制LED的亮起状态（先后顺序）模拟电机的转动情况，从学生的视觉角度模拟电机的正反转；如果故障未被完全排除，则主控制器不控制LED亮起，从而实现了教师对学生的考核。

由于本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统的全部硬件仅仅通过底板1进行固定，因此相比较常规的实训平台，其体积大大减小，易于移动。同时通过主控电路板实现故障的设置，因此相比较常规的实训平台，其成本大大降低，便于推广。

由于本基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统通过LED模拟电机的状的情况，因此在考核时无需接入交流电，因此避免了触电的情况，安全性大大提高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：包括底板（1），在底板（1）的正面设置有电气元件，电气元件通过导线连接形成实训考核的电气线路，在底板（1）的正面设置有模拟区（7），在模拟区（7）内设置有与电气线路相应的被控对象；在底板（1）的背面设置有控制电路，控制电路包括控制器、继电器以及无线通讯模块，控制器与继电器线圈相连，继电器触点连接在电气线路中，继电器触点同时接入控制器中，控制器的输出端与被控对象相连，控制器与无线通讯模块双向连接，无线通讯模块与移动终端双向连接。

2.根据权利要求1所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：在所述底板（1）的正面设置有走线框架（2），走线框架（2）内间隔形成若干接线区，所述的电气元件固定于接线区中，与电气元件连接的导线自走线框架（2）内部走线。

3.根据权利要求2所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：所述的走线框架（2）由理线槽拼接组成并由理线槽间隔组成所述的接线区，所有理线槽彼此连通。

4.根据权利要求2所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：在所述的接线区中设置有DIN导轨，电气元件安装在DIN导轨上。

5.根据权利要求1所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：所述的控制器包括主控制器和副控制器，所述的继电器触点同时接入副控制器的输入端，副控制器的输出端与主控制器的输入端相连；所述的无线通讯模块与主控制器双向连接，主控制器通过驱动电路连接所述的继电器线圈，主控制器与被控对象相连。

6.根据权利要求1所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：所述的无线通讯模块为蓝牙模块或WiFi模块。

7.根据权利要求5所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：电气线路中包括按键（9），按键（9）同时接入所述的主控制器中，按键（9）设置在模拟区（7）的一侧。

8.根据权利要求1所述的基于移动终端控制的电力拖动实训考核系统，其特征在于：在所述的被控对象为多个LED灯或显示屏。