一种电动机交流变频调速实验演示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电动机交流变频调速实验演示装置，该装置包括上位机、工控机、DSP、控制电路、以及增量式编码器，上位机通过网口与工控机连接，工控机通过网口与DSP连接，DSP分别与电动机控制信号输出电路和电动机转速采集电路连接。本实用新型专利技术通过增量式编码器将电动机的转速转换为电信号并将其转变成计数脉冲，将这个脉冲通过DSP的CAP采集计算出转速，再通过DSP和工控机的之间的网口通信功能，将这个频率值传给工控机，进行变频调速闭环控制得到PI控制量，最后将这个控制量通过网口通信功能传递给DSP实现IPM输出电压幅值、频率的改变，并通过滤波电路滤除IPM高频谐波后供给电动机，最终达到控制电动机的目的，实现电动机交流变频调速实验演示功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动机交流变频调速实验演示装置，属于电动机交流变频调速

技术介绍
交流电动机具有容量大、转速高、体积及重量都小于同等容量的直流电动机等特点，所以大部分的调速传动都采用交流电动机。变频调速是通过改变电动机定子绕组供电的频率来达到调速的目的，其在高速及低速都可以保持有限的转差率，具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。在本科电力系统相关专业教学中，电动机原理非常重要，是一个基础课程，所以在教学实验环节，增加一个交流电动机的变频调速的实验，对学生学习和了解电动机起到很大的作用。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种具有快速性、直观性、可靠性的电动机交流变频调速实验演示装置，实现电动机的正向启动、反向启动、降压启动、方向制动等功能的演示，以克服现有技术的不足。本技术的技术方案：一种电动机交流变频调速实验演示装置，包括上位机、工控机、DSP、IPM、控制电路、滤波电路、异步电动机以及增量式编码器，上位机通过网口与工控机连接，工控机通过网口与DSP连接，DSP分别与电动机控制信号输出电路和电动机转速采集电路连接。上述装置中，所述的电动机控制信号输出电路包括设置有控制电路的IPM，IPM通过滤波电路与异步电动机连接，滤波电路滤除IPM高频谐波后供给异步电动机。上述装置中，所述的电动机转速采集电路包括实时采集异步电动机转速信号并将其转变成计数脉冲的增量式编码器，增量式编码器将这个计数脉冲通过DSP的CAP采集计算出转速并传递给工控机。上述装置中，所述的DSP为DSP28335。上述装置中，所述的IPM为三菱IPM。由于采用上述技术方案，本技术的优点在于：本技术通过增量式编码器将电动机的转速转换为电信号并将其转变成计数脉冲，将这个脉冲通过DSP的CAP采集计算出转速，再通过DSP和工控机的之间的网口通信功能，将这个频率值传给工控机，进行变频调速闭环控制得到PI控制量，最后将这个控制量通过网口通信功能传递给DSP实现IPM输出电压幅值、频率的改变，并通过滤波电路滤除IPM高频谐波后供给电动机，最终达到控制电动机转速的目的，实现电动机交流变频调速实验演示功能。因此，本技术不仅能够实现电动机的正向启动、反向启动、降压启动、方向制动等功能的演示，而且还具有快速性、直观性、可靠性等优点，值得在电动机教学领域进行推广。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图标记说明：1-上位机，2-工控机，3-DSP，4-IPM，5-控制电路，6-滤波电路，7-异步电动机，8-增量式编码器。具体实施方式为了使本技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。本技术的实施例：一种电动机交流变频调速实验演示装置的结构示意图如图1所示，包括上位机1、工控机2、DSP3、IPM4、控制电路5、滤波电路6、异步电动机7以及增量式编码器8，上位机1通过网口与工控机2连接，工控机2通过网口与DSP3连接，DSP3分别与电动机控制信号输出电路和电动机转速采集电路连接，其中DSP3为DSP28335；所述的电动机控制信号输出电路包括设置有控制电路5的IPM4，IPM4通过滤波电路6与异步电动机7连接，滤波电路6滤除IPM4高频谐波后供给异步电动机7，其中IPM4为三菱IPM。所述的电动机转速采集电路包括实时采集异步电动机7转速信号并将其转变成计数脉冲的增量式编码器8，增量式编码器8将这个计数脉冲通过DSP3的CAP采集计算出转速并传递给工控机2。本技术的工作原理：首先通过增量式编码器8将异步电动机7的转速转换为电信号，并将电信号转变成计数脉冲，将这个计数脉冲通过DSP3的CAP采集并计算出转速，再通过DSP3和工控机2的之间的网口通信功能，将这个频率值传给工控机2进行变频调速闭环控制得到PI控制量，最后将这个控制量通过网口通信功能传递给DSP3实现IPM4输出电压幅值、频率的改变，并通过滤波电路6滤除IPM4高频谐波后供给异步电动机7，最终达到控制异步电动机7转速的目的，实现异步电动机7交流变频调速实验演示功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机交流变频调速实验演示装置，包括上位机（1）、工控机（2）、DSP（3）、IPM（4）、控制电路（5）、滤波电路（6）、异步电动机（7）以及增量式编码器（8），其特征在于：上位机（1）通过网口与工控机（2）连接，工控机（2）通过网口与DSP（3）连接，DSP（3）分别与电动机控制信号输出电路和电动机转速采集电路连接；所述的电动机控制信号输出电路包括设置有控制电路（5）的IPM（4），IPM（4）通过滤波电路（6）与异步电动机（7）连接，滤波电路（6）滤除IPM（4）高频谐波后供给异步电动机（7）；所述的电动机转速采集电路包括实时采集异步电动机（7）转速信号并将其转变成计数脉冲的增量式编码器（8），增量式编码器（8）将这个计数脉冲通过DSP（3）的CAP采集计算出转速并传递给工控机（2）。

【技术特征摘要】
1.一种电动机交流变频调速实验演示装置，包括上位机（1）、工控机（2）、DSP（3）、IPM（4）、控制电路（5）、滤波电路（6）、异步电动机（7）以及增量式编码器（8），其特征在于：上位机（1）通过网口与工控机（2）连接，工控机（2）通过网口与DSP（3）连接，DSP（3）分别与电动机控制信号输出电路和电动机转速采集电路连接；所述的电动机控制信号输出电路包括设置有控制电路（5）的IPM（4），IPM（4）通过滤波电路（6）与异步电动机（7）连接，滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖忠云，郝正航，张宏俊，童伟男，余永元，闫桂杭，李留生，吴越文，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州;52