教学演示装置的制作方法

1.本实用新型涉及教学演示装置，尤其涉及用于变频器的教学演示装置。


背景技术：

2.在变频器课程的教学授课中都会涉及到变频理论，因为无论任何品牌的变频器，变频原理的理论知识是相通的。然而，变频器产品中的整流电路、逆变电路等通常已经高度模块化，触发电路和驱动电路高度集成，学生难以将理论所学知识与变频器实际产品有效结合起来，因此直接以变频器产品作为教学演示效果不佳，理论学习效果难以达到预期。同时，为了提升培训和学习的效果，关于变频器的演示和操作通常需要针对多种不同品牌的变频器，各个品牌变频器的操作方式、菜单设计以及参数设置等都存在明显差异，在更换不同品牌变频器进行演示时，难以方便快捷地安装和拆除导体。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于变频器的教学演示装置，可以将变频器的工作状态直观地展示出来，与现有的变频器产品进行对照演示，并且可以方便地更换用于对照的不同的变频器产品。这种教学演示装置包括一个箱体；一个触控显示屏，所述触控显示屏设置在箱体外表面，用于接受各种参数的输入和运行状态的数据显示；一个变频器原理机，所述变频器原理机为逆变器，将直流电源输入转化成为三相交流电输出；一个三相交流电动机，所述三相交流电机设置在所述箱体内，具有伸出箱体外的输出端，所述输出端上设有显示圆盘，所述圆盘上具有至少包括两种颜色的图案；所述变频器原理机设置在所述箱体内，并且被透明保护层覆盖，所述变频器原理机上设置有信号指示灯，透过透明保护层可以从外部观察到所述信号指示灯的明暗。
4.依据本实用新型的教学演示装置的一个方面，所述变频器原理机具有六个逆变模块，一个直流输入模块和一个三相交流输出模块，其中所述逆变模块包括三个正极模块和三个负极模块，所述三个正极模块对直流输入电源进行具有120
°
相位差的逆变换，其中，每个所述正极模块上具有一个信号指示灯。
5.依据本实用新型的教学演示装置的另一个方面，每个所述正极模块包括一个光耦模块，一个绝缘栅双极型晶体管(以下简称“igbt”)，一个触发电路模块，一个驱动电路模块和一个信号指示灯，所述触发电路模块向所述光耦模块的使能端输出触发信号，所述光耦模块的输出信号控制所述驱动电路模块，所述驱动电路模块控制所述igbt将直流电逆变成三相交流电，所述信号指示灯设置在所述触发电路模块的输出端。
6.依据本实用新型的教学演示装置的另一个方面，每个所述负极模块包括一个光耦模块，一个igbt和一个触发电路模块，并且三个所述负极模块共用一个驱动电路模块。
7.依据本实用新型的教学演示装置的另一个方面，所述教学演示装置还包括至少一个对照变频器，优选四个对照变频器，所述三相交流电机择一地被所述对照变频器和所述变频器原理机驱动。
8.依据本实用新型的教学演示装置的另一个方面，所述对照变频器和所述变频器原理机各自具有一组三相连接口，所述三相连接口设置在箱体上，所述教学演示装置还包括三个u型连接器，所述u型连接器可以择一地将所述变频器原理机或者对照变频器对应的所述三相连接口与所述三相交流电动机接通。
附图说明
9.图1是根据本实用新型的一个具体实施例的教学演示装置的外部结构示意图；
10.图2是根据本实用新型的教学演示装置中的变频器原理机模块示意图；
11.图3是根据本实用新型的教学演示装置中的变频器原理机结构示意图。
12.标号说明
13.01
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箱体
14.11
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触控显示屏
15.12
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变频器原理机
16.120
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可视窗
17.121
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正极模块
18.122
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正极模块
19.123
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正极模块
20.124
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负极模块
21.125
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负极模块
22.126
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负极模块
23.127
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直流输入模块
24.128
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三相交流输出模块
25.13
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三相交流电动机
26.131
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显示圆盘
27.14
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对照变频器
28.15
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三相连接口
29.21
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光耦模块
30.22
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igbt
31.23
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触发电路模块
32.24
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驱动电路模块
33.25
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信号指示灯
具体实施方式
34.以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。
35.图1展示了本实用新型的一个具体实施方式。教学演示装置包括一个箱体01，一个安装在箱体01上的触控显示屏11，一个安装在箱体01 内的变频器原理机12，以及一个安装在箱体01内的三相交流电动机13，所述触控显示屏11位于所述箱体01外表面，可以显示所述三相交流电动机13的运行状态，也接受控制参数的输入，变频器原理机12被设置为逆变器，用于将直流电源转化为三相交流电输出以驱动所述三相交流电动机13，所述三相交流
电动机13也设置在箱体01内，其输出轴伸出箱体01外，输出轴上设有显示圆盘131，圆盘可以直观地展示所述三相交流电动机13的转动状态和转动速度，为了便于肉眼分辨，圆盘上有非辐射对称的图案，图案至少具有2种不同的颜色，尤其是反差较大的对比色，例如黑色与白色，红色与绿色等。
36.所述变频器原理机12虽然设置在箱体01内部，但箱体01上在其对应位置具有一个可视窗120，可视窗120被透明玻璃或者塑料保护层覆盖，所述变频器原理机12的pcb板平行于可视窗120，因而通过可视窗 120可以清楚地观察到所述变频器原理机12的pcb板以及其上的各种元器件，为了便于显示各个元器件的工作状态，所述变频器原理机12的 pcb版上具有多个信号指示灯25，以展示对应元器件所接收信号状态。
37.此外，本实施例中的教学演示装置还包括四个不同的变频器作为对照变频器14，四个对照变频器14优选为不同品牌不同型号的变频器，由此可以更丰富教学内容的覆盖范围。本实施例中的四个对照变频器14 同样嵌设在箱体01上，每个对照变频器14设置一组三相连接口15，变频器原理机12也具有一组三相连接口15。本实施例的教学演示装置还配备三个u型连接器(图1中未示出)，通过将三个u型连接器插入同一组三相连接口15，变频器原理机12或者对照变频器14种的一个可以被连接到三相交流电动机13。为了防止误操作和误连接，一台教学演示装置仅配备三个u型连接器，必须断开一组三相连接口15之后才能连接到另外一组三相连接口15。
38.如图2所示，变频器原理机12具有一个直流输入模块127和一个三相交流输出模块128，还包括六个逆变模块，其中三个正极模块和三个负极模块，三个所述正极模块分别对应三相交流电的三个相位，因此两两之间具有120
°
相位差。三个所述负极模块分别与一个正极模块匹配以形成逆变回路，直流电源从所述直流输入模块127输入，经过逆变模块的变化之后成为三相交流电并通过所述三相交流输出模块128输出。
39.如图2和图3所示，每个正极模块包括一个光耦模块21，一个igbt 22，一个触发电路模块23和一个驱动电路模块24，所述触发电路模块 23按照时序向所述光耦模块21的使能端输出触发信号，所述光耦模块21的输出端控制所述驱动电路模块24，所述驱动电路模块24控制igbt 22将直流电逆变成三相交流电。三个所述正极模块互相之间的120
°
相位差由所述触发电路模块23控制形成。其中在每个正极模块的触发电路模块23的输出端设置一个发光二极管，作为信号指示灯25，以发光信号的方式展示出igbt 22的工作状态。
40.每个所述负极模块也包括一个光耦模块21，一个igbt 22和一个触发电路模块23，并且，三个所述负极模块共用一个驱动电路模块24。
41.当所述u型连接器接通变频器原理机12与所述三相交流电动机13，通过触控显示屏11的参数设置，可以使所述变频器原理机12输出不同的三相交流电，然后通过三相交流电动机13的显示圆盘131对外直观地展示，同时，透过可视窗120，变频器原理机12上各个正极模块的工作状态也能被直观展示。而拔出u型连接器，变频器原理机与三相交流电动机13之间的电路被切断，可以择一地将三相交流电动机13连接到一个对照变频器14上，通过对照变频器14的输出来驱动三相交流电动机 13。以用作教学过程种的参照对比分析。
42.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附
的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。在本文中，“平行”、“垂直”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。