一种电机调速与发电实验模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机调速与发电实验模块，包括实验控制单元和直流电机控制单元，直流电机控制单元包括PCB电机控制面板以及从左至右固定在所述PCB电机控制面板上的双轴直流电动机M1、直流发电机M2、转速检测单元和实验指示单元，双轴直流电动机M1的第一输出轴上设置所述转速检测单元，第二输出轴通过联轴器与直流发电机M2连接，该直流发电机M2的输出驱动轴与实验指示单元连接，在PCB电机控制面板上还设置有转接控制插座和电源插头，该转接控制插座分别与转速检测单元和双轴直流电动机M1连接，电源插头与双轴直流电动机M1的电源端连接。本实用新型专利技术可以快速地进行实验电动机与发电机的调速与发电技术原理。

An Experimental Module for Motor Speed Regulation and Generation

The utility model discloses an experimental module for motor speed regulation and power generation, which comprises an experimental control unit and a DC motor control unit. The DC motor control unit includes a PCB motor control panel and a two-axis DC motor M1, a DC generator M2, a speed detection unit and an experimental indicator unit fixed from left to right on the PCB motor control panel, and the first of a two-axis DC motor M1. The speed detecting unit is arranged on one output shaft, the second output shaft is connected with the DC generator M2 through a coupling, the output driving shaft of the DC generator M2 is connected with the experimental indicating unit, and a switching control socket and a power plug are arranged on the PCB motor control panel. The switching control socket is respectively connected with the speed detecting unit and the dual-axis DC motor M1, and the power plug is connected with the power supply plug. The power end of M1 is connected. The utility model can quickly carry out the technical principle of speed regulation and power generation of experimental motors and generators.

【技术实现步骤摘要】
一种电机调速与发电实验模块
本技术属于教学模拟设备领域
，特别涉及直流电机调速的应用领域，尤其涉及一种电机调速与发电实验模块。
技术介绍
随着教育事业的快速发展，特别是高等教育事业，越来越多的高等院校的教学与科研工作开始涉及机电与发电调速技术课程，课程的教学内容具有较强的灵活性和扩展性，在电机教学中需要通过大量的实验进行辅助学习，才能深刻理解磁既可以产生力又可以产生电这一重要基础理论。实验时因实验内容的不同需要采用不同的实验设备，大部分是用示教板进行演示，示教板的体积大，实验内容单一、占地面积大，教学效果不好，而且操作使用不便。而目前永磁体直流电机设计结构上的特点使其既能够作为电动使用又可以作为发电机使用，在现有的教学设备或者其他电机应用场合中很少能体现出直流电机的这种特性，对直流电机的实验一般只仅限在电动机调速上，针对上面这种现象，本技术区主要公开一种直流电机调速与发电一体化模块设计方案。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电机调速与发电实验模块，本技术根据本技术的实验模块可以快速地进行实验电动机与发电机的调速与发电技术原理，而且调速与发电控制简单，安全可靠。为了实现上述目的，本技术采用以下技术效果：根据本发技术的一个方面，提供了一种电机调速与发电实验模块，包括实验控制单元和直流电机控制单元，所述实验控制单元的PWM输出端口与所述直流电机控制单元的输入控制单元连接，所述直流电机控制单元包括PCB电机控制面板以及从左至右固定在所述PCB电机控制面板上的双轴直流电动机M1、直流发电机M2、转速检测单元和实验指示单元，所述双轴直流电动机M1第一输出轴上设置所述转速检测单元，该双轴直流电动机M1第二输出轴通过联轴器与直流发电机M2的驱动输入轴连接，该直流发电机M2的输出驱动轴与所述实验指示单元连接，在所述PCB电机控制面板上还设置有转接控制插座和电源插头，所述实验控制单元通过数据线与所述转接控制插座连接，该转接控制插座通过PCB电机控制面板上的铜箔走线分别所述转速检测单元和双轴直流电动机M1连接，所述电源插头通过铜箔走线与双轴直流电动机M1的电源端连接。优选的，所述转速检测单元包括编码盘、发光源和光电检测器，所述编码盘的中心轴与所述双轴直流电动机M1第一输出轴传动连接，所发光源和光电检测器分别设置于编码盘的两侧，所述光电检测器的输出端与实验控制单元的检测输入端连接。上述方案进一步优选的，所述实验控制单元包括控制器、隔离驱动器、直流驱动电路和波形整形电路，所控制器的PWM输出端口通过隔离驱动器和直流驱动电路与所述双轴直流电动机M1输入控制端连接，所述光电检测器的输出端通过波形整形电路与控制器的检测输入端连接。上述方案进一步优选的，所述实验控制单元还包括波形显示电路和键盘控制电路，所述键盘控制电路的信号输出端与所述控制器调整输入端连接，所述控制器的显示输出端与所述波形显示电路的显示输入端连接。上述方案进一步优选的，所述实验指示单元包括直流风扇F、正转指示电路、反转指示电路、负载指示灯RL和负载控制开关K1，所述直流风扇的风扇轴与所述直流发电机M2的输出驱动轴传动连接，所述直流发电机M2的正极输出端分别与所述正转指示电路的正极、反转指示电路的负极和负载指示灯RL的一端连接，所述直流发电机M2的负极输出端分别与所述正转指示电路的负极、反转指示电路的正极和负载控制开关K1的一端连接，所述负载控制开关K1的另一端与所述负载指示灯RL的另一端连接。上述方案进一步优选的，在所述双轴直流电动机M1的外壳表面和直流发电机M2的外壳表面设置有矩形槽，在所述该矩形槽的两长边槽口边缘具有向外垂直弯折的折边，在折边上开设有安装孔，在所述该矩形槽的两宽边槽口边缘开设有过轴孔，在所述该矩形槽的顶壁开设有通风散热窗。上述方案进一步优选的，所述控制器采用单片机控制器，所述隔离驱动器74LS244隔离驱动芯片，所述波形整形电路采用CD4050BE同相缓冲器芯片对波形进行整形。上述方案进一步优选的，所述电源插头为香蕉插头，并且设置在PCB电机控制面板的四个角边缘，该香蕉插头的一端固定在PCB电机控制面板上，香蕉插头的另一端沿PCB电机控制面板下表面伸出。综上所述，由于本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：本技术根据本技术的实验模块可以快速地进行实验电动机与发电机的调速与发电技术原理，而且调速与发电控制简单，安全可靠，体积小；可以方便地进行教学演示，而且操作使用方便，通过教学演示和综合实践锻炼等方式，不仅并具有良好的教学效果，还促进了学生专业知识技能方面的提升，使其明白线路走向，重要的是锻炼了学生的动手能力和创新能力。通过教学演示，学生可以很清楚看到电机调速与发电的线路原理。附图说明图1是本技术的一种电机调速与发电实验模块的控制原理图；图2是本技术的一种电机调速与发电实验模块的PCB布局图；图3是本技术的实验控制单元和直流电机控制单元的电路原理图；图4是本技术的矩形槽的结构示意图；附图中，1-实验控制单元，2-直流电机控制单元，10-联轴器，20-PCB电机控制面板，30-矩形槽，31-折边，32-安装孔，33-过轴孔，34-通风散热窗，200-转接控制插座，201-编码盘、202-发光源，203-光电检测器，204(F)-直流风扇，205-电源插头，206-电源指示灯。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本技术的这些方面。如图1、图2和图3所示，根据本发技术的一个方面，提供了一种电机调速与发电实验模块，包括实验控制单元1和直流电机控制单元2，所述实验控制单元1的PWM输出端口与所述直流电机控制单元2输入控制单元连接，所述直流电机控制单元包括PCB电机控制面板20以及从左至右固定在所述PCB电机控制面板20上的双轴直流电动机M1、直流发电机M2、转速检测单元和实验指示单元，双轴直流电动机M1、直流发电机M2和实验指示单元设置在PCB电机控制面板20的上表面；所述双轴直流电动机M1第一输出轴上设置所述转速检测单元，该双轴直流电动机M1第二输出轴通过联轴器10与直流发电机M2的驱动输入轴连接，该直流发电机M2的输出驱动轴与所述实验指示单元连接，在所述PCB电机控制面板20上还设置有转接控制插座200和电源插头205，所述实验控制单元1通过数据线与所述转接控制插座200连接，该转接控制插座200通过PCB电机控制面板20上的铜箔走线分别所述转速检测单元和双轴直流电动机M1连接，所述电源插头205通过铜箔走线与双轴直流电动机M1的电源端连接；所述电源插头205为香蕉插头，并且设置在PCB电机控制面板20的四个角边缘，该香蕉插头的一端固定在PCB电机控制面板20上，香蕉插头的另一端沿PCB电机控制面板20下表面伸出，从而将PCB电机控制面板20通过香蕉插头插入相应的实验母板(或者面包板)获取电压源，以方便实验操作。PCB电机控制面板20的四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机调速与发电实验模块，其特征在于：包括实验控制单元和直流电机控制单元，所述实验控制单元的PWM输出端口与所述直流电机控制单元的输入控制单元连接，所述直流电机控制单元包括PCB电机控制面板以及从左至右固定在所述PCB电机控制面板上的双轴直流电动机M1、直流发电机M2、转速检测单元和实验指示单元，所述双轴直流电动机M1的第一输出轴上设置所述转速检测单元，该双轴直流电动机M1的第二输出轴通过联轴器与直流发电机M2的驱动输入轴连接，该直流发电机M2的输出驱动轴与所述实验指示单元连接，在所述PCB电机控制面板上还设置有转接控制插座和电源插头，所述实验控制单元通过数据线与所述转接控制插座连接，该转接控制插座通过PCB电机控制面板上的铜箔走线分别所述转速检测单元和双轴直流电动机M1连接，所述电源插头通过铜箔走线与双轴直流电动机M1的电源端连接。

【技术特征摘要】
1.一种电机调速与发电实验模块，其特征在于：包括实验控制单元和直流电机控制单元，所述实验控制单元的PWM输出端口与所述直流电机控制单元的输入控制单元连接，所述直流电机控制单元包括PCB电机控制面板以及从左至右固定在所述PCB电机控制面板上的双轴直流电动机M1、直流发电机M2、转速检测单元和实验指示单元，所述双轴直流电动机M1的第一输出轴上设置所述转速检测单元，该双轴直流电动机M1的第二输出轴通过联轴器与直流发电机M2的驱动输入轴连接，该直流发电机M2的输出驱动轴与所述实验指示单元连接，在所述PCB电机控制面板上还设置有转接控制插座和电源插头，所述实验控制单元通过数据线与所述转接控制插座连接，该转接控制插座通过PCB电机控制面板上的铜箔走线分别所述转速检测单元和双轴直流电动机M1连接，所述电源插头通过铜箔走线与双轴直流电动机M1的电源端连接。2.根据权利要求1所述一种电机调速与发电实验模块，其特征在于：所述转速检测单元包括编码盘、发光源和光电检测器，所述编码盘的中心轴与所述双轴直流电动机M1的第一输出轴传动连接，所发光源和光电检测器分别设置于编码盘的两侧，所述光电检测器的输出端与实验控制单元的检测输入端连接。3.根据权利要求2所述一种电机调速与发电实验模块，其特征在于：所述实验控制单元包括控制器、隔离驱动器、直流驱动电路和波形整形电路，所控制器的PWM输出端口通过隔离驱动器和直流驱动电路与所述双轴直流电动机M1输入控制端连接，所述光电检测器的输出端通过波形整形电路与控制器的检测输入端连接。4.根据权利要求3所述一种电机调速与发电实验模块，其特征在于：所述实验...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠深，罗晓星，洪鹤隽，李倍存，
申请(专利权)人：广西南宁市晨启科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广西,45