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三相电动机运行仿真装置设计制作 　　摘 要 为不断完善职业学校实习教学环节，在自主开发教具时，都会因三相电机体积过大、过重、运转现象不直观、缺相运转易损坏电机等缺陷而烦恼。笔者运用电子技术设计了一款三相电机运行仿真装置，弥补了上述缺陷，提高了电力控制类课程实习教学效果。 　　关键词 三相电机 运行仿真 电路设计制作 　　中图分类号：TM307 文献标识码：A 　　 　　The Design of Three-phase Motor Running Simulation Device 　　GU Hongliang 　　(Jiangsu Wuxi Technician School, Wuxi, Jiangsu 214000) 　　Abstract To constantly improve the practice teaching in vocational schools, when the independent development of teaching aids, oversized, overweight, and running for three-phase motors are not intuitive, phase failure operation defects fretting damage motor. The author uses electronic technology to design a three-phase motor simulation apparatus, made up for this flaw, improving the effect of the practice teaching of electric power control. 　　Key words three-phase motor; running simulation; circuit design 　　 　　0 绪论 　　为不断完善职业学校实习教学环节，实习指导教师在开展日常实习教学过程中，自主开发各类实验实训教具就显得尤其重要。其中，在开发电力拖动、电气控制类课程的实验实训教具过程中，都会遇到因三相电机体积过大、过重给制作带来麻烦，虽然有小功率的三相电机，当要同时安装多个也就有相当重量了。特别是制作示教板，由于要考虑教具的重心平衡，不得不把支撑架做的很大，给日常的使用带来麻烦，显得过于笨重。另外，三相电机在运行过程中的正反转控制和缺相运行控制直观效果不明显，并易损坏电机，给教学效果带来了一定的影响。鉴于此，有必要开发能直观显示三相电动机运行过程的设备，解决上述问题。 　　1 系统设计的思路 　　 　　 图1 　　1.1 电路性能要求 　　功能要求：（1）模拟三相电动机的正反转运行；（2）模拟三相电动机的缺相运行；（3）模拟三相电动机的失电停转运行；（4）三相电源显示与缺相显示； 　　性能特点：（1）强弱电部分相互隔离；（2）体积小、重量轻；（3）控制可靠性高；（4）工作无噪声，无热量；（5）成本低廉； 　　1.2 系统设计框图（图1） 　　2 系统设计的实现 　　2.1 取样电路 　　为尽可能减小装置的体积，考虑到电路中的强电部分与弱电部分相互隔离（通过光电耦合器来实现），工作电流较小，因此取样电路采用电容降压，取样所得到的50HZ正弦波，分别作为相位识别电路与三相电源显示电路的输入信号。为提高电路控制的可靠性，主要采取两项措施实现。（1）为增强相位识别的可靠性，取L1与L3，相位相差240?作为相位比较信号输入。?）为防止电网中的干扰脉冲，抑制地线干扰，在相位识别电路之前用555电路构成施密特电路（IC3、IC6），将正弦波转换为矩形波，送至光电耦合器（IC4、IC5），并采用光电耦合器作隔离输出(如图2)；而作为三相电源显示电路的输入信号，则对取样信号进行全波整流、电容滤波，经稳压后送至光电耦合器（IC7、IC8、IC9）隔离输出。 　　 　　 图2 　　2.2 相位识别电路 　　相位识别电路由IC2B（CD4013）构成，CD4013为COMS双D触发器，本电路选用其中一组；由光电耦合器得到的两个矩形波信号分别加至D触发器D端和CP端，Q端为输出信号（如图3）。 　　 　　 图3 　　由图4三相矩形波形图可以看出，L1为上升沿时，L3为低电平；当反相时即L3为上升沿时，L1为高电平。利用D触发器功能原理得：设L1接CP端，L3接D端，由于L1超前L3，当CP=0→1、D=0，则Q=0，K1不吸合，电机正转仿真运行；设L3接CP端，L1接D端，当CP=0→1、D=1时，Q=1，K1吸合，电机反转仿真运行，从而实现了相位的识别。