一种电磁兼容教学装置的制作方法

1.本实用新型涉及电磁兼容测试领域，特别是一种电磁兼容教学装置。


背景技术：

2.工业领域始终存在着电磁干扰的问题，严重的电磁干扰会造成停产，甚至可能毁坏现场设备，给生产带来巨大的损失。这就需要在工业现场，或者是可以用测试设备可以检测电磁干扰问题，或者是技术人员具备相关电磁干扰的知识，从而避免严重的电磁干扰事故发生。目前针对电磁兼容的教学模式除了国家定点大学的电磁兼容实验室以外，其它院校或者培训机构没有相关的教学设备，学员只能通过老师讲解理论来获取相关知识，没有动手操作感知的学习机会。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了一种电磁兼容教学装置，用以解决以上问题。
4.一种电磁兼容教学装置，包括：
5.第一变频器，第一变频器与第一电机连接用于控制第一电机；
6.第一外部接入器件组，第一外部接入器件组包括至少一个第一器件，第一器件接入第一变频器和第一电机的第一连接电路中，且可被旁路；
7.第一开关组，第一开关组包括至少一个第一开关，第一开关与第一器件连接，用于接通或旁路第一器件；
8.第一信号端子组，第一信号端子组包括至少一组第一信号端子，第一信号端子与第一器件连接用以输出第一器件所在位置的信号。
9.进一步的，根据一个实施例，第一器件为第一输入电抗器或第一输入滤波器或第一输出电抗器。
10.进一步的，根据另一个实施例，还包括第二变频器，第二变频器与第二电机连接用于控制第二电机；第二电机与第一电机连接。
11.进一步的，根据另一个实施例，电磁兼容教学装置还包括：
12.第二外部接入器件组，第二外部接入器件组包括至少一个第二器件，第二器件接入第二变频器与第二电机的第二连接电路，且可被旁路；
13.第二开关组，第二开关组包括至少一个第二开关，第二开关与第二器件连接，用于接通或旁路第二器件。
14.进一步的，根据以上机构的电磁兼容教学装置的另一个实施例，还包括第二信号端子组，第二信号端子组包括至少一个第二信号端子，第二信号端子与第二器件连接用以输出第二器件所在位置的信号。
15.进一步的，根据以上机构的电磁兼容教学装置的另一个实施例，第二器件为第二输入电抗器或第二输入滤波器或第二输出电抗器。
16.进一步的，根据另一个实施例，第一电机设置有可更换为不同长度的电机电缆和/
或第一电机可拆卸的安装有编码器信号线可调整的第一编码器。
17.进一步的，根据另一个实施例，第二电机设置有可更换为不同长度的电机电缆和/或第二电机可拆卸的安装有编码器信号线可调整的第二编码器。
18.进一步的，根据另一个实施例，还包括柜体和柜门，第一变频器、第一外部接入器件组以及第一信号端子组设置于柜体中，第一开关组设置于柜门上。
19.进一步的，根据另一个实施例，还包括柜体和柜门，第二变频器、第二外部接入器件组以及第二信号端子组设置于柜体中，第二开关组设置于柜门上。
20.从上述方案中可以看出，本实用新型提供了一种电磁兼容教学装置，可以结合工控现场的实际情况，灵活的创造出不同的测试条件，从而了解到不同条件下的电磁兼容变化情况，使得学员可以更加方便、直观、可操作地获得电磁兼容相关知识。
附图说明
21.下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
22.图1为根据一个实施例的电磁兼容教学装置的结构图
23.图2为根据一个实施例的电磁兼容教学装置在柜体中的设置结构图
24.图3为根据一个实施例的第一信号端子组和第二信号端子组组成的端子面板结构图
25.图4为根据一个实施例的第一开关组和第二开关组设置在柜门上的结构图
26.其中，附图标记如下：
27.1第一变频器
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2第一电机
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10第一外部接入器件组
28.11第一输入电抗器
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12第一输入滤波器
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13第一输出电抗器
29.20第一开关组
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21第二变频器
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22第二电机
30.23第二输入电抗器
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24第二输入滤波器
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25第二输出电抗器
31.30第一信号端子组
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40第二外部接入器件组
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50第二开关组
32.60第二信号端子组
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70第一编码器
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80第二编码器
33.100柜体
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101柜门
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110端子面板
34.200第一连接电路
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300第二连接电路
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201第一进线电源开关
35.301第二进线电源开关 210第一进线电源
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310第二进线电源
36.400plc
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s1第一输入电抗器的第一开关
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s2第一输入滤波器的第一开关
37.s3第一输出电抗器的第一开关
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s4第二输入电抗器的第二开关
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s5第二输入滤波器的第二开关
38.s6第二输出电抗器的第二开关
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c1第一输入电抗器的第一信号端子
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c2第一输入滤波器的第一信号端子
39.c3第一输出电抗器的第一信号端子
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c4第二输入电抗器的第二信号端子
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c5第二输入滤波器的第二信号端子
40.c6第二输出电抗器的第二信号端子
与第二电机22用于控制第二电机22；第二电机22作为负载与第一电机2连接。
61.具体的，第二变频器21一端接入第二进线电源310，第二变频器21与第二进线电源210之间还可以设置有第二进线断路器301，用于控制第二进线电源301的通断。第二变频器21的另一端连接第二电机22，第二变频器21和第二电机22连接形成第二连接电路300。第二电机22与第一电机2连接；优选的，第一电机2为电动机，第二电机 22为发电机，第二电机22作为负载与第一电机2连接，通过设定第二电机22不同的转矩给定值，查看对于电磁干扰的影响。
62.进一步的，根据以上结构的另一个示范性实施例的电磁兼容教学装置，还包括第二外部接入器件组40和第二开关组50，第二外部接入器件组40包括至少一个第二器件，第二器件接入第二变频器21与第二电机22的第二连接电路300，且可被旁路；第二开关组50包括至少一个第二开关，第二开关与第二器件连接，用于接通或旁路第二器件。
63.优选的，第二器件可以是第二输入电抗器23或第二输入滤波器23或第二输出电抗器23。
64.具体的，当第二器件为第二输入电抗器23时，将第二输入电抗器23接入第二变频器21的电源侧电路上；当第二器件为第二滤波器24时，将第二滤波器24接入第二变频器21的电源侧电路上；当第二器件为第二输出电抗器25时，将第二输出电抗器25接入第二变频器21的输出侧，第二变频器21与第二电机2之间的电路上。
65.如图1所示，当同时接入第二输入电抗器23、第二输入滤波器24和第二输出电抗器25时，连接方式如图1所示，第二输入电抗器23在接近电源侧；第二输入滤波器24 输入端与第二输入电抗器23的输出端相连，第二输入滤波器24输出端与第二变频器21 的输入端相连；第二输出电抗器25输入端与第二变频器21的输出端相连，第二输出电抗器25输出端与第二电动机22的输入端相连。
66.第二开关组50包括至少一个第二开关，第二开关与第二器件连接，用于接通或旁路第二器件；具体的，如图1所示，当第二器件为第二输入电抗器23时，在第二输入电抗器23两端并联用于接通或旁路第二输入电抗器23的第二开关s1；当第二器件为第二滤波器24时，在第二滤波器24两端并联用于接通或旁路第二滤波器24的第二开关s2；当第二器件为第二输出电抗器25时，在第二输出电抗器25两端并联用于接通或旁路第二输出电抗器25第二开关s3。
67.当第二器件同时为第二输入电抗器23、第二输入滤波器24和第二输出电抗器25时，第二开关组50包括用于旁路第二输入电抗器23的第二开关s4，用于旁路第二输入滤波器24的第二开关s5以及用于旁路第二输出电抗器25的第二开关s6；通过开关或闭合 s4、s5或s6，将第二输入电抗器23、第二输入滤波器24和第二输出电抗器25接入第二连接电路200或从第二连接电路200中旁路。
68.进一步的，根据以上结构的另一个示范性实施例的电磁兼容教学装置，还包括第二信号端子组60，第二信号端子组60包括至少一组第二信号端子，第二信号端子与第二器件连接用以检测第二器件所在位置的信号。具体的，如图1所示，当第二器件为第二输入电抗器23时，第二信号端子组60上至少设置有一组第二信号端子，该组第二信号端子接入到第二输入电抗器23的输入输出端；当第二器件为第二滤波器24时，第二信号端子组60上至少设置有一组第二信号端子，该组第二信号端子接入到第二输入电抗器 23的输入输出端；
当第二器件为第二输出电抗器25时，第二信号端子组上至少设置有一组第二信号端子，该组第二信号端子接入到第二输出电抗器25的输入输出端。
69.当同时接入第二输入电抗器23、第二输入滤波器24和第二输出电抗器25时，第二信号端子组60具有分别用于接入第二输入电抗器23的输入输出端、用于接入第二滤波器24的输入输出端以及用于接入第二输出电抗器25的输入输出端的第二信号端子。
70.优选的，第二输入电抗器23的输入输出端、第二输入滤波器24的输入输出端和第二输出电抗器25的输入输出端为三相电信号端子，因此，分别连接第二输入电抗器23、第二输入滤波器24和第二输出电抗器25的第二信号端子各自包括三个端子，用于测试电信号参数。优选的，测试的电信号参数为电压值，使用示波器接入第二信号端子测试电压值。
71.根据以上实施例的电磁兼容教学装置，又增设了第二连接电路300作为第一连接电路200的负载侧，同时在负载侧也模拟实际情况接入或旁路不同设备，更加贴近实际，使学员可以学习到更加丰富的现场环境下的电磁兼容知识。
72.进一步的，连接第二变频器21与第二电机22的电机电缆的长度也会影响电磁兼容结果。第二电机22设置有可更换为不同长度的电机电缆；优选的，第二电机22连接第二变频器21的电机电缆可更换为长度不同的电缆，如100米和5米电机电缆；演示时，在其它连接条件不变的情况下，分别接入不同长度的电机电缆，查看对于电磁兼容的影响。
73.进一步的，电机是否安装有编码器同样会影响电磁兼容效果。第二电机22可拆卸的安装有编码器信号线可调整的第二编码器80。优选的，第二电机22还可拆卸的设置有第二编码器80，第二编码器80连接到第二变频器21的编码器信号线可以更换为不同长度的信号线，如100米和5米编码器信号线；演示时，在其它连接条件不变的情况下，分别接入不同长度的变频器信号线，查看对于电磁兼容的影响。
74.进一步的，连接第二变频器21与第二电机22的电机电缆的屏蔽层是否接地也会影响电磁兼容效果。演示时，在其它连接条件不变的情况下，分别使电机电缆的屏蔽层接地或不接地，查看对于电磁兼容的影响。
75.进一步的，编码器信号线的屏蔽层是否接地也会影响电磁兼容效果。演示时，在其它连接条件不变的情况下，分别使第二编码器80的屏蔽层接地或不接地，查看对于电磁兼容的影响。
76.需要说明的是，以上实施例中列举出了接入输入电抗器、输出电抗器、滤波器的例子，在实际实施中，还可以考虑在装置中接入其它设备用于测试。
77.下面对根据本实用新型的一个实施例的电磁兼容教学设备的操作进行说明，包括：
78.对于第一连接电路200部分的操作步骤：
79.1.接通第一变频器1的第一进线电源
80.2.启动第一变频器1
81.3.接入第一输入电抗器，用示波器通过c1测量电源波形
82.4.接通s1使得第一输入电抗器被旁路，用示波器通过c1测量电源波形
83.5.接入第一输入滤波器，用示波器通过c2测量电源波形
84.6.接通s2使得第一输入滤波器被旁路，用示波器通过c2测量电源波形
85.7.接入第一输出电抗器，用示波器通过c3测量电源波形
86.8.接通s3使得输出电抗器旁路，用示波器通过c3测量电源波形
87.9.通过调节第二电机22的转矩给定值来调节负载大小，再次重复测试以上步骤1
‑888.10.将连接第一电机2与第一变频器1的电机电缆屏蔽层不接地，重复测量步骤1
‑889.11.将连接第一电机2与第一变频器1的电机电缆屏蔽层接地，重复测量步骤1
‑890.12.使用5米的第一电机2的电机电缆，重复测量步骤1
‑891.13.使用100米第一电机2的电机电缆，重复测量步骤1
‑892.14.将第一编码器70的编码器信号线屏蔽层不接地，用示波器测试编码器信号
93.15.将第一编码器70的编码器信号线屏蔽层接地，用示波器测试编码器信号
94.16.使用5米的第一编码器70的编码器信号线，用示波器测试编码器信号
95.17.使用100米的第一编码器70的编码器信号线，用示波器测试编码器信号
96.对于第二连接电路300部分的操作步骤：
97.1.接通第二变频器2的第二进线电源
98.2.启动第二变频器21
99.3.接入第二输入电抗器，用示波器通过c4测量电源波形
100.4.接通s4使得第二输入电抗器被旁路，用示波器通过c4测量电源波形
101.5.接入第二输入滤波器，用示波器通过c5测量电源波形
102.6.接通s5使得第二输入滤波器被旁路，用示波器通过c5测量电源波形
103.7.接入第二输出电抗器，用示波器通过c6测量电源波形
104.8.接通s6使得输出电抗器旁路，用示波器通过c6测量电源波形
105.9.通过调节第二电机22的转矩给定值来调节负载大小，再次重复测试以上步骤1
‑8106.10.将连接第二电机22与第二变频器21的电机电缆屏蔽层不接地，重复测量步骤1
‑8107.11.将连接第二电机22与第二变频器21的电机电缆屏蔽层接地，重复测量步骤1
‑8108.12.使用5米的第二电机22的电机电缆，重复测量步骤1
‑8109.13.使用100米第二电机22的电机电缆，重复测量步骤1
‑8110.14.将第二编码器80的编码器信号线屏蔽层不接地，用示波器测试编码器信号
111.15.将第二编码器80的编码器信号线屏蔽层接地，用示波器测试编码器信号
112.16.使用5米的第二编码器80的编码器信号线，用示波器测试编码器信号
113.17.使用100米的第二编码器80的编码器信号线，用示波器测试编码器信号
114.图2为根据一个实施例的电磁兼容教学装置在柜体中的设置结构图，图3为根据一个实施例的第一信号端子组和第二信号端子组组成的端子面板结构图，图4为根据一个实施例的第一开关组和第二开关组设置在柜门上的结构图。
115.进一步的，如图2、图3和图4所示，还包括柜体100和柜门101，第二变频器1、第一外部接入器件组10以及第一信号端子组30设置于柜体100中，第一开关组20设置于柜门101上。具体的，柜体100左侧由上至下设置有第二变频器1、第一信号端子组 30、第一外部接入器件组10，如图3所示为设置于柜体100中间部位的端子面板110，左侧部分为第一信号端子组30，第一信号端子组30由多组第一信号端子组成；柜门101 上设置有第一开关组20，如图
4所示为设置于柜门外表面上的开关组，左侧部分为第一开关组20，第一开关组20上具有多组第一开关。
116.进一步的，如图2、图3和图4所示，第二变频器21、第二外部接入器件组40以及第二信号端子组60设置于柜体100中，第二开关组50设置于柜门101上。具体的，柜体100右侧由上至下设置有第二变频器21、第二信号端子组60、第二外部接入器件组 40，如图3所示为设置于柜体100中间部位的端子面板，右侧部分为第二信号端子组60，第二信号端子组60由多组第二信号端子组成；柜门101上设置有第二开关组50，如图4 所示为设置于柜门外表面上的开关组，右侧部分为第二开关组50，第二开关组50上具有多组第二开关。
117.通过以上结构设置的电磁兼容教学装置，结构更为紧凑、使用方便。
118.本实用新型提供的电磁兼容教学装置，能让学员更为方便、直观且可操作地学习到电磁兼容相关的知识，同时该装置根据各种工控现场的实际状况设置测试条件，测试结果更为真实、对学员日常的有关电磁兼容的相关操作有直接的指导意义。
119.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。