一種充電系統綜合實驗臺及其工作方法與流程

本發明屬于教學設備領域，具體涉及一種充電系統綜合實驗臺及其工作方法。

背景技術：

當前，工程機械電氣設備教學過程中，涉及到充電系統時，教師教學一般是先通過黑板板書、多媒體PPT等進行發電機結構組成、工作原理的理論講解，然后轉移到拆裝實訓室帶領學生進行發電機的實物拆裝檢修，并在拆裝過程中逐一介紹發電機各元件名稱、結構、特點，最后進行發電機的組裝，通電測試驗證發電機裝配是否正常工作。這種教學方式理論與實踐分開進行，學生學習比較吃力，教師教學也比較費勁，教學效果難以達到理想狀態。

專利文獻CN204066586公開的汽車起動機運行試車裝置，包括臺架、箱體、測試面板和萬向腳輪，有起動機彩色結構圖和彩色電路圖，設置故障。但是本實訓臺沒有設置起動機元件展示區，割裂了電器元器件與整車電路圖的聯系，增加了學生學習記憶理解電路圖的困難，同時本實訓臺還需額外配置拆裝、檢修工具。

專利文獻CN203616404公開的報廢汽車綠色拆解電器綜合試驗臺，包括電壓表、電流表、臺架、發電機測試系統、起動機測試系統等。但是本專利僅僅是對報廢汽車發電機進行整機測試，是否還有利用價值。沒有涉及到發電機的拆裝、檢修、發電機電路圖、拆裝檢修工具等。

專利文獻CN204964709公開的一種發電機及起動機綜合試驗臺，包括整合在一起的發電機測試電路、敷在電路和發電機測試電路。以上專利只適用整機測試，不利于學生拆裝檢修，對教學幫助相對較小。

基于以上各因素，需要設計一種適用于高職院校工程機械專業學生理論實踐教學和考工培訓使用的工程機械充電系統綜合實驗教學儀器設備。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種充電系統綜合實驗臺及其工作方法，能夠將發電機組成結構展示、工作原理演示、拆裝檢修以及整機測試的功能集于一體，滿足教學需要，提升教學效果。

為了達到上述目的，本發明提供了一種充電系統綜合實驗臺，包括：臺架，位于該臺架上的發電機元器件展示區、印制有充電系統電路圖的面板、發電機拆裝檢修平臺和發電機整機測試系統；其中所述發電機元器件展示區適于展示發電機的內部結構；通過所述發電機拆裝檢修平臺適于對發電機執行拆裝和檢修操作；以及所述發電機整機測試系統適于對組裝的發電機進行整機性能測試。

進一步，所述發電機元器件展示區包括：結構組成圖，所述結構組成圖包括發電機各元器件符號，且位于各元器件符號下方均設有安裝孔，以分別通過卡箍卡裝相應發電機元器件實物；所述發電機元器件實物包括：按發電機的結構，從后往前依次排列的后軸承端蓋、電刷及電刷架、整流橋、集電環、轉子、定子、前軸承端蓋、散熱風扇和帶輪。

進一步，所述充電系統電路圖背面對應設有充電線路，且充電線路中的關鍵節點分別設有檢測端子，通過所述檢測端子對組裝的發電機的性能參數進行測量。

進一步，所述發電機拆裝檢修平臺包括操作平臺、位于臺架側面分別設有工具柜、零件儲藏柜；其中工具柜適于放置發電機的拆裝、檢修工具；以及零件儲藏柜適于放置發電機各元器件和聯接螺栓。

進一步，所述發電機整機測試系統包括：三相異步電動機、蓄電池，當組裝的發電機由所述三相異步電動機帶動發電后，其產生的電能通過充電線路對蓄電池進行充電；以及該發電機內的限幅器適于產生不同的電流輸出，且通過充電線路中的點火開關切換蓄電池的通電線路。

進一步，所述臺架的底部裝有帶自鎖功能的萬向輪。

又一方面，本發明還提供了一種充電系統綜合實驗臺的工作方法，所述工作方法通過發電機元器件展示區展示發電機的內部結構；通過發電機拆裝檢修平臺對發電機執行拆裝和檢修操作；以及通過發電機整機測試系統對組裝的發電機進行整機性能測試。

進一步，所述發電機元器件展示區包括：結構組成圖，所述結構組成圖包括發電機各元器件符號，且位于各元器件符號下方均設有安裝孔，以分別通過卡箍卡裝相應發電機元器件實物；所述發電機元器件實物包括：按發電機的結構，從后往前依次排列的后軸承端蓋、電刷及電刷架、整流橋、集電環、轉子、定子、前軸承端蓋、散熱風扇和帶輪。

進一步，所述充電系統電路圖背面對應設有充電線路，且充電線路中的關鍵節點分別設有檢測端子，通過所述檢測端子對組裝的發電機的性能參數進行測量。

進一步，所述發電機整機測試系統包括：三相異步電動機、蓄電池，當組裝的發電機由所述三相異步電動機帶動發電后，其產生的電能通過充電線路對蓄電池進行充電；以及該發電機內的限幅器適于產生不同的電流輸出，且通過充電線路中的點火開關切換蓄電池的通電線路。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：本發明的充電系統綜合實驗臺是一種集發電機組成結構展示、工作原理演示、拆裝檢修以及整機測試的功能于一體的教學設備，便于教師在教學過程中將發電機結構、充電等教學理論與實踐教學，提升了教學效果。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本充電系統綜合實驗臺的主視圖；

圖2是本充電系統綜合實驗臺的左視圖；

圖3是本充電系統綜合實驗臺的右視圖；

圖4是本充電系統綜合實驗臺的充電系統電路圖。

其中：

1臺架、2工具柜、3零件儲藏柜、4萬向輪；

A發電機元器件展示區、B充電系統工作原理電路圖、C發電機拆裝檢修操作平臺、D發電機整機安裝區、E蓄電池安裝區。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例1提供了一種充電系統綜合實驗臺，包括：臺架1，位于該臺架1上的發電機元器件展示區、印制有充電系統電路圖的面板、發電機拆裝檢修平臺和發電機整機測試系統；其中所述發電機元器件展示區適于展示發電機的內部結構；通過所述發電機拆裝檢修平臺適于對發電機執行拆裝和檢修操作；以及所述發電機整機測試系統適于對組裝的發電機進行整機性能測試。

具體的，所述臺架1為立式柜體結構，表面采用烤漆工藝，分為上柜和下柜兩大部分，上柜沖壓成形，下柜由50*50mm方鋼焊接而成，上柜與下柜可分離。所述上柜分為A區和B區兩部分：A區為發電機元器件展示區，B區為充電系統工作原理電路圖。所述下柜為三層平板以構成相應平臺，即分別為C區平臺、D區平臺和E區平臺，該三層平板均為50mm鋼板焊接在四個支腿上面，C區平臺為發電機拆裝檢修操作平臺。

所述發電機元器件展示區包括：結構組成圖，所述結構組成圖包括發電機各元器件符號，且位于各元器件符號下方均設有安裝孔，以分別通過卡箍卡裝相應發電機元器件實物；所述發電機元器件實物包括：按發電機的結構，從后往前依次排列的后軸承端蓋、電刷及電刷架、整流橋、集電環、轉子、定子、前軸承端蓋、散熱風扇和帶輪。

具體的，所述卡箍固定在臺架上，各發電機元器件利用卡箍固定，方便教學者理論教學時隨時摘下或安裝發電機各元器件，在結構組成圖相關元器件符號下方打孔安裝發電機已拆裝好的零件實物，可以形象、直觀地展示工程機械發電機的結構組成和元器件之間的裝配關系。

所述充電系統電路圖背面對應設有充電線路，且充電線路中的關鍵節點分別設有檢測端子，通過所述檢測端子對組裝的發電機的性能參數進行測量。

具體的，所述充電系統電路圖采用鋁制材料噴繪工藝制作，并利用彩色電路圖展示工程機械發電機工作原理電路圖。所述工作原理電路圖清晰地展示工程機械整個充電系統，方便教學者利用發電機真實零件和電路圖進行充電系統的結構組成、工作原理、常見故障診斷分析的理論講解。

所述發電機拆裝檢修平臺包括操作平臺、位于臺架側面分別設有工具柜2、零件儲藏柜3；其中工具柜2適于放置發電機的拆裝、檢修工具；以及零件儲藏柜3適于放置發電機各元器件和聯接螺栓。

具體的，所述操作平臺上面鋪有橡膠皮起到絕緣的作用，并在操作平臺邊緣上面固定安裝一個老虎鉗。所述臺架1上柜左側設置多層可抽拉式工具柜2，上柜右側設置多層可抽拉式零件儲藏柜3，工具柜2內放置用于發電機拆裝檢修用的常見拆裝工具，零件儲藏柜3用于放置拆裝好的發電機各元器件和聯接螺栓等。所述工具柜2和零件儲藏柜3每一層相互具有互鎖功能，即每次只能打開一層，同時在工具柜2和零件儲藏柜3最上一層可設置利用鑰匙開關的鎖，確保工具和備用零件的存放安全。當發電機完全拆裝完畢后，所有拆裝工具歸位放置到工具柜2內，所有拆裝好的發電機元件放置到零件儲藏柜3內，隨即可逐一將發電機元器件放置在操作平臺上，利用萬用表等檢測工具進行相應的性能測試。

如圖4所示，所述發電機整機測試系統包括：三相異步電動機、蓄電池，當組裝的發電機由所述三相異步電動機帶動發電后，其產生的電能通過充電線路對蓄電池進行充電；以及該發電機內的限幅器適于產生不同的電流輸出，且通過充電線路中的點火開關切換蓄電池的通電線路。

具體的，對于限幅器，B端為發電機輸出端，S端為蓄電池電壓檢測端，L端為充電指示燈連接端，IG端為點火開關連接端；所述發電機整機測試系統還包括充電繼電器(發電機上設有勵磁線圈，勵磁線圈通過導線與繼電器連接，繼電器給發電機提供一直流電壓，供充磁使用，避免在發電機啟動時失去磁場而無法產生電壓)，鑰匙開關，各元件之間通過電纜導線聯接。所述充電繼電器和鑰匙開關固定安裝在上柜B區，發電機、蓄電池分別固定安裝在D區平臺和E區平臺上面。所述發電機可安裝在被測試發電機的發電機測試工位上，蓄電池、鑰匙開關和被測試發電機相串聯。

所述D區平臺上面安裝一臺發電機整機和一臺三相異步電機，所述三相異步電機模擬發動機，并通過皮帶輪聯接三相異步電機帶輪和發電機帶輪，帶動發電機充電，該發電機既可以用于下柜C區拆裝檢修，也可用于裝配完成后進行發電機整機的性能測試。整機性能測試時，利用帶有鱷魚夾的電纜導線夾住發電機的三個觸點。

所述E區平臺上面安裝兩個12V蓄電池，兩個蓄電池通過電纜導線串聯。蓄電池負極接線柱通過電纜導線與臺架1聯接，中間設置閘刀開關，平時不用時需要將閘刀開關斷開，教學使用時將閘刀開關閉合。

所述臺架1的底部裝有帶自鎖功能的萬向輪4。

具體的，所述臺架1下柜四條支腿分別裝有帶自鎖功能的萬向輪4，方便臺架1移動。

實施例2

在實施例1的基礎上，本實施例2提供了一種充電系統綜合實驗臺的工作方法，所述工作方法通過發電機元器件展示區展示發電機的內部結構；通過發電機拆裝檢修平臺對發電機執行拆裝和檢修操作；以及通過發電機整機測試系統對組裝的發電機進行整機性能測試。

所述發電機元器件展示區包括：結構組成圖，所述結構組成圖包括發電機各元器件符號，且位于各元器件符號下方均設有安裝孔，以分別通過卡箍卡裝相應發電機元器件實物；所述發電機元器件實物包括：按發電機的結構，從后往前依次排列的后軸承端蓋、電刷及電刷架、整流橋、集電環、轉子、定子、前軸承端蓋、散熱風扇和帶輪。

所述充電系統電路圖背面對應設有充電線路，且充電線路中的關鍵節點分別設有檢測端子，通過所述檢測端子對組裝的發電機的性能參數進行測量。

所述發電機整機測試系統包括：三相異步電動機、蓄電池，當組裝的發電機由所述三相異步電動機帶動發電后，其產生的電能通過充電線路對蓄電池進行充電；以及該發電機內的限幅器適于產生不同的電流輸出，且通過充電線路中的點火開關切換蓄電池的通電線路。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。