在傳統(tǒng)的《電力拖動(dòng)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，一般都是采用灌輸式教學(xué)方式，教師講解實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、演示實(shí)訓(xùn)過(guò)程，學(xué)生根據(jù)教師的指點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn)工作，得出已經(jīng)確定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
這種教學(xué)模式與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏有密切的關(guān)系，但是大型的電力推動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的價(jià)格比較高，并且需要經(jīng)常性的更新，所以多數(shù)院校并不愿意購(gòu)置這些設(shè)備，所以電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置的開(kāi)發(fā)就成為了推動(dòng)《電力拖動(dòng)》課程改革的重要步驟。
一、電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置開(kāi)發(fā)
《電力拖動(dòng)》實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置開(kāi)發(fā)就是需要根據(jù)《電力拖動(dòng)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要開(kāi)發(fā)的專門的電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置，滿足電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。就目前來(lái)說(shuō)，電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置開(kāi)發(fā)當(dāng)中，有兩種設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的思路。
(一)電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)設(shè)備的開(kāi)發(fā)
這種設(shè)備是運(yùn)用PLC控制軟件、變頻調(diào)速設(shè)備等基礎(chǔ)上，來(lái)開(kāi)發(fā)電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)設(shè)備，其與真實(shí)的電力拖動(dòng)幾乎是*一致，其中用PLC控制軟件安裝在控制芯片組當(dāng)中，變頻調(diào)速設(shè)備主要是為了適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)需要，在功能和操作方式上與實(shí)際電力拖動(dòng)操作也基本一樣，是目前進(jìn)行電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)適合的設(shè)備。從目前來(lái)看，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了這樣的設(shè)備，但是所開(kāi)發(fā)的這種設(shè)備雖然具有一定的升級(jí)空間，但是升級(jí)的空間非常有限，在應(yīng)用以后需要升級(jí)和更換，其成本比較高。
(二)電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)
這種集成了計(jì)算機(jī)功能與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)的裝置與實(shí)際電力拖動(dòng)操作功能基本一致，滿足學(xué)生的電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)的主要，目前在開(kāi)發(fā)當(dāng)中所使用的軟件系統(tǒng)比較多，其中MATLAB軟件是應(yīng)用為廣泛的方針軟件。
二、電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置的應(yīng)用
電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)的內(nèi)容有很多，電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置的應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)用的范圍比較廣泛，在這里簡(jiǎn)單的說(shuō)明在幾個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用情況。
(一)電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置開(kāi)發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品
伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前很多企業(yè)開(kāi)始生產(chǎn)電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置，當(dāng)然不同的企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品是不同的。目前，在電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置主要包括兩種類型，也就是電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)設(shè)備和仿真教學(xué)軟件，產(chǎn)品的銷售情況來(lái)看，前者的在市場(chǎng)上的產(chǎn)品比較多，市場(chǎng)接受度也比較好。
比如說(shuō)上海上益教育設(shè)備制造有限公司，所生產(chǎn)的SYJND-888T電力拖動(dòng)·PLC·變頻調(diào)速技能實(shí)訓(xùn)裝置，是一款專門針對(duì)職業(yè)教育的和就業(yè)人員的實(shí)際操作、培訓(xùn)和鑒定需要的電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)設(shè)備，這種設(shè)備的可以滿足《電力拖動(dòng)控制線路與技能訓(xùn)練》《工廠電氣控制技術(shù)》《繼電接觸控制技術(shù)》《PLC原理及應(yīng)用技術(shù)》等相關(guān)科目的實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要。
同時(shí)，為了滿足設(shè)備的擴(kuò)張需要，在設(shè)計(jì)上采用掛箱結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)功能變化對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，包括電工技能和變頻調(diào)速癷時(shí)序項(xiàng)目都可以在此設(shè)備上完成。在設(shè)計(jì)上采用的元器件通過(guò)導(dǎo)線接入接線端的設(shè)計(jì)方法，這樣在使用的過(guò)程中既可以滿足實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，又能保護(hù)元器件不受損害。
此外，電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)軟件也有很多，比如說(shuō)大連通科應(yīng)用技術(shù)有限公司就專門開(kāi)發(fā)了一款電力拖動(dòng)仿真實(shí)訓(xùn)軟件，該軟件安裝在計(jì)算機(jī)當(dāng)中，可以模擬電力拖動(dòng)的運(yùn)行環(huán)境及過(guò)程，學(xué)生通過(guò)電腦就可以完成實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)。
(二)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中的一個(gè)比較重要的實(shí)驗(yàn)，在應(yīng)用電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬，在模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中當(dāng)中，先構(gòu)建起Matlab/Simulink仿真環(huán)境，然后完成電動(dòng)機(jī)的電流與轉(zhuǎn)速的反饋控制。在具體的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中可以采用晶閘管供電直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，使用三相橋式電路作為整流裝置。
相關(guān)的設(shè)備及系統(tǒng)參有:直流電動(dòng)機(jī):220V，136A，1460r/min，Ce=0．132Vmin/r，允許過(guò)載倍數(shù)λ=1．5，晶閘管裝置的放大系數(shù):Ks=40，電樞回路總電阻:Ｒ=0．5Ω，時(shí)間常數(shù)是:Ti=0．03，Tm=0．18s。電流反饋系數(shù)為:β=0．05V/A(≈10V/1.5IN);轉(zhuǎn)速反饋系數(shù):α=0．007Vmin/r(≈10V/nN)。
考慮到雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)速及電流反饋控制功能的實(shí)現(xiàn)，需要借助于采用的電流調(diào)節(jié)器。目前電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置當(dāng)中，主要采用的是ACＲ電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)可以表示為:
 
，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要先選擇確定ASＲ與ACＲ調(diào)機(jī)器的PI參數(shù)。從理論上來(lái)講解決這一問(wèn)題有一定的難度，但是并非是不可能的，可以使用調(diào)機(jī)器的工程設(shè)計(jì)方法，在使用以Matlab仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的仿真軟件進(jìn)行仿真，然后將仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)參與進(jìn)行對(duì)照，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)經(jīng)進(jìn)行修正和調(diào)整。根據(jù)前期仿真設(shè)計(jì)，可以得出各個(gè)模塊的參數(shù)。比如說(shuō)假定得出的各個(gè)模塊的參數(shù)計(jì)算結(jié)果:給定電流信號(hào)Ui*=10V，電流鋁箔時(shí)間常數(shù)Toi=0．03s等，當(dāng)然在這些參數(shù)只是建議，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能存在一定的差異，但是能夠反映出其應(yīng)用的過(guò)程。從應(yīng)用的效果來(lái)看，即使采用仿真軟件，也能較好的滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。
總之，電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該將開(kāi)發(fā)與電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)有效的結(jié)合起來(lái)，所設(shè)計(jì)的電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)裝置必須能夠滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要，同時(shí)具有良好的可擴(kuò)展性。