一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置，包括支架，線圈繞組，轉(zhuǎn)子，所述支架上設(shè)置支承軸，轉(zhuǎn)子包括安裝板和磁鐵，在安裝板上對稱嵌裝兩磁鐵，安裝板安裝在支承軸且以支承軸為中心轉(zhuǎn)動，在安裝板左右兩側(cè)對應(yīng)每塊磁鐵設(shè)置若干柱狀鐵芯，每個柱狀鐵芯上設(shè)置所述線圈繞組，所述線圈繞組連接形成電流回路，在電流回路上串聯(lián)指示燈。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、能直觀顯示無刷發(fā)動機的工作原理的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，為學生學習教學課程、訓練學生動手能力、理論聯(lián)系實踐提供科學的教學工具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
【專利說明】一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學用具【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置。【背景技術(shù)】
[0002]高職、中職等電氣、自動化、機電一體化等專業(yè)教學中，學習發(fā)動機原理、組裝、維修簡單發(fā)動機組是其中一個必須的技能訓練。目前，這種技能的訓練，大部分是通常教科書配合幻燈片演示來進行，或者是找一發(fā)動機進行實體拆裝，而沒有規(guī)范的實訓設(shè)備，直接影響教學質(zhì)量。為了提高學生對發(fā)動機原理的學習質(zhì)量，有必要開發(fā)一種新的教學器具，以滿足教學的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、能直觀顯示無刷發(fā)動機的工作原理的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，為學生學習教學課程、訓練學生動手能力、理論聯(lián)系實踐提供科學的教學工具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置，包括支架，線圈繞組，轉(zhuǎn)子，所述支架上設(shè)置支承軸，轉(zhuǎn)子包括安裝板和磁鐵，在安裝板上對稱嵌裝兩磁鐵，安裝板安裝在支承軸且以支承軸為中心轉(zhuǎn)動，在安裝板左右兩側(cè)對應(yīng)每塊磁鐵設(shè)置若干柱狀鐵芯，每個柱狀鐵芯上設(shè)置所述線圈繞組，所述線圈繞組連接形成電流回路，在電流回路上串聯(lián)指示燈。
[0005]所述安裝板由皮帶傳動機構(gòu)驅(qū)動,所述皮帶傳動機構(gòu)包括主動輪、從動輪、和皮帶，所述從動輪與安裝板連接且同步轉(zhuǎn)動。
[0006]所述主動輪中心設(shè)置輪軸，所述輪軸設(shè)置在支架上，所述輪軸的一端連接手柄搖把。
[0007]所述支架上設(shè)置一對輪軸軸承，所述主動輪中心設(shè)置輪軸，輪軸安裝在輪軸軸承上，輪軸的一端連接調(diào)速電機。
[0008]所述支架上設(shè)置支承軸軸承，所述支承軸安裝在支承軸軸承上，所述支承軸的一端連接調(diào)速電機。
[0009]所述安裝板上兩磁鐵的N極方向相反。
[0010]所述支架為框架式的，所述柱狀鐵芯分別固定在支架的兩側(cè)豎框上，位于在同一豎框上的柱狀鐵芯的外端連接有鐵板。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:1)通過本發(fā)明的教學器具，可以感性直觀地、輕松地學習并認識切割磁力線產(chǎn)生電流的物理現(xiàn)象，學習發(fā)動機的發(fā)電原理。
[0012]2)可訓練學生掌握發(fā)動機線圈繞組的接線方法和增加磁通量的技巧。
[0013]3 )本發(fā)明的實訓裝置通過轉(zhuǎn)動磁鐵安裝板來實現(xiàn)線圈繞組切割磁力線，從而在發(fā)動機上無需配置現(xiàn)有的發(fā)動機上常用的接觸器(又稱電刷)，因此，對于無刷發(fā)電原理的教學提供極大幫助。本實訓裝置結(jié)構(gòu)簡單、原理直觀，特別適用于針對一般理工科學生而進行的實驗教學和性能試驗研究的需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明無刷發(fā)動機教學實訓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明無刷發(fā)動機教學實訓裝置的安裝板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為圖1的A部放大圖。
[0017]圖4是本發(fā)明無刷發(fā)動機教學實訓裝置的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0019]參見圖1-4，本發(fā)明提供一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置，包括支架1，線圈繞組12，轉(zhuǎn)子，支架上設(shè)置支承軸8，轉(zhuǎn)子包括安裝板2和磁鐵10，在安裝板2上對稱嵌裝兩磁鐵10，安裝板2安裝在支承軸8且以支承軸8為中心轉(zhuǎn)動，在安裝板2左右兩側(cè)對應(yīng)每塊磁鐵10設(shè)置若干柱狀鐵芯11，每個柱狀鐵芯11上設(shè)置線圈繞組12，線圈繞組連接形成電流回路，在電流回路上串聯(lián)指示燈4。本發(fā)明提供一種用于結(jié)構(gòu)簡易、操作方便的的教學輔助用具，將安裝板轉(zhuǎn)動時，磁鐵隨之旋轉(zhuǎn)，此時，線圈繞組相對磁鐵而言，是對磁力線進行切割的，因此，在線圈繞組內(nèi)產(chǎn)生電流，參見圖4，當所有線圈繞組串聯(lián)，且在回路上連接有指示燈時，回路的電流可使指示燈發(fā)光。隨安裝板的轉(zhuǎn)動速度越大，指示燈的亮度越亮。
[0020]支架為框架式的，支承軸8固定在兩側(cè)豎框之間，兩側(cè)豎框上設(shè)置有多個通孔，柱狀鐵芯11的一端穿過通孔，以六角螺母13固定在豎框上。每個柱狀鐵芯11上設(shè)置線圈繞組12，而且，柱狀鐵芯11還可從通孔上伸出支架外，在支架豎框外的部位上繼續(xù)纏繞一段線圈繞組，從而使裝置產(chǎn)生更大的電流。
[0021]安裝板由皮帶傳動機構(gòu)驅(qū)動,如圖1所示,皮帶傳動機構(gòu)包括主動輪7、從動輪5、和皮帶6，主動輪中心設(shè)置輪軸，輪軸設(shè)置在支架上，輪軸的一端連接手柄搖把9，搖動手柄搖把9可使主動輪7轉(zhuǎn)動。從動輪5與安裝板2連接，因此，當皮帶帶動從動輪5旋轉(zhuǎn)時，安裝板2同步轉(zhuǎn)動，磁鐵10也隨之周向轉(zhuǎn)動，從而，使線圈繞組切割磁力線。如圖4所示，安裝板2上兩磁鐵10的N極方向相反。在安裝板2兩側(cè)對稱設(shè)置的線圈繞組12的繞線方向相同，當安裝板上的磁鐵的位置剛好正對左右兩側(cè)的四個柱狀鐵芯11時，根據(jù)右手定則，在線圈繞組內(nèi)產(chǎn)生如箭頭所示方向的電流，當磁鐵繼續(xù)按圖示方向轉(zhuǎn)動時，磁力線逐漸遠離線圈繞組，電流幅度減弱，轉(zhuǎn)動90度時，其電流值是最弱的，當繼續(xù)轉(zhuǎn)動至180度時，第二塊磁鐵的S極正對上方右側(cè)的柱狀鐵芯，此時，電流方向與圖示方向相反，其峰幅也達到最大值。在本發(fā)明的裝置中，通過磁鐵的旋轉(zhuǎn)運動，在線圈繞組內(nèi)產(chǎn)生正弦變化的交流電流，通過導線將四線圈繞組按串聯(lián)方式連接，且在電路上串聯(lián)一電燈，以一定速率轉(zhuǎn)動安裝板，電燈即可發(fā)光。在本發(fā)明中，磁鐵的大小是直徑22mm,厚IOmm ;柱狀鐵芯直徑12mm,長60mm,每個線圈繞組的銅線直徑0.65mm,長3米,當安裝板以0.8米/秒的線速度轉(zhuǎn)動時,每個線圈繞組可產(chǎn)生O — 0.8V的空載電壓。
[0022]作為另一實施方式，也可以電機驅(qū)動的方式取代手動搖把的方式，主動輪中心設(shè)置輪軸，在支架I上設(shè)置一對輪軸軸承，輪軸安裝在支架兩豎框的輪軸軸承上，輪軸的一端連接調(diào)速電機，調(diào)速電機的輸出軸聯(lián)接輪軸，由調(diào)速電機取代手動搖把驅(qū)動皮帶傳動機構(gòu)，從而使電流更穩(wěn)定，觀摩效果更加理想。除皮帶傳動機構(gòu)的驅(qū)動方式外，其余結(jié)構(gòu)與上述實施例相同，在此不 描述。
[0023]作為另一實施方式，在上述實施例的基礎(chǔ)上，也可在支架的兩豎框上設(shè)置支承軸軸承，支承軸8安裝在支承軸軸承上，支承軸8的一端連接調(diào)速電機。調(diào)速電機的輸出軸聯(lián)接支承軸，由調(diào)速電機直接取代皮帶傳動機構(gòu)帶動安裝板旋轉(zhuǎn)運動。其余結(jié)構(gòu)與上述實施例相同，在此不 描述。
[0024]更進一步地，參見圖3，柱狀鐵芯通過六角螺母分別固定在支架的兩側(cè)豎框上，因此，可在位于在同一豎框上的柱狀鐵芯的外端連接有鐵板，鐵板上有通孔，通孔的位置與大小與兩柱狀鐵芯的距離與直徑相適配，通過六角螺母使鐵板與兩柱狀鐵芯連接。增加了鐵板后，相當于兩柱狀鐵芯的質(zhì)量增加，可以看到，在其它條件不變的狀況下，電燈的亮度增力口。從而驗證了鐵芯質(zhì)量增加，可使磁通量增大，從而電流增加。在教學時，由學生通過疊加多塊鐵板，實驗驗證磁與電的轉(zhuǎn)化原理，加深對原理的掌握程度。
[0025]實踐中，還可利用本發(fā)明裝置，讓學生通過對不同線圈繞組的連接方式的嘗試，學習電氣原理。
[0026]以上公開的僅為本發(fā)明的具體實施例，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的無需經(jīng)過創(chuàng)造性勞動的改變，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍發(fā)明之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無刷發(fā)動機教學實訓裝置，包括支架，線圈繞組，轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述支架上設(shè)置支承軸，轉(zhuǎn)子包括安裝板和磁鐵，在安裝板上對稱嵌裝兩磁鐵，安裝板安裝在支承軸且以支承軸為中心轉(zhuǎn)動，在安裝板左右兩側(cè)對應(yīng)每塊磁鐵設(shè)置若干柱狀鐵芯，每個柱狀鐵芯上設(shè)置所述線圈繞組，所述線圈繞組連接形成電流回路，在電流回路上串聯(lián)指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，其特征在于:所述安裝板由皮帶傳動機構(gòu)驅(qū)動，所述皮帶傳動機構(gòu)包括主動輪、從動輪、和皮帶，所述從動輪與安裝板連接且同步轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，其特征在于:所述主動輪中心設(shè)置輪軸，所述輪軸設(shè)置在支架上，所述輪軸的一端連接手柄搖把。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，其特征在于:所述支架上設(shè)置一對輪軸軸承，所述主動輪中心設(shè)置輪軸，輪軸安裝在輪軸軸承上，輪軸的一端連接調(diào)速電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，其特征在于:所述支架上設(shè)置支承軸軸承，所述支承軸安裝在支承軸軸承上，所述支承軸的一端連接調(diào)速電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，其特征在于:所述安裝板上兩磁鐵的N極方向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無刷發(fā)動機教學實訓裝置，其特征在于:所述支架為框架式的，所述柱狀鐵芯分別固定在支架的兩側(cè)豎框上，位于在同一豎框上的柱狀鐵芯的外端連接有鐵板。
【文檔編號】G09B25/02GK103985309SQ201410255814
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】黎綿昌, 成偉華, 羅健中 申請人:順德職業(yè)技術(shù)學院