一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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(duì)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(dòng)，在安裝板左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)每塊磁鐵設(shè)置若干柱狀鐵芯，每個(gè)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。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、能直觀顯示無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理的無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，為學(xué)生學(xué)習(xí)教學(xué)課程、訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)踐提供科學(xué)的教學(xué)工具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn) 裝直。
【背景技術(shù)】
[0002] 高職、中職等電氣、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)教學(xué)中，學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)原理、組裝、維 修簡(jiǎn)單發(fā)動(dòng)機(jī)組是其中一個(gè)必須的技能訓(xùn)練。目前，這種技能的訓(xùn)練，大部分是通常教科書 配合幻燈片演示來(lái)進(jìn)行，或者是找一發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)體拆裝，而沒(méi)有規(guī)范的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，直接影 響教學(xué)質(zhì)量。為了提高學(xué)生對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)原理的學(xué)習(xí)質(zhì)量，有必要開發(fā)一種新的教學(xué)器具，以滿 足教學(xué)的需要。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、能直觀顯示無(wú) 刷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理的無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，為學(xué)生學(xué)習(xí)教學(xué)課程、訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能 力、理論聯(lián)系實(shí)踐提供科學(xué)的教學(xué)工具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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(duì)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(dòng)，在安裝板左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)每塊磁鐵設(shè)置若干柱狀鐵 芯，每個(gè)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(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，所述皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、和皮 帶，所述從動(dòng)輪與安裝板連接且同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006] 所述主動(dòng)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(duì)輪軸軸承，所述主動(dòng)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(jī)。
[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(jī)。
[0009] 所述安裝板上兩磁鐵的Ν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)堅(jiān)框上，位于在同一 堅(jiān)框上的柱狀鐵芯的外端連接有鐵板。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果是：1)通過(guò)本實(shí)用新型的教學(xué)器具，可以感性直觀地、輕松 地學(xué)習(xí)并認(rèn)識(shí)切割磁力線產(chǎn)生電流的物理現(xiàn)象，學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電原理。
[0012] 2)可訓(xùn)練學(xué)生掌握發(fā)動(dòng)機(jī)線圈繞組的接線方法和增加磁通量的技巧。
[0013] 3)本實(shí)用新型的實(shí)訓(xùn)裝置通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵安裝板來(lái)實(shí)現(xiàn)線圈繞組切割磁力線，從而 在發(fā)動(dòng)機(jī)上無(wú)需配置現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)上常用的接觸器(又稱電刷)，因此，對(duì)于無(wú)刷發(fā)電原理 的教學(xué)提供極大幫助。本實(shí)訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原理直觀，特別適用于針對(duì)一般理工科學(xué)生而 進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和性能試驗(yàn)研究的需要。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為本實(shí)用新型無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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是本實(shí)用新型無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置的電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0019] 參見圖1-4,本實(shí)用新型提供一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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(duì)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(dòng)，在安裝板2左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)每塊磁 鐵10設(shè)置若干柱狀鐵芯11，每個(gè)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。本實(shí)用新型提供一種用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、操作方便的的教學(xué) 輔助用具，將安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鐵隨之旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，線圈繞組相對(duì)磁鐵而言，是對(duì)磁力線進(jìn)行 切割的，因此，在線圈繞組內(nèi)產(chǎn)生電流，參見圖4,當(dāng)所有線圈繞組串聯(lián)，且在回路上連接有 指示燈時(shí)，回路的電流可使指示燈發(fā)光。隨安裝板的轉(zhuǎn)動(dòng)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)堅(jiān)框之間，兩側(cè)堅(jiān)框上設(shè)置有多個(gè)通孔，柱 狀鐵芯11的一端穿過(guò)通孔，以六角螺母13固定在堅(jiān)框上。每個(gè)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，在支架堅(jiān)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(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，如圖1所示，皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪7、從動(dòng)輪5、 和皮帶6,主動(dòng)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(dòng)手柄 搖把9可使主動(dòng)輪7轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)輪5與安裝板2連接，因此，當(dāng)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪5旋轉(zhuǎn)時(shí)， 安裝板2同步轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵10也隨之周向轉(zhuǎn)動(dòng)，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(duì)稱設(shè)置的線圈繞組12的繞線 方向相同，當(dāng)安裝板上的磁鐵的位置剛好正對(duì)左右兩側(cè)的四個(gè)柱狀鐵芯11時(shí)，根據(jù)右手定 貝1J，在線圈繞組內(nèi)產(chǎn)生如箭頭所示方向的電流，當(dāng)磁鐵繼續(xù)按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁力線逐漸 遠(yuǎn)離線圈繞組，電流幅度減弱，轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，其電流值是最弱的，當(dāng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至180度時(shí)，第 二塊磁鐵的S極正對(duì)上方右側(cè)的柱狀鐵芯，此時(shí)，電流方向與圖示方向相反，其峰幅也達(dá)到 最大值。在本實(shí)用新型的裝置中，通過(guò)磁鐵的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在線圈繞組內(nèi)產(chǎn)生正弦變化的交 流電流，通過(guò)導(dǎo)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(dòng) 安裝板，電燈即可發(fā)光。在本實(shí)用新型中，磁鐵的大小是直徑22_，厚10_;柱狀鐵芯直徑 12mm,長(zhǎng)60 mm,每個(gè)線圈繞組的銅線直徑0.65mm,長(zhǎng)3米，當(dāng)安裝板以0.8米/秒的線速 度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)線圈繞組可產(chǎn)生〇- 〇. 8V的空載電壓。
[0022] 作為另一實(shí)施方式，也可以電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式取代手動(dòng)搖把的方式，主動(dòng)輪中心設(shè) 置輪軸，在支架1上設(shè)置一對(duì)輪軸軸承，輪軸安裝在支架兩堅(jiān)框的輪軸軸承上，輪軸的一端 連接調(diào)速電機(jī)，調(diào)速電機(jī)的輸出軸聯(lián)接輪軸，由調(diào)速電機(jī)取代手動(dòng)搖把驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 從而使電流更穩(wěn)定，觀摩效果更加理想。除皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式外，其余結(jié)構(gòu)與上述實(shí) 施例相同，在此不 描述。
[0023] 作為另一實(shí)施方式，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，也可在支架的兩堅(jiān)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(jī)。調(diào)速電機(jī)的輸出軸聯(lián) 接支承軸，由調(diào)速電機(jī)直接取代皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)安裝板旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其余結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施 例相同，在此不 描述。
[0024] 更進(jìn)一步地，參見圖3,柱狀鐵芯通過(guò)六角螺母分別固定在支架的兩側(cè)堅(jiān)框上，因 此，可在位于在同一堅(jiān)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(guò)六角螺母使鐵板與兩柱狀鐵芯連接。增加了鐵 板后，相當(dāng)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(yàn)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(xué)時(shí)，由學(xué)生通過(guò)疊 加多塊鐵板，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證磁與電的轉(zhuǎn)化原理，加深對(duì)原理的掌握程度。
[0025] 實(shí)踐中，還可利用本實(shí)用新型裝置，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)不同線圈繞組的連接方式的嘗 試，學(xué)習(xí)電氣原理。
[0026] 以上公開的僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限 制，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的無(wú)需經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)的改變，都應(yīng)落在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍實(shí)用新型之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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(duì)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(dòng)，在安裝板左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)每塊磁鐵設(shè)置若干柱狀鐵芯，每個(gè)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(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于：所述安裝板由皮帶 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，所述皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、和皮帶，所述從動(dòng)輪與安裝板連接 且同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于：所述主動(dòng)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(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于：所述支架上設(shè)置一 對(duì)輪軸軸承，所述主動(dòng)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(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)訓(xùn)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)堅(jiān)框上，位于在同一堅(jiān)框上的柱狀鐵芯的外端連 接有鐵板。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK203910159SQ201420307094
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】成偉華, 黎綿昌, 羅健中 申請(qǐng)人:順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院