[實用新型]單相電機工作原理教學演示裝置

無效

• 申請號: 201020144939.2
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN201622744U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 張清顏;凌世紀;趙玉劍;徐東贊
• 申請（專利權）人: 張清顏
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 樊羿

技術領域

本實用新型涉及一種教學器具，具體涉及一種單相電機工作原理教學演示裝置。

背景技術

單相電機是日常生活最常用的電機，其轉動原理是旋轉磁場與轉子不斷發生相對運動，使豎直兩邊切割磁感線，產生感應電流，感應電流受到磁場力作用，使轉子產生一個與旋轉磁場轉動方向相同磁力矩作用，從而使轉子轉動起來。目前，很多學生對單相電機的工作原理感到難以掌握，在課堂教學中更是缺乏這方面的演示模型。這樣使得課堂教學時，老師講解該部分內容費時費力，而學生理解掌握起來也感到吃力，教學效果難以得到有效的保證。雖然有一些較先進的電機模型，但結構復雜，售價昂貴，且攜帶不便，不太適用于一般的課堂教學，難以進行廣泛的推廣普及。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低廉、教學演示效果好的單相電機工作原理教學演示裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種單相電機工作原理教學演示裝置，包括轉子、定子、固定支架和/或底座，所述定子包括在空間位置上相互垂直的工作繞組和起動繞組，所述起動繞組串接一電容器且與工作繞組并聯后接單相交流電源，所串接的電容器使起動繞組與工作繞組的電流在相位上近似相差90度，所述轉子的轉軸接于固定支架上的軸承中，所述工作繞組和起動繞組均固定在固定支架和/或底座上，且工作繞組、起動繞組、轉子三者中軸線相一致。

為了使電流i₁與i₂相位差為90°，選擇電容C的電容量為C＝L/[R²+(ωL)²]這里ω是交流電的角頻率，R是線圈上的損耗電阻，在實驗演示中由于所使用的交流電頻率不高，可用它的直流電阻代替，用萬用表或專用測量電感的儀器測量出線圈的電感L，然后根據上式選擇合適的電容。由于只是研究單相電容式電機的一般工作原理，上式是理論值，在實際選電容的時候，可允許一定的誤差。

單相電機的正反轉只需改變電容與線圈和電源的接線方向就可以改變轉動方向。

在所述起動繞組與其串接電容器之間設置有一通斷開關。

所述工作繞組和啟動繞組為含有絕緣層的多匝金屬線圈，且工作繞組的匝數大于啟動繞組的匝數。兩線圈的匝數可在150～200匝。

所述工作繞組、啟動繞組及定轉子為相匹配的矩形體，或橢圓形體，或圓形體。

所述轉子為鋁框。

所述工作繞組、啟動繞組和鋁框都為矩形體。

在所述工作繞組一端串接電流表后再接電源。

所述固定支架上設置有提手。

本實用新型具有積極有益的效果：

1.本實用新型可以讓學生非常直觀地感受到旋轉磁場的存在，對單相電容式電機的旋轉磁場有一個深刻的認識，并可對單相電機的工作原理進行直觀形象的演示，使學生快速、深刻的理解掌握單相電機的工作原理。

2.本實用新型結構簡單、取材容易、制造成本低，易于在相關教學工作中推廣普及。

附圖說明

圖1為一種單相電機工作原理教學演示裝置的結構示意圖；

圖2為一種單相電機工作原理教學演示裝置的電路圖。

圖中1為工作繞組，2起動繞組，3為轉子，4轉子的轉軸，5為絕緣連接軸，6固定支架，7為底座，8為接線盒，9為電流表，10提手，C為電容器，L₁為工作繞組線圈，L₂為啟動繞組線圈，K為開關，S₁、S₂為接線端子。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步描述，但不局限于下列實施例。