[實用新型]內阻可調直流電機演示教具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420349728.0
• 申請日: 2014-06-28
• 公開（公告）號: CN203950484U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 郭金虎;陸光華
• 申請（專利權）人: 江蘇省興化中學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發(fā)明涉及教學設備直流電機工作原理研究領域，具體涉及一種內阻可調直流電機演示教具。?

背景技術

目前教學用直流電機模型功能單一，多數(shù)由固定的定子、轉子、電刷、滑環(huán)等組成，接通恒壓源后，即以恒定轉速轉動，用于演示直流電機工作原理；但是，如果要研究直流電機內阻變化、磁場強弱、磁場方向對電機轉速、工作電流的影響，就比較困難，因為廠家出售的直流電動機模型各個零部件都是固定不可移動的；也無法測定電源電壓與內電壓、機械電壓的定量關系，因此需要一種供教學研究用的直流電機，解決中學物理電機演示教具存在的一些演示功能不足的缺陷。?

發(fā)明內容

為了便于中學物理電機實驗教學研究，本發(fā)明解決了上述中學物理電機演示教具存在的一些演示功能不足的缺陷，能夠演示直流電機內阻變化、磁場強弱、磁場方向對電機轉速、工作電流的影響，能夠測定電源電壓與內電壓、機械電壓的定量關系。?

本發(fā)明采用如下技術方案，一種內阻可調直流電機演示教具，包括底座，線圈A，線圈B，電機轉軸，一對轉軸支座，一對銅半環(huán)A，一對銅半環(huán)B，一對電刷A，一對電刷B，一對磁極，一對距離調節(jié)器，一對彈簧，一對模擬電機內阻接線柱，機械電壓測定接線柱A,機械電壓測定接線柱B，一對電源接線柱，電機內阻電壓表，機械電壓測定電壓表A，機械電壓測定電壓表B，直流電流表，電源電壓測定電壓表，模擬電機內阻，直流電源；所述底座上安裝了一對轉軸支座，一對轉軸支座之間連接電機轉軸，電機轉軸上繞有線圈A和線圈B，所述線圈A的匝數(shù)等于線圈B的匝數(shù)，且線圈A和線圈B的實質是同一組線圈，將此線圈輸入端連接一對銅半環(huán)B，將此線圈的中央剪斷后引出兩根導線，連接一對銅半環(huán)A；所述一對銅半環(huán)A固定于電機轉軸上，且緊靠電刷A，所述電刷A通過導線連一對模擬電機內阻接線柱；所述一對銅半環(huán)B固定于電機轉軸上，且緊靠電刷B，所述電刷B通過導線連接一對電源接線柱，所述一對磁極?位于線圈的兩側，磁場方向垂直于電機轉軸，所述一對磁極的N、S極極性方位可調，且它們與線圈的距離可通過調節(jié)一對距離調節(jié)器改變，所述一對彈簧能使一對磁極定位。?

進一步地，所述電機內阻電壓表通過導線連接到一對模擬電機內阻接線柱，所述模擬電機內阻上的電阻可調，且可插接于一對模擬電機內阻接線柱中；所述直流電流表串聯(lián)在電源接線柱上，用于測定線圈工作電流或模擬電機內阻上的電流；機械電壓測定電壓表A、機械電壓測定電壓表B，通過接線柱分別與線圈A和線圈B并聯(lián)，分別測定兩組線圈的機械電壓；電源電壓測定電壓表與電源接線柱并聯(lián)，測定總電源電壓；電機內阻電壓表與一對模擬電機內阻接線柱并聯(lián)，模擬測定線圈內電壓。?

進一步地，由于本發(fā)明采用雙電刷結構，且兩組線圈的采用特殊的接法連接于雙電刷，因此，當一端連接直流電源，必須插上模擬電機內阻，電機才能轉動；一對模擬電機內阻接線柱和一對電源接線柱可雙向互換使用，即直流電源連接模擬電機內阻接線柱，模擬電機內阻連接于一對電源接線柱，演示效果不變。?

進一步地，所述機械電壓測定電壓表A、機械電壓測定電壓表B，通過測定兩組線圈上電壓之和得到機械電壓，通過測定模擬電機內阻上電壓得到電機內電壓，測定電源電壓并與機械電壓、電機內電壓之和進行比較，可驗證能量守恒定律，本裝置能測定兩組線圈機械電壓，這是以往教具所無法測定的。?

本發(fā)明的有益效果是：能夠演示直流電機內阻變化時、磁場強弱變化、磁場方向改變對電機轉速、工作電流的影響，還可演示磁極對于線圈不對稱時，電機轉軸對轉軸支座的磨損影響；測定電源電壓并與機械電壓、內電壓之和進行比較，可驗證電機工作過程符合能量守恒，因此本發(fā)明是一種操作性很強的直流電機教學研究演示教具。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；?

圖2為本發(fā)明的俯視平面結構示意圖；?

圖3為本發(fā)明的直流電機原理方框圖；?

其中，1-底座，2-線圈A，3-線圈B，4-電機轉軸，5-轉軸支座，6-銅半環(huán)A，7-銅半環(huán)B，8-電刷A，9-電刷B，10-磁極，11-距離調節(jié)器，12-彈簧，13-一對模?擬電機內阻接線柱，14-機械電壓測定接線柱A，15-機械電壓測定接線柱B，16-電源接線柱16，17-電機內阻電壓表，18-機械電壓測定電壓表A，19-機械電壓測定電壓表B，20-直流電流表，23-電源電壓測定電壓表，22-模擬電機內阻，23-直流電源。?

具體實施方式