一种直流电动机、交直流发电机原理演示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，包括底座、支架、转子线框，所述支架固定于底座上，所述转子线框设置于底座和支架之间，并与底座和支架之间转动连接，所述转子线框包括单匝或多匝线圈、供电滑环、转轴，所述单匝或多匝线圈与供电滑环连接，所述转轴穿过供电滑环和上方的单匝或多匝线框延伸至底座上的盲孔和上方支架上的通孔内，所述线圈两侧的支架上在同一高度上分别设置有至少一组的异性磁铁组，所述供电滑环两侧的底座上设置有接线柱，所述供电滑环与接线柱之间分别设置有电刷，所述电刷的一端与接线柱之间接触连接，另一端与供电滑环之间接触连接。本实用新型专利技术解决了现有教具演示器结构复杂，直视性差的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电动机、交直流发电机原理演示器
本技术涉及教学器材
，具体为一种直流电动机、交直流发电机原理演示器。
技术介绍
中学物理实验室现有的直流电动机原理和交流发电机原理演示器结构复杂，均为多匝线圈，且线圈多是包裹结构，与课本原理图中的单匝线圈有差别，且线圈尺寸较小，直视性较差。电学和电磁学本来就是比较抽象的学科，市面上的教学工具又无法满足教学需求。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，解决了现有教具演示器结构复杂，直视性差的难题。（二）技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，包括底座、支架、转子线框，所述支架固定于底座上，所述转子线框设置于底座和支架之间，并与底座和支架之间转动连接，所述转子线框包括单匝或多匝线圈、供电滑环、转轴，所述单匝或多匝线圈与供电滑环连接，所述转轴穿过供电滑环和上方的单匝或多匝线框延伸至底座上的盲孔和上方支架上的通孔内，所述线圈两侧的支架上在同一高度上分别设置有至少一组的异性磁铁组，所述供电滑环两侧的底座上设置有接线柱，所述供电滑环与接线柱之间分别设置有电刷，所述电刷的一端与接线柱之间接触连接，另一端与供电滑环之间接触连接。优选的，所述供电滑环包括设置在圆柱体外侧的上滑环和下滑环，所述上滑环向下延伸有滑片，下滑环向上延伸有滑片，上、下滑环延伸的滑片与相对的下、上滑环之间不接触，供电滑环上的两个线圈端口分别与上滑环和下滑环连接。优选的，所述电刷为V形结构，所述电刷的一端与接线柱通过紧固件固定连接，另一端与供电滑环之间接触连接。优选的，所述转轴和线圈上均设置有绝缘层。优选的，所述支架的两侧上分别设置有磁铁极性标识牌。优选的，所述线圈的两侧设置有方向箭头，所述方向箭头与线圈之间活动连接。优选的，所述两侧的接线柱分别与灵敏电流表或者电源连接。（三）有益效果本技术提供了一种直流电动机、交直流发电机原理演示器。具备以下有益效果：（1）、本技术通过单匝或多匝线圈、供电滑环、转轴、电刷和接线柱组成的演示器，其结构设置简单，与高中物理书本上的直流发电机和交流发电机单匝线圈结构相似，直观性好、可视度大，在演示的过程中便于学生理解和记忆，提高教学质量和学生的学习兴趣；（2）、设置的磁铁极性标识牌为正反两面标示，其与每侧的磁铁极性方向指示相同，便于学生观看和课堂上教学，方向箭头与每侧线圈上所受的力、电流方向、磁场方向一致复合左手定则，且方向箭头的方向可调，便于教学；（3）、设置的供电滑环分为上、下滑环两个部分，其上滑环和下滑环中间为绝缘的圆柱体结构，一方面能够减少电刷的接触阻力，另一方面能够在演示电动机原理时减少电流损耗，并起到换向器的作用；（4）、设置的V形电刷能够与供电滑环之间弹性接触，其设置的紧固件结构螺栓和蝶形手拧螺母结构能够与接线柱之间松紧调节，方便电刷的上下移动。附图说明图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术主视结构示意图；图3为本技术电刷与接线柱放大结构示意图；图4为本技术方向箭头整体结构示意图；图5为本技术方向箭头主视结构示意图；图6为本技术A处放大结构示意图；图7为本技术转子线框整体结构示意图；图中：1底座、1-1接线柱、1-2盲孔、1-3凸起、2支架、2-1磁铁、2-2磁铁极性标识牌、3转轴、4电刷、4-1螺栓、4-2蝶形手拧螺母、5供电滑环、5-1上滑环、5-2下滑环、5-3圆柱体、5-4滑片、6线圈、6-1方向箭头、6-2卡扣。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1：如图1至图6所示，本技术提供一种技术方案：一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，包括底座1、支架2、转子线框，所述支架2固定于底座1上，其特征在于，所述转子线框设置于底座1和支架2之间，并与底座1和支架2之间转动连接，所述转子线框包括单匝或多匝线圈6、供电滑环5、转轴3，所述单匝或多匝线圈6与供电滑环5连接，所述转轴3穿过供电滑环5和上方的单匝或多匝线圈6延伸至底座1上的盲孔1-2和上方支架上的通孔内，所述线圈6两侧的支架2上在同一高度上分别设置有至少一组的异性磁铁2-1，所述供电滑环5两侧的底座1上设置有接线柱1-1，所述供电滑环5与接线柱1-1之间分别设置有电刷4，所述电刷4的一端与接线柱1-1之间接触连接，另一端与供电滑环5之间接触连接。使用说明：直流电动机原理演示：将单匝线圈安装在支架上、调节两个电刷高度至中间半圆环的换向器位置，用导线将电源和电刷或者接线柱（接线柱为导体材质）相连，闭合开关，可观察到单匝线圈转动。把方向箭头组安装在线框边上，如图1所示，运用左手定则可分析磁场方向、线框中通电电流方向、线框受磁场力方向的关系。改变磁铁组数量、换用多匝线框演示，会发现线框转速不同，在相同磁场、电流情况下，多匝线框转速较快，故，实用中的直流电动机中是有很多匝线圈的。交直流发电机原理演示：产生直流电：将单匝线圈安装在支架上，调节电刷高度至换向器位置，用导线将灵敏电流表和电刷或者接线柱相连，转动线圈，可观察到电流表指针明显向一侧摆动，说明线圈中产生的是直流电，转速变大，电流表指针偏角会变大，表明感生电流大小与线框转速有关，安装上右手定则对应的方向箭头，如图1所示，可运用右手定则，可研究感生电流方向、磁场方向、线框切割磁感线运动方向间关系；线框在相同转速情况下，改变磁铁数量、换用多匝线框演示，会发现产生的电流大小会有所不同。这表明，感生电流大小与磁场强弱、线圈匝数有关，相同转速、相同磁场情况下，多匝线圈中产生的电流强，故，实际发电机中有多匝圈。产生交流电：将单匝线圈安装在支架上，调节电刷高度至二个整滑环位置，用导线将灵敏电流表和电刷相连，转动线圈，可观察到电流表指针明显左右摆动，但偏角很小，说明线圈中产生较弱的交流电。安装上右手定则对应的方向箭头组，如图1所示，运用右手定则可研究磁场方向、感生电流方向、线框切割磁感线运动方向的关系；再换用多匝线框演示,会发现指针偏角变大了，表明多匝线圈中产生了较强交流电。故，实用中的发电机中有多匝圈。单匝线圈：材料用直径6mm紫铜管（普通空调中用的铜管，壁厚0.5mm）制成高48厘米宽33厘米单匝线圈，其下端与供电滑环相连。作为直流电动机原理演示器使用时，要使单匝转子线圈转动起来，线圈中必须有一定电流（实测3A多）且在较强磁场中才能获得足够的旋转力矩，经多次试验，最终确定用空心铜管作为线圈材料，首先是为了获得较大的可视度，其次比同规格实心质量要小，线圈启动才容易，其三是有较大电流通过情况下线圈不会温度太高，再有一定硬度，确保教具性能稳定。本单匝线圈，与课本中原理图一致，结构简单、直观，可方便地进行左手定则、右手定则相关教学，以便更好地理解直流电动机和交流发电机工作原理。多匝线圈：用直径1mm铜漆包线绕12匝，用尼龙细线捆扎成圆柱状紧实牢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，包括底座（1）、支架（2）、转子线框，所述支架（2）固定于底座（1）上，其特征在于，所述转子线框设置于底座（1）和支架（2）之间，并与底座（1）和支架（2）之间转动连接，所述转子线框包括单匝或多匝线圈（6）、供电滑环（5）、转轴（3），所述单匝或多匝线圈（6）与供电滑环（5）连接，所述转轴（3）穿过供电滑环（5）和上方的单匝或多匝线圈（6）延伸至底座（1）上的盲孔（1‑2）和上方支架上的通孔内，所述线圈（6）两侧的支架（2）上在同一高度上分别设置有至少一组的异性磁铁（2‑1），所述供电滑环（5）两侧的底座（1）上设置有接线柱（1‑1），所述供电滑环（5）与接线柱（1‑1）之间分别设置有电刷（4），所述电刷（4）的一端与接线柱（1‑1）之间接触连接，另一端与供电滑环（5）之间接触连接。

【技术特征摘要】
1.一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，包括底座（1）、支架（2）、转子线框，所述支架（2）固定于底座（1）上，其特征在于，所述转子线框设置于底座（1）和支架（2）之间，并与底座（1）和支架（2）之间转动连接，所述转子线框包括单匝或多匝线圈（6）、供电滑环（5）、转轴（3），所述单匝或多匝线圈（6）与供电滑环（5）连接，所述转轴（3）穿过供电滑环（5）和上方的单匝或多匝线圈（6）延伸至底座（1）上的盲孔（1-2）和上方支架上的通孔内，所述线圈（6）两侧的支架（2）上在同一高度上分别设置有至少一组的异性磁铁（2-1），所述供电滑环（5）两侧的底座（1）上设置有接线柱（1-1），所述供电滑环（5）与接线柱（1-1）之间分别设置有电刷（4），所述电刷（4）的一端与接线柱（1-1）之间接触连接，另一端与供电滑环（5）之间接触连接。2.根据权利要求1所述的一种直流电动机、交直流发电机原理演示器，其特征在于：所述供电滑环（5）包括设置在圆柱体（5-3）外侧的上滑环（5-1）和下滑环（5-2），所述上滑环（5-1）向下延伸有滑片（...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐守平，
申请(专利权)人：唐守平，
类型：新型
国别省市：江苏,32