本实用新型专利技术涉及组合型小功率电机磁场仿真模型,所述仿真模型包含以下六个组成部分的两个或三个:透明有机玻璃上固定永磁铁形成三对磁极的定子,含电刷;透明有机玻璃上固定三相对称绕组的定子;固定单叠绕组和换向器的转子;透明有机玻璃上固定永磁铁形成一对磁极的转子;单相裂相成三相的裂相电路板,简称;三个灯泡组成的对称负载电路和干电池。本实用新型专利技术电机采用组合式,方便自由搭配;采用裂相电路,将单相电源变为三相电源,可以方便电机模型在理论教学中的使用;用三个灯泡组成的对称负载电路对小功率同步发电机模型进行验证。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及组合型小功率电机磁场仿真模型,所述仿真模型包含以下六个组成部分的两个或三个:透明有机玻璃上固定永磁铁形成三对磁极的定子,含电刷;透明有机玻璃上固定三相对称绕组的定子;固定单叠绕组和换向器的转子;透明有机玻璃上固定永磁铁形成一对磁极的转子;单相裂相成三相的裂相电路板,简称;三个灯泡组成的对称负载电路和干电池。本技术电机采用组合式,方便自由搭配;采用裂相电路,将单相电源变为三相电源,可以方便电机模型在理论教学中的使用;用三个灯泡组成的对称负载电路对小功率同步发电机模型进行验证。【专利说明】组合型小功率电机磁场仿真模型
本技术涉及组合型小功率电机磁场仿真模型,属于电机、教仪领域。
技术介绍
当前的电机教仪模型有两大类:第一类的外壳为全透明有机玻璃,仿照实际电机的结构内部有定子、转子和转轴等各部分内容,按照传统电机的分类做出相应的电机模型,可以通电旋转,但转速不宜过快;第二类外壳为不透明的铸铁,根据各类电机的原理,做出容量较小的电机模型,电机模型内部的结构可以与实际的电机结构不相同,可以通电旋转,转速和实际电机接近,多用于各种电机传动试验台。第一类方便搬运和携带,但电机结构固定,不宜拆卸组合;第二类重量较重,不便于搬运和携带,也不宜拆卸组合。
技术实现思路
本技术根据直流电机、鼠笼式异步电机和小功率同步电机的结构和工作原理,设计一种可以自由拆卸组装的一种电机模型。电机模型采用透明有机玻璃作为外壳,电机模型包含电机工作的基本结构,模型的容量不需很大,只要能够仿真运行三种电机的工作原理和磁场产生原理。根据直流电机、异步电机和感应电机的结构和工作原理可以知道如下知识:鼠笼式异步电机的转子线圈和直流电机的转子线圈,都是首尾闭合的一个大线圈,因此可以用直流电机的转子来做鼠笼式异步电机的转子;小功率同步电机的定子与鼠笼式异步电机的定子结构基本相同;用永磁铁形成一对磁极做同步电机的转子;用永磁铁形成三对磁极做直流电机的定子;本技术的组成,本技术由六部分组成:透明有机玻璃上固定永磁铁形成三对磁极的定子stator,含电刷(简称SI)透明有机玻璃上固定三相对称绕组的定子(简称S2)固定单叠绕组和换向器的转子rotor (简称Rl)透明有机玻璃上固定永磁铁形成一对磁极的转子(简称R2)单相裂相成三相的裂相电路板Printed Circuit Board (简称PCB1)三个灯泡组成的对称负载电路和干电池(简称PCB2)根据需要,将上述部分灵活组合,仿真三种不同的电机磁场。S1、R1和干电池组合形成直流电动机磁场模型;PCB1、S2和Rl组合形成鼠笼式异步电动机的磁场模型;S2、R2和PCB2组成小功率同步发电机磁场模型。本技术的有益效果如下:本技术巧妙的利用了三种电机在结构方面的共同点,去仿真三种电机在磁场产生原理上的不同点;电机采用组合式,方便自由搭配;在仿真的时候只抓住三种电机定转子的主要组成部分,忽略次要组成部分。使大家对三种电机磁场产生的原理,磁场的性质有了深刻的理解; 采用裂相电路,将单相电源变为三相电源,可以方便电机模型在理论教学中的使用;用三个灯泡组成的对称负载电路对小功率同步发电机模型进行验证。【专利附图】【附图说明】通过参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例,本技术的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚,在附图中:图1为直流电机的定子部分;图2是鼠笼式异步电动机和同步发电机的定子部分;图3是直流电机和鼠笼式异步电动机的转子部分;图4是同步电机的转子部分;图5是单相裂相成三相的裂相电路板的AD原理图与封装图;图6是三个灯泡组成的对称负载电路和干电池的接线图。【具体实施方式】在下文中,现在将 参照附图更充分地描述本技术,在附图中示出了各种实施例。然而,本技术可以以许多不同的形式来实施,且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的,并将本技术的范围充分地传达给本领域技术人员。在下文中,将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。参考附图1-6,本技术由六部分组成:?透明有机玻璃上固定永磁铁形成一对磁极的定子stator,含电刷(简称SI),见附图1 ;图1为直流电机的定子部分。用永磁体形成一对磁极,固定在定子壳上面,在转子壳上面同时固定两个铜片做电刷使用,铜片同时也是外部直流电源(干电池)的接入端。端盖和定子壳用螺丝固定在一起,各部分的代码如下:1、定子壳;2、端盖;3、换向片;4、六角形螺母;5、六角形螺栓;6、垫片;7、永磁体;8、六角形螺母;9、六角形螺栓;10、垫片。?透明有机玻璃上固定三相对称绕组的定子(简称S2),见附图2 ;图2是鼠笼式异步电动机和同步发电机的定子部分。定子壳的内侧均匀的开了 18个槽,在18个槽内部放置了 9个线圈,9个线圈按照三相对称绕组排列均匀的分给A、B、C三相。每一相绕组包含3个线圈,三相绕组作为鼠笼式异步电动机交流电的输入端,接至图5的Β00Τ0端;三相绕组也可以作为同步发电机交流电的输出端,接至图6的A、B、C端。端盖和定子壳用螺丝固定在一起,各部分的代码如下:1、定子壳;2、端盖;3:绕组。?固定单叠绕组和换向器的转子rotor (简称Rl),见附图3 ;?图3是直流电机和鼠笼式异步电动机的转子部分。转子壳的外侧均匀的开了 24个槽,在24个槽内部放置了 48个线圈,48个线圈通过24个换向片组成的换向器首尾串联在一起,形成一个闭合的绕组,作为直流电机和鼠笼式异步电动机的转子。端盖和定子壳用螺丝固定在一起,各部分的代码如下:1、轴;2、转子铁芯;3、绕组;4、换向器。?透明有机玻璃上固定永磁铁形成三对磁极的转子(简称R2),见附图4 ;?图4是同步电机的转子部分。用永磁体形成三对磁极,固定在转子壳上面,按照N-S-N-S-N-S的顺序均匀分布在转子壳的表面,端盖和定子壳用螺丝固定在一起,各部分的代码如下:1、转子壳;2、端盖;3、永磁体;4、轴;5、六角形螺母;6、六角形螺栓;7、垫片。?单相裂相成三相的裂相电路板Printed Circuit Board (简称PCB1)由220v-------40v变压器将220v50hz交流电转变为40v50hz交流电,为裂相电路提供电源。根据Uab, Ubc, Uca 相位相差 120 度可知,Ucl / Url=I / (wrlcl) =tan ( η / 6),Uc2 / Ur2=l / (wr2c2) =tan ( π / 3),此时ABC三相电压有效值相等,相位差为120度。依据以上原理,依次将这些参数设为:R1_4K7,R24K7,R320,R440Cl151uF C294uF,可以满足上述该条件,为了满足电压和功率的要求,对此使用IOOuF电解电容反串联用来通交流,再通过并联使得满足值得范围,使用0.5w4k7电阻,和IOOwlO欧电阻。AD原理图与封装图如图5所示。?三个灯泡组成的对称负载电路和干电池(简称PCB2)三相同步电机转动产生电能,使得三盏灯轮流闪烁,接线图如图6所不。根据需要,将上述部分灵活组合,仿真三种不同的电机磁场。S1、R1和干电池组合形成直流电动机磁场本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:温志明,史永光,周敏,闫根弟,杨雪梅,刘继军,
申请(专利权)人:太原工业学院,
类型:实用新型
国别省市:
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