CN206672479U - 一种改进型小型电动机模型试验组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于物理教学器材应用技术领域，具体公开了一种改进型小型电动机模型试验组件，由框架、发电组件和转动调节组件组成。本实用新型的一种改进型小型电动机模型试验组件的有益效果在于：其设计结构合理，框架、发电组件和转动调节组件，能直观的实现演示电动机发电工序的流程，同时依据调整磁体与线圈的距离，显示出对电动机工作的影响，并依据电路板、第一电板接线柱、第二电板接线柱LED灯和语音喇叭进行直观的体现，进而提高学生的学习兴趣和效率。

Description

一种改进型小型电动机模型试验组件

技术领域

本实用新型属于物理教学器材应用技术领域，具体涉及一种改进型小型电动机模型试验组件。

背景技术

电动机使用了通电导体在磁场中受力的作用的原理（这是不同于电流的磁效应的说法，现行人教版九年级物理明确把二者分开），发现这一原理的的是丹麦物理学家—奥斯特，1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。1794年考入哥本哈根大学，1799年获博士学位。1801～1803年去德、法等国访问，结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授，1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。

奥斯特，1829年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9日在哥本哈根逝世。他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探索电与磁之间的联系。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域─电磁学。

1812年他最先提出了光与电磁之间联系的思想。1822年他对液体和气体的压缩性进行了实验研究。1825年提炼出铝，但纯度不高。在声学研究中，他试图发现声所引起的电现象。他的最后一次研究工作是抗磁性。他是一位热情洋溢重视科研和实验的教师，他说：“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者，1824年倡议成立丹麦科学促进协会，创建了丹麦第一个物理实验室。1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”，以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS单位制中的磁场强度单位。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”，奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。

1821年法拉第完成了第一项重大的电发明。在这两年之前，奥斯特已发现如果电路中有电流通过，它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移。法拉第从中得到启发，认为假如磁铁固定，线圈就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。这是一项重大的突破。只是最初它的实际用途还非常有限，因为当时除了用简陋的电池以外别无其它方法发电。

1873年，比利时人格拉姆发明大功率电动机，电动机从此开始大规模用于工业生产。

电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

为了便于学习，在现在中学物理实验中通常采用电动机模型进行辅助教学，但是现有的电动机，结构复杂，零配件甚多，实验时控制组装及试验繁琐，也不能在学习中直接体现电动机有无电流及磁体的n极、s极对整体电动机的发电作业直观影响，使得学生的学习积极性低、学习效率低，已不能满足现有物理试验课中电动机模型的高标准试验使用需求，而这是当前所亟待解决的。

因此，基于上述问题，本实用新型提供一种改进型小型电动机模型试验组件。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种改进型小型电动机模型试验组件，其设计结构合理，框架、发电组件和转动调节组件，能直观的实现演示电动机发电工序的流程，同时依据调整磁体与线圈的距离，显示出对电动机工作的影响，并依据电路板、第一电板接线柱、第二电板接线柱LED灯和语音喇叭进行直观的体现，进而提高学生的学习兴趣和效率。

技术方案：本实用新型提供一种改进型小型电动机模型试验组件，由框架、发电组件和转动调节组件组成；所述框架，包括底座，及对称设置在底座上的左支撑板、右支撑板，及两端分别连接左支撑板、右支撑板的上横支撑板、下横支撑板；所述发电组件，包括与左支撑板连接的第一支撑座，及与第一支撑座相配合使用的第一定位U形板，及贯穿右支撑板的调节螺杆，及与调节螺杆相配合使用的第二支撑座，及与第二支撑座相配合使用的第二定位U形板，其中，调节螺杆的一端与第二支撑座底部连接，及分别设置在调节螺杆上的第一定位螺帽、第二定位螺帽，及分别设置在第一定位U形板、第二定位U形板内的第一磁体、第二磁体，及两端分别贯穿上横支撑板、下横支撑板的转动轴，及分别与转动轴相配合使用的第一轴承、第二轴承，及设置在转动轴上且与第一磁体、第二磁体相配合使用的一组线圈，及设置在转动轴上的限位块，及设置在限位块下方且与一组线圈相配合使用的一组接线柱，及分别设置在左支撑板、右支撑板上且与限位块相配合使用的第一导电板、第二导电板，及用于固定第一导电板、第二导电板的第一固定螺帽、第二固定螺帽；所述转动调节组件，包括设置在下横支撑板下方的密封箱，及设置在转动轴一端且位于密封箱内的从动锥形齿轮，及贯穿右支撑板且一端位于密封箱内的转杆，及设置在转杆端部且与从动锥形齿轮相配合使用的主动锥形齿轮，及设置在转杆上且与密封箱相配合使用的第三轴承，及设置在转杆上且与右支撑板相配使用的一组第四轴承，及设置在转杆另一端的转柄。

本技术方案的，所述改进型小型电动机模型试验组件，还包括与第一导电板、第二导电板相配合使用的电路板，及分别设置在电路板上的第一电板接线柱、第二电板接线柱，及设置在电路板上且与第一电板接线柱、第二电板接线柱相配合使用的LED灯、语音喇叭。

与现有技术相比，本实用新型的一种改进型小型电动机模型试验组件的有益效果在于：其设计结构合理，框架、发电组件和转动调节组件，能直观的实现演示电动机发电工序的流程，同时依据调整磁体与线圈的距离，显示出对电动机工作的影响，并依据电路板、第一电板接线柱、第二电板接线柱LED灯和语音喇叭进行直观的体现，进而提高学生的学习兴趣和效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种改进型小型电动机模型试验组件的结构示意图；

图2是本实用新型的一种改进型小型电动机模型试验组件的第一支撑座、第二支撑座、第一定位U形板和第二定位U形板结构示意图；

图3是本实用新型的一种改进型小型电动机模型试验组件的电路板、第一电板接线柱、第二电板接线柱LED灯和语音喇叭的结构示意图；

其中，图中序号标注如下：1-底座、2-左支撑板、3-右支撑板、4-上横支撑板、5-下横支撑板、6-第一支撑座、7-第一定位U形板、8-第一磁体、9-第二支撑座、10-第二定位U形板、11-第二磁体、12-第一定位螺帽、13-调节螺杆、14-第二定位螺帽、15-转动轴、16-第一轴承、17-第二轴承、18-限位块、19-接线柱、20-第一导电板、21-第二导电板、22-第一固定螺帽、23-第二固定螺帽、24-线圈、25-密封箱、26-从动锥形齿轮、27-转杆、28-主动锥形齿轮、29-第三轴承、30-第四轴承、31-转柄、32-电路板、33-第一电板接线柱、34-第二电板接线柱、35-LED灯、36-语音喇叭。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1、图2和图3所示的一种改进型小型电动机模型试验组件，由框架、发电组件和转动调节组件组成；框架，包括底座1，及对称设置在底座1上的左支撑板2、右支撑板3，及两端分别连接左支撑板2、右支撑板3的上横支撑板4、下横支撑板5；发电组件，包括与左支撑板2连接的第一支撑座6，及与第一支撑座6相配合使用的第一定位U形板7，及贯穿右支撑板3的调节螺杆13，及与调节螺杆13相配合使用的第二支撑座9，及与第二支撑座9相配合使用的第二定位U形板10，其中，调节螺杆13的一端与第二支撑座9底部连接，及分别设置在调节螺杆13上的第一定位螺帽12、第二定位螺帽14，及分别设置在第一定位U形板7、第二定位U形板10内的第一磁体8、第二磁体11，及两端分别贯穿上横支撑板4、下横支撑板5的转动轴15，及分别与转动轴15相配合使用的第一轴承16、第二轴承17，及设置在转动轴15上且与第一磁体8、第二磁体11相配合使用的一组线圈24，及设置在转动轴15上的限位块18，及设置在限位块18下方且与一组线圈24相配合使用的一组接线柱19，及分别设置在左支撑板2、右支撑板3上且与限位块18相配合使用的第一导电板20、第二导电板21，及用于固定第一导电板20、第二导电板21的第一固定螺帽22、第二固定螺帽23；转动调节组件，包括设置在下横支撑板5下方的密封箱25，及设置在转动轴15一端且位于密封箱25内的从动锥形齿轮26，及贯穿右支撑板3且一端位于密封箱25内的转杆27，及设置在转杆27端部且与从动锥形齿轮26相配合使用的主动锥形齿轮28，及设置在转杆27上且与密封箱25相配合使用的第三轴承29，及设置在转杆27上且与右支撑板3相配使用的一组第四轴承30，及设置在转杆27另一端的转柄31。

进一步优选的，改进型小型电动机模型试验组件，还包括与第一导电板20、第二导电板21相配合使用的电路板32，及分别设置在电路板32上的第一电板接线柱33、第二电板接线柱34，及设置在电路板32上且与第一电板接线柱33、第二电板接线柱34相配合使用的LED灯35、语音喇叭36。

具体为，首先将电路板32上的导线分别与第一导电板20、第二导电板21连接，其中，第一电板接线柱33、LED灯35、语音喇叭36和第二电板接线柱34之间依次为串联结构，进行试验时，通过转柄31上的主动锥形齿轮28驱动转动轴15上的从动锥形齿轮26进而带动一组线圈24转动，此时，LED灯35、语音喇叭36是没有任何显示的，再通过控制调节螺杆13控制第二磁体11向转动的一组线圈24移动，当达到对应的位置时，一组线圈24与第一磁体8、第二磁体11（第一磁体8为n极、第二磁体11为s极）之间产生电流，进而实现LED灯35、语音喇叭3灯亮和发出语音的现象，实现试验的目的，能有效的提高学生的学习兴趣和效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种改进型小型电动机模型试验组件，其特征在于：由框架、发电组件和转动调节组件组成；所述框架，包括底座（1），及对称设置在底座（1）上的左支撑板（2）、右支撑板（3），及两端分别连接左支撑板（2）、右支撑板（3）的上横支撑板（4）、下横支撑板（5）；所述发电组件，包括与左支撑板（2）连接的第一支撑座（6），及与第一支撑座（6）相配合使用的第一定位U形板（7），及贯穿右支撑板（3）的调节螺杆（13），及与调节螺杆（13）相配合使用的第二支撑座（9），及与第二支撑座（9）相配合使用的第二定位U形板（10），其中，调节螺杆（13）的一端与第二支撑座（9）底部连接，及分别设置在调节螺杆（13）上的第一定位螺帽（12）、第二定位螺帽（14），及分别设置在第一定位U形板（7）、第二定位U形板（10）内的第一磁体（8）、第二磁体（11），及两端分别贯穿上横支撑板（4）、下横支撑板（5）的转动轴（15），及分别与转动轴（15）相配合使用的第一轴承（16）、第二轴承（17），及设置在转动轴（15）上且与第一磁体（8）、第二磁体（11）相配合使用的一组线圈（24），及设置在转动轴（15）上的限位块（18），及设置在限位块（18）下方且与一组线圈（24）相配合使用的一组接线柱（19），及分别设置在左支撑板（2）、右支撑板（3）上且与限位块（18）相配合使用的第一导电板（20）、第二导电板（21），及用于固定第一导电板（20）、第二导电板（21）的第一固定螺帽（22）、第二固定螺帽（23）；所述转动调节组件，包括设置在下横支撑板（5）下方的密封箱（25），及设置在转动轴（15）一端且位于密封箱（25）内的从动锥形齿轮（26），及贯穿右支撑板（3）且一端位于密封箱（25）内的转杆（27），及设置在转杆（27）端部且与从动锥形齿轮（26）相配合使用的主动锥形齿轮（28），及设置在转杆（27）上且与密封箱（25）相配合使用的第三轴承（29），及设置在转杆（27）上且与右支撑板（3）相配使用的一组第四轴承（30），及设置在转杆（27）另一端的转柄（31）。

2.根据权利要求1所述的一种改进型小型电动机模型试验组件，其特征在于：所述改进型小型电动机模型试验组件，还包括与第一导电板（20）、第二导电板（21）相配合使用的电路板（32），及分别设置在电路板（32）上的第一电板接线柱（33）、第二电板接线柱（34），及设置在电路板（32）上且与第一电板接线柱（33）、第二电板接线柱（34）相配合使用的LED灯（35）、语音喇叭（36）。