CN209000327U - 一种直流无刷电动机教学模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型及直流无刷电动机领域，一种直流无刷电动机教学模型包括轮子盘、巡线传感器和控制板；所述轮子盘上设置有逻辑孔，所述巡线传感器的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连，所述控制板与一驱动线圈电性连接，所述轮子盘上设置有磁力转子。本实用新型提供一种直流无刷电动机教学模型结构简单，换向可见，能够让学生直观的观察到直流无刷电动机的构造以及其工作方式，便于其记忆，提高了教学质量。

Description

一种直流无刷电动机教学模型

技术领域

本实用新型涉及直流无刷电动机领域，尤其是一种直流无刷电动机教学模型。

背景技术

一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用范围已经遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活之中。众所周知，由于传统的直流电机均采用电刷以机械方法进行换向，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命缺点，再加上制造成本高及维修困难，从而大大地限制了它的应用范围。

针对上述传统有刷直流电动机的弊病，早在20世纪30年代就有人开始研制以电子换向替代电刷机械换向的直流无刷电动机。经过了几十年的努力，直至60年代初终于实现了这一愿望。由于直流无刷电动机既具有结构简单、运行可靠、维护方便等一系列的优点，又具备直流电动机的运行高效、调速性能好等诸多优点，故在当今国民经济各个领域广泛应用。

在高中物理磁场章节的教学过程中也引入无刷电机为学生作介绍。无刷电机的换向方式有以下几种：光电传感、磁感应传感即霍尔元件、电磁感应传感。但在实际的教学中发现无论是哪种换向方式学生都不太容易理解。因为学生无法直接看到直流无刷电动机换向部分，市面上直流无刷电动机换向部分已经封装好了。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种直流无刷电动机教学模型结构简单，换向可见，能够让学生直观的观察到直流无刷电动机的构造以及其工作方式，便于其记忆，提高了教学质量。

为了实现上述目的，本实用新型提供的直流无刷电动机教学模型包括轮子盘、巡线传感器和控制板；所述轮子盘上设置有逻辑孔，所述轮子盘上安装有磁力转子，所述巡线传感器的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连，所述控制板与一驱动线圈电性连接。

进一步地，所述巡线传感器包括灰度传感器，所述灰度传感器的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连。

进一步地，所述控制板包括大电流驱动器。

进一步地，所述驱动线圈包括电磁继电器拆机线圈，所述电磁继电器拆机线圈与所述控制板电性连接。

进一步地，所述电磁继电器拆机线圈与所述轮子盘均设置在同一平面上。

进一步地，所述磁力转子包括圆形磁铁。

进一步地，所述逻辑孔包括扇形通孔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种直流无刷电动机教学模型结构简单，换向可见，能够让学生直观的观察到直流无刷电动机的构造以及其工作方式，便于其记忆，提高了教学质量。

附图说明

图1为本实用新型直流无刷电动机教学模型一个角度实施例的示意图；

图2为本实用新型直流无刷电动机教学模型另一个角度实施例的示意图；

图3为本实用新型轮子盘实施例的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。

如图1所示，直流无刷电动机教学模型，包括轮子盘4、巡线传感器6和控制板2；所述轮子盘4上设置有逻辑孔，所述巡线传感器6的信号输出端与所述控制板2的信号输入端相连，所述控制板2与一驱动线圈7电性连接，所述轮子盘4上设置有磁力转子。

具体的，所述直流无刷电动机教学模型的轮子盘4安装于一安装部3上，所述巡线传感器6设置于安装部3一侧，所述安装部3的底部通过螺丝固定在一安装平台1上，所述电动机教学模型的控制板2放置于该安装平台1的隔层中。通过上述的装配方式，能够将直流无刷电机清楚直观的反应给学生，实现换向可见，能够让学生亲眼观察到直流无刷电动机的构造以及其工作方式便于其记忆，提高教学质量。

本实施例中，所述巡线传感器6包括灰度传感器，所述灰度传感器的信号输出端与所述控制板2的信号输入端相连。

具体的，所述灰度传感器具有便于安装、反应灵敏等优点，通过利用所述灰度传感器检测轮子盘4上的逻辑孔的位置变换，进而将检测信号上传至控制板2，所述控制板2能够根据所述检测信号控制驱动线圈7工作进而排斥或者吸引轮子盘4的磁力转子让直流无刷电动机正常工作。需要进行说明的是，所述灰度传感器是通用的灰度传感器，其具体的型号在此不做限定，只要能够保证所述直流无刷电动机教学模型正常使用即可。

本实施例中，所述控制板2包括大电流驱动器。所述通过采用大电流驱动器能够提高模型易用性和安全系数。

如图2所示，所述驱动线圈7包括电磁继电器拆机线圈，所述电磁继电器拆机线圈与所述控制板2电性连接。当所述电磁继电器拆机线圈的电源接通之后，能够在其周围产生磁场，通过排斥或者吸引轮子盘4上的磁力转子实现轮子盘4在其中心轴上进行转动。所述电磁继电器拆机线圈与所述轮子盘4均设置在同一平面上，并通过让电磁继电器拆机线圈尽量接近所述轮子盘4可以让其通电后转动更加灵敏。

如图3所示，所述磁力转子包括圆形磁铁。所述磁力转子包括第一磁力转子41、第二磁力转子42、第三磁力转子43、第四磁力转子44、第五磁力转子45和第六磁力转子46，在安装的时候需将所述第一磁力转子41、第二磁力转子42、第三磁力转子43、第四磁力转子44、第五磁力转子45和第六磁力转子46进行磁极南北极交替安装。

本实施例中，所述逻辑孔为扇形通孔，所述逻辑孔包括第一逻辑孔47、第二逻辑孔48和第三逻辑孔49，所述第一逻辑孔、第二逻辑孔和第三逻辑孔分别设置在轮子盘4的靠近中心位置。所述安装部3的巡线传感器6所在一侧还设置有提前量调节开孔5，所述提前量调节开孔5用于调整换向时间。

在实际的工作过程中，此时灰度传感器靠近第三磁力转子43当灰度传感器检测到转子盘上的非逻辑孔时，返回值为0，执行驱动线圈7电流正向流动。排斥转子盘上4的第一磁力转子41，并拉动第二磁力转子42。当灰度传感器检测到转子盘上4的逻辑孔时，返回值为1，执行驱动线圈7电流反向流动。排斥转子盘4上的第二磁力转子42，并拉动第三磁力转子43。这样周而复始驱动整个电机转子转动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种直流无刷电动机教学模型，其特征在于：包括轮子盘、巡线传感器和控制板；所述轮子盘上设置有逻辑孔，所述轮子盘上安装有圆形强磁铁，所述巡线传感器的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连，所述控制板与一驱动线圈电性连接。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电动机教学模型，其特征在于：所述巡线传感器包括灰度传感器，所述灰度传感器的信号输出端与所述控制板的信号输入端相连。

3.根据权利要求1所述的直流无刷电动机教学模型，其特征在于：所述控制板包括大电流驱动器。

4.根据权利要求1所述的直流无刷电动机教学模型，其特征在于：所述驱动线圈包括电磁继电器拆机线圈，所述电磁继电器拆机线圈与所述控制板电性连接。

5.根据权利要求4所述的直流无刷电动机教学模型，其特征在于：所述电磁继电器拆机线圈与所述轮子盘均设置在同一平面上。

6.根据权利要求1所述的直流无刷电动机教学模型，其特征在于：所述圆形强磁铁包括圆形磁铁。

7.根据权利要求1所述的直流无刷电动机教学模型，其特征在于：所述逻辑孔包括扇形通孔。