SU1689979A1 - Модель электрической машины посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к учебным приборам по электротехнике и позвол ет расширить диапазон решаемых задач путем демонстрации принципа работы бесконтактного двигател  посто нного тока. Модель содержит основание 1, установленные на

Description

Изобретение относитс  к демонстрационным приборам и может быть использовано , например, при изучении свойств и принципа работы электрических машин посто нного тока.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации принципа работы бесконтактного двигател  посто нного тока.

На фиг.1 изображена предлагаема  модель , вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - электрическа  схема моде- на фиг.4 - механизм дискретного поворота имитатора магнитного пол  машины с приводом вращени .

Модель электрической машины посто нного тока содержит основание 1, установленные на основании вертикальную панель 2 с вырезом 3 в виде статора машины с полюсами 4, на которых нанесено изображение 5 витков  корной обмотки, и стойку 6 с отверстием 7, в котором установлена ось 8 вращени , размещенный перед панелью 2 имигатор магнитного пол  машины, выполненный Б виде прозрачного диска 9, смонтированного на оси 8 вращени  и имеющего изображение 10 замкнутых магнитных линий , мммтиоующую ротор пластину, расположенную а вырезе 3 панели 2 и имеющую форму диска 11, на лицевой стороне которого нанесено изображение 12 магнитной оси с буквенными индексами магнитных полюсов , смонтированный на стойке 6 механизм дискретного поворота имитатора магнитного пол  машины (диска 9), смонтированную на панели 2 модель датчика углов поворота ротора (диска 11), средство световой индикации процессов возбуждени  магнитного пол  машины и привод вращени  оси 8.

Механизм дискретного поворота имитатора магнитного пол  машины состоит из

размещенного на оси 8 вращени  полого вала 13, двух с противоположно направленными зубь ми храповых колес 14 и 15, одно из которых, например колесо 14, жестко закреплено на полом валу 13, а другое, например колесо 15, свободно установлено на нем и св зано упругим стержнем 16 с полым валом 13 и осью 8 вращени  посредством закрепленной на ней скобы 17, и шарнирно св занной со стойкой 6 подпружиненной

фиксирующей планки 18, взаимодействующей с храповыми колесами 14 и 15.

Модель датчика углов поворота ротора состоит из установленного на основании 1 с тыльной стороны панели 2 фланца 19 с отверстием 20, размещенной в отверстии 20 дополнительной горизонтальной оси 21 вращени  с приводной руко ткой 22 и жестко смонтированного на этой оси вращени  дополнительного диска 23. расположенного в

выполненном в панели 2 дополнительном вырезе 24 и имеющего нанесенную по его периферии цветную метку 25 в виде закрашенной части кольца.

Средство световой индикации процессов возбуждени  магнитного пол  машины состоит из установленного на лицевой стороне дополнительного диска 23 посто нного магнита 26, взаимодействующих с ним

электромагнитных датчиков 27 (например, герконов). размещенных на панели 2 по периферии диска 23, и электрически св занных с датчиками электромагнитных реле 28 и электродами 29 подсветки.

Привод вращени  имеет два кинематически св занные гибкой св зью 30 шкива 31 и 32, один из которых, например шкив 31, жестко установлен на полом валу 13, а дру- гой,например шкив 32, - на дополнительной оси 21 вращени .

Кроме того, имитатор магнитного пол  машины (диск 9) имеет изображение стрелочного указател  33 МДС машины. На панели 2 по периферии имитатора статора машины нанесены изображени  34 электросхем полупроводниковых ключей дл  коммутации тока в витках  корной обмотки и точечные метки 35 в местах установки электромагнитных датчиков 27. Электролампы 29 подсветки установлены в отверсти х 36, выполненных в панели 2 в зоне размещени  электромагнитных датчиков 27, полюсов 4 машины и изображений 34 электросхем полупроводниковых ключей.

Диск 11 жестко св зан с полым валом 13.

Дл  придани  оси 8 вращени  более устойчивого положени  с тыльной стороны панели 2 может быть закреплена пластина 37 с отверстием, через которое проходит ось 8 вращени .

Дл  включени  и отключени  электросхемы в электрическую цепь имеютс  штепсельна  вилка 38 и выключатель В1.

Модель работает следующим образом.

Перед началом демонстраций элементы модели устанавливают в следующее исходное состо ние.

Вначале подключают электросхему модели в сеть и включают выключатель В1. Затем с помощью приводной руко тки 22 вращают диск 23 по ходу часовой стрелки, если смотреть с лицевой стороны панели 2, так, чтобы посто нный магнит 26 вначале прошел мимо левого электромагнитного датчика 27, а затем остановилс  напротив верхнего аналогичного датчика. В результате прохождени  магнита 26 мимо левого датчика Г4 (см.фиг.З) и верхнего П срабатывают св занные с ними электромагнитные реле 28 - К4 и Ki соответственно и своими первыми замыкающими контактами самоблокируютс , а вторыми контактами замыкают цепь питани  электроламп 29 подсветки соответствующих им точечных меток 35 в местах установки электромагнитных датчиков 27, полюсов 4 машины и изображений 34 электросхем полупроводниковых ключей. Одновременно с этим цветна  метка 25 занимает положение между датчиками 27, что свидетельствует о их возбужденном состо нии. Затем имитатор

магнитного пол  машины (дне к. 9) уста на в/ж0 вают так, чтобы нанесенное на нем изображение стрелочного указател  33 МДС машины находилось левым и правым полюсами 4 машины, а диск 11, имитирующий ротор, располагают так, чтобы

5 изображение 12 магнитной оси находилось строго вертикально, причем буквенный индекс северного полюса находилс  анизу.

После этого приступают к проведению опытов.

0 Враща  по часовой стрелке имитирующий ротор диск 11, имитируют действие электромагнитного момента, возникающего в результате взаимодействи  полей статора и ротора машины и стрем щегос  повернуть

5 ротор так, чтобы его магнитна  ось изображени  12 совместилась со стрелочным указателем 33 МДС. Одновременно с этим поворачиваетс  и диск 23. Как только последний поворачиваетс  на 90°, его магнит 26, взаимодейству  с правым электромагнитным датчиком 27, возбуждает его и последний своими контактами замыкает цепь питани  электромагнитного реле 28 (fe). В результате зажигаютс  электролампы 29

подсветки правого датчика 27, правого полюса 4 машины и правого изображени  34 электросхемы полупроводникового ключа, а электролампы 29 подсветки левых аналогичных элементов гаснут, что свидетельствует

0 о прекращении возбуждени  этих элементов .

В результате этого же поворота храповое колесо 14, отжима  фиксирующую планку 18, освобождает из зацеплени  с нею

5 храповое колесо 15, которое скачкообразно повернувшись под действием стержн  16 на угол 90°, поворачивает посредством скобы 17 на этот же угол ось 8 вращени  и закрепленный на ней диск 9, имитирующий маг0 нитное поле машины. Причем диск 11 в отличие от храпового колеса 15 имеет посто нное вращение, в результате которого (до поворота храпового колеса 15) изображение 12 магнитной оси удал етс  от стрелочного

5 указател  33 МДС. Как только храповое колесо 15 поворачиваетс  на 90°, угол между изображением 12 магнитной оси и стрелочным указателем 33 МДС скачкообразно примет первоначальное значение. Это

0 указывает на то, что электромагнитный момент машины как результат взаимодействи  полей статора и ротора продолжает действовать на ротор и стремитс  вращать его (в данном случае по ходу часовой стрел5 ки).

При дальнейшем вращении имитатора магнитного пол  машины (диска 11) процесс повтор етс , но уже в зоне следующих по

вращению аналогичных элементов модели машины.

Использование машины позвол ет с высокой степенью надежности и достоверности демонстрировать принцип работы бесконтактного двигател  посто нного тока .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Модель электрической машины посто нного тока, содержаща  основание, верти- кально установленную на основании панель с вырезом в виде статора машины с полюсами , на которых нанесено изображение витков  корной обмотки, размещенный перед панелью имитатор магнитного пол  маши- ны, выполненный в виде прозрачного диска, смонтированного на размещенной в вырезе панели горизонтальной оси вращени  и- имеющего изображение замкнутых магнитных линий, пластину, имитирующую ротор, и размещенный с тыльной стороны панели привод вращени  оси, отличающа с  тем, что, с целью расширени  диапазона решаемых задач путем демонстрации принципа работы бесконтактного двигател  посто нного тока, она снабжена установленной на основании с тыльной стороны панели стойкой с отверстием, в котором установлена ось вращени , смонтированным на стойке механизмом дискретного поворо- та имитатора магнитного пол  машины, состо щим из размещенного на оси вращени  полого вала, двух с противоположно направленными зубь ми храповых колес, одно из которых жестко закреплено на полом залу, а другое свободно установлено на нем м св зано упругим стержнем с полым валом и осью вращени  посредством закрепленной на ней скобы, и шарнирно св занной со стойкой подпружиненной фиксирующей планки, взаимодействующей с храповыми колесами, смонтированной на панели моделью датчика углов поворота ротора, состо щей из установленного на основании с тыльной стороны панели фланца с отверстием , размещенной в отверстии дополнительной горизонтальной оси вращени  с приводной руко ткой и жестко установленного на этой оси вращени  дополнительного диска, расположенного в выполненном в панели дополнительном вырезе и имеющего нанесенную по его периферии цветную метку в виде закрашенной части кольца, и средством световой индикации процессов возбуждени  магнитного пол  машины, состо щим из установленного на лицевой стороне дополнительного диска магнита, взаимодействующих с ним электромагнитных датчиков, установленных на панели по периферии диска, и электрически св занных с датчиками электромагнитных реле и электролампами подсветки, пластина, имитирующа  ротор, установлена на полом валу в вырезе панели и имеет форму диска, на лицевой стороне которого нанесено изображение магнитной оси с буквенными индексами магнитных полюсов, привод вращени  имеет два кинематически св занные гибкой св зью шкива, один из которых жестко установлен на полом валу, а другой - на дополнительной оси вращени , при этом имитатор магнитного пол  машины имеет изображение стрелочного указател  МДС машины, на панели по периферии имитатора статора машины нанесены изображени  электросхем полупроводниковых ключей дл  коммутации тока в витках  корной обмотки и точечные метки в местах установки электромагнитных датчиков, а электролампы подсветки установлены в отверсти х, выполненных в панели в зоне размещени  электромагнитных датчиков, полюсов машины и изображений электросхем полупроводниковых ключей.

   1

   N

   н и

   О

   Ј

   D г

   3$

   ,+

   Y-Y

   Vv.

   ;

   сг:,

   16

   6

   Йй4