[实用新型]轻便电动机教学演示装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及教学用电动机工作原理及状态演示装置，尤其是轻便电动机教学演示装置。

背景技术：

教育部规范(JY22-1979)规定的教学用的小型电动机装置工作技术条件为：直流电压在3～6伏，直流电流0.4～0.6安。由于这种电动机磁体固定，相对耗能高功率较大，并不适合学生亲自制作。

另外，也有尝试将电压为1.5伏的小型玩具电动机作为教学演示装置代用情况。但由于其磁体固定，当电压降到0.9伏以下的时候，电动机不能转动，也十分不便。

国际上流行200多年的利用木制空线轴绕制的小型电动机装置，虽然学生可以亲自动手制作，但是磁体固定不可随意移动，而且电压高达9伏；改进后的模型，已经用绕10几匝的线圈替代木线轴线圈，但是电压仍然高达3伏。

中国专利申请公开的较接近相关技术方案较少，如200520047488.X上下跳动简易电动机，主要包括左导电支架、右导电支架、磁铁、跳动金属导线、连接导线、开关和电源组成，合上电源，通电的跳动金属导线受到磁场力的作用而跳起但电源即断开，跳动金属导线受重力作用便下落，电源又接通，再次跳起，周而复始，跳动金属导线不停地上下跳动。这也说明显是教学中急需合适的电动机教学演示装置。

综上所述，现行各种电动机教学演示装置的共同缺点是：能耗大，不能利用废电池的低电压剩余电能；磁体均为固定式，不能随意移动磁体进行观察和实验。

技术内容：

本实用新型的目的是提供一种功率、能耗较小，磁体可以移动的轻便电动机教学实验装置，即轻便电动机教学演示装置。

实现本实用新型发明目的的措施包括：活动支架上部通过固定夹子固定磁体作为电动机定子，内装电源的底座向上固定支架，支架上水平部分套接轴套，在轴套外套线圈作为电动机转子，电路线沿支架穿过轴套中与电源连接。

本实用新型的优点在于：既能够为电动机的教学实验提供一种节能减排的绿色教学装置；又能够为学生不花钱或者少花钱就能够亲自动手制作和实验的创新型教育方法提供一种新的途径。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

附图标记包括：活动支架1，固定夹子2，磁体3，线圈4，轴套5，支架6，底座7，控制开关8，电源9。

具体实施方式：

实施例1：活动支架1上部通过固定夹子2固定磁体3作为电动机定子，内装电源9的底座7向上固定支架6，支架6上水平部分套接轴套5，在轴套5外套线圈4作为电动机转子，电路线沿支架6穿过轴套5中与电源9连接。

底座7上固定控制开关8。

标称1.5伏的废电池，虽然已经不能转动电动机型玩具车，或者甚至不能点亮手电筒，但是，剩余的低电压仍然有0.9～1伏左右或者更高，剩余电能占三分之一左右，仍然是非常可观的，可以作为电源9得到充分利用。为了变废为宝，充分利用这种被废弃的电能，就需要设计更合理的轻型电动机装置结构，来降低电动机线圈4的负载和线圈4重量，同时要使电动机轻型化减轻转轴套5的滑动摩擦阻力，尽可能地减小电动机模型转动时所需要的力矩。这样小的转动力矩，便可以保证在随意缓慢移动磁体过程中，而不会导致中断电动机装置的持续转动。

磁体3既可以利用废喇叭拆下的一块磁环，也可以利用从废磁化水杯拆下的一块磁饼，或者也可以花几块钱买一块直径23毫米左右的小永磁饼，其效果则更加好。

以低电压的废电池作电源的轻型电动机教学实验装置，不仅完全可以作为观察电动机转动原理的教学演示装置；还可以通过改变单个磁体的位置、方向、角度、强度，作为实验电磁安培力变化用的教学实验装置；同时，也可以通过改变电动机线圈的形状，观察电磁安培力的变化，进行多种电磁实验和观察分析。

线圈4架兼转子轴套5材料为内径1～2毫米左右的透明塑料硬吸管，30毫米长一根。线圈4材料为直径0.31～0.35毫米左右漆包线，150毫米长一根。电动机转子轴座：直径0.51～1毫米左右的裸铜线，100毫米长两根。底座7为100毫米长、50毫米宽装置基座一个，塑料板、木板、硬泡沫塑料块等均可。结构用热熔胶棒固定。

电源9为5号低电压废电池一个。