[实用新型]一种探究型发电机实训装置

说明书

本实用新型涉及一种探究型发电机实训装置，包括动力装置、发电机装置和示波器，动力装置为发电机装置的原动机，发电机装置在完成发电后向示波器输出电信号，实训装置中，动力装置为发电机装置提供稳定的动力源，不同规格的绕组提供多组发电机转子，同时，采用了磁感应强度可调的线圈来提供不同的磁感应强度，该实用新型具备装置运作稳定、数据可靠和参数对比实验的可选择性强的特点。

技术领域

本实用新型涉及发电机实训装置，更具体地说，它涉及一种探究型发电机实训装置。

背景技术

在教学或者实训操作中会用到各种装置进行模拟实操，在通过模拟实操后得到不同的结果或者数据，以便进行进一步的学习和分析，所以实训装置在学习和探究的过程中起到一个实操和验证的作用，在发电机的原理探究过程中也会用到探究型发电机实训装置来进行实验操作，现有的发电机主要为电磁感应式的发电机，发电机磁场采用永久磁铁产生，然后通过手摇式传动轮来提供转子的转矩使得转子进行转动，通过电磁感应现象来对发电机的原理进行探究。

上述方案存在缺陷：

1.转子转矩都来自于手摇式传动轮，无法达到均匀、可调的转速；

2.转子绕组的形式单一，匝数和有效面积固定，无法改变；

3.发电机磁场采用永久磁铁产生，无法实现均匀、可调的磁感应强度；

4.实验内容只能简单对比转速对发电机输出值的影响，无法进行其它参数的对比实验，且输出波形信号波动太大，无法有效观测，有一定的局限性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种探究型发电机实训装置，非手动的动力装置为发电机装置提供稳定的动力源，其次，不同规格的绕组提供多组发电机转子，再者，采用了磁感应强度可调的磁场来提供不同的磁感应强度，该实用新型具备装置运作稳定、数据可靠和参数对比实验的可选择性强的特点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种探究型发电机实训装置，包括动力装置、发电机装置和示波器，所述发电机装置包括发电机支脚、发电机转轴、由若干组不同规格绕组构成的发电机转子、线圈、集电环和电刷，所述发电机转轴可转动设在两个所述发电机支脚顶部，所述发电机转子设在所述发电机转轴上并与所述发电机转轴同步转动，两个所述线圈对称设在所述发电机转子的两侧，所述集电环设在所述发电机转轴上且位于所述发电机转子远离所述动力装置的一端，所述集电环与所述发电机转子连接，所述示波器通过电刷与所述集电环连接。

在其中一个实施例中，所述动力装置包括电源、电机和联轴器，所述线圈以及所述电机分别与所述电源连接，所述电机的输出轴通过所述联轴器与所述发电机转轴连接；通过电机控制发电机转轴的转动可以保证发电机转子转速的均匀性和可调性。

在其中一个实施例中，所述绕组上均有接线端子，所述绕组通过所述接线端子与所述集电环连接；绕组均有接线端子，可通过改变连接方式实现发电机绕组匝数与有效面积的倍数变化，即可在实验过程中无需更换转子就可达到变换发电机绕组匝数和面积的效果，方便快捷。

在其中一个实施例中，两个所述线圈之间设有用于测量磁感应强度的磁力计，所述磁力计与所述电源连接；在调节磁感应强度的时候磁力计可以实时精确反应磁感应强度，便于参数的精准控制。

在其中一个实施例中，所述线圈通过电流表与所述电源连接；在线圈回路串接直流电流表可更准确进行电流调节。

在其中一个实施例中，若干组所述绕组的数量为三组；多组绕组为参数的对比实验提供多种选择。

在其中一个实施例中，所述线圈为亥姆霍兹线圈；亥姆霍兹线圈可产生实验所需的匀强磁场，相对于使用普通的电磁铁或者永久磁铁更能够减少磁场的变化干扰，并且可以在一定范围内通过调节励磁电压的大小来改变磁感应强度，保障实验过程更严谨、更具有研究意义与说服力。