[实用新型]三相交流异步电动机旋转磁场显示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在教学过程中显示三相交流异步电动机旋转磁场的仪器。

背景技术

三相交流异步电动机的工作原理是《电工学》教学的重要组成部分，在教学过程中，由于没有可视化的显示仪器，学生对三相交流异步电动机定子旋转磁场的产生及旋转状态理解较困难。多年来，三相交流异步电动机定子旋转磁场的显示问题成为教学中亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种三相交流异步电动机旋转磁场显示仪，该仪能将三相交流异步电动机定子无形的旋转磁场可视(有形)化。

本实用新型的目的是这样实现的：该显示仪包括电动机定子，电动机定子内置有支架和铁盒，铁盒置于支架上面，铁盒内置有铁粉，电动机定子与控制器电连接。

所述的控制器包括单片机AT89S52芯片，AT89S52芯片的输出端连接有继电器电路，芯片的振荡端连接有振荡电路，芯片的控制端连接有按钮。

所述的继电器电路包括六个继电器，每个继电器的触点串接在电动机定子绕组电源电路中，继电器的线圈串接在三极管的发射极中，三极管的基极通过电阻接于AT89S52芯片的输出端，三极管的集电极接地。

本实现新型实现了以下创新：

(1)进一步明确了三相异步电动机定子旋转磁场的产生是由交流电方向变化引起的。

(2)进一步明确了三相异步电动机定子旋转磁场的旋转不是连续的，而是间歇跳动的。

(3)能够直接显示三相异步电动机合成旋转磁场的静态分布、能够直接显示三相异步电动机合成旋转磁场的旋转状态和分布。

(4)能够直接显示三相异步电动机定子轴线上各部分合成旋转磁场的分布。

(5)实现了单片机自动控制。

本实用新型从根本上解决了三相交流异步电动机定子旋转磁场的可视化问题，将无形的旋转磁场变为有形。不仅为教学和实验提供了一款具有实用价值的仪器，弥补了该项目的空缺；且对培养学生的知识综合应用能力、创新能力都大有好处。各大、中专院校基本上都要开设《电工学》课程，这种仪器的需要量较大，故而也有不错的社会经济效益。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1中的控制器电路示意图。

图中1.控制器、2.启动开关、3.电压指示表、4.5V电源电路板、5.A相接线柱、6.B相接线柱、7.C相接线柱、8.电源指示灯、9.反转按钮、10.正转按钮、11.30V电源电路板、12.单片机电路板、13.定子绕组、14.铁盒、15.支架、16.接线盒、17.定子、18.定子铁芯。

具体实施方式

在图1中，电动机定子17内置有高度可调的支架15和铁盒14，铁盒14置于支架15上面，铁盒14内置有细铁粉，电动机定子17通过接线盒16、导线J、A相接线柱5、B相接线柱6、C相接线柱7与控制器1电连接。

在图2中，控制器1包括单片机AT89S52芯片，AT89S52芯片的输出端1、2、3、4、5、6脚连接有继电器电路。VCC接5V直流电源，AT89S52芯片的振荡端18、19脚接有由XTA12晶振与电容C3、电容C4构成的12MH_Z振荡电路，为AT89S5芯片的工作提供时钟脉冲。AT89S52芯片的9脚所接的电容E1、电阻R1为复位电路。AT89S5芯片的控制端22脚和21分别连接有正转按钮10、反转按钮9，两个按钮是控制定子17磁场正转、反转及停止的按钮。

继电器电路包括六个继电器A、B、C、a、b、c，用于控制电动机定子绕组13导通电源。每个继电器的触点串接在电动机定子绕组13电源电路对应的相线中，继电器的线圈串接在三极管的发射极中，三极管的基极通过电阻接于AT89S5芯片的输出端，三极管的集电极接地。如继电器A的触点串接在电动机定子绕组13电源电路对应的A相线中，继电器A的线圈串接在一个三极管8550的发射极中，三极管8550的基极通过一个4.7K电阻接于AT89S5芯片的输出端3脚。

A、B、C分别表示控制30V直流电源正极通断的三个继电器；a、b、c分别表示控制30V直流电源负极通断的三个继电器。继电器在单片机AT89S5芯片的1到6脚按程序有规律的工作，继电器工作时常闭触点断开、常开触点闭合。继电器是利用单片机AT89S5芯片的1到6脚的低电位控制30V直流电源接通的，如当单片机AT89S5芯片的1脚输出低电位时，与1脚相连的三极管截止，继电器C常闭触点接通，30V电源被接通，其余依此类推。

实验时，将支架15调好高度放进电动机定子17内，再将铁盒14放在支架15上，然后在铁盒14内薄薄的撒上一层细铁粉作为显示介质。打开启动开关2，铁粉便自动显示正转旋转磁场，按下反转按钮9，铁粉自动显示旋转磁场的反转状态，按下的正转按钮10，停止工作。