[实用新型]一种风力发电机实验模型

说明书

技术领域

本实用新型属于教学用实验模型领域，特别涉及一种风力发电机实验模型。

背景技术

为培养中小学生的可再生能源意识，在广大中小学校开展可再生能源的学习就显得很有必要。就风力发电机而言，现有技术中已经有风力发电机实验模型供教学使用，但现有技术中的风力发电机实验模型的结构简单，虽然原理与实际应用的风力发电机相似，但在结构和外观上均有较大差异，不利于学生直观地了解实际应用中的风力发电机，并且现有技术中的风力发电机实验模型大多不能拆卸，使得该实验模型不便于携带、搬运，而且不利于学生直接动手参与，互动性差。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种风力发电机实验模型，该模型可以直观、生动地演示实际应用中的风力发电机的基本组成和发电原理，并且学生可以亲自动手进行各部件之间的连接，熟悉风力发电机的基本组成和发电原理，提高对力学和电学等物理实验的感性认识和兴趣，并且各部件之间为可拆卸连接，便于实验模型的携带。

技术方案：

一种风力发电机实验模型，包括风力发电机、支杆、底座、灯座、发光二极管、电流表和电线，其中风力发电机安装在所述支杆上端，所述支杆下端可拆卸地固定在底座上，所述灯座和电流表可拆卸地安装在所述底座上，所述发光二极管可插拔地连接所述灯座，所述电线用于风力发电机、电流表以及灯座之间的电连接。

所述风力发电机从前至后依次包括有叶片、机头、机舱和尾翼；所述机舱包括有机舱壳，和位于机舱壳内腔内的主轴、支撑所述主轴的一对轴承、固定在主轴后端上且随主轴一起旋转的大齿轮、位于大齿轮后端的发电机、和小齿轮，其中发电机的转子转轴从所述发电机壳体的前端伸出，发电机转子转轴的伸出部分上固定有所述小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮相啮合，所述主轴的前端从所述机舱壳的前端伸出，所述机头固定在主轴的伸出部分上，所述叶片固定在所述机头上，所述尾翼的前端固定在机舱壳内，所述电线用于所述发电机、电流表和灯座之间的电连接。

所述机舱壳由上下两部分组成，并且机舱壳上部和机舱壳下部之间为可拆卸连接，所述机舱壳下部的内腔上沿主轴方向设置有凸出的两个支撑柱，所述支撑柱的上端开设有与所述轴承相适配的固定槽，所述一对轴承分别安装在两个支撑柱上端的固定槽内。

所述支杆为中空结构，用于电连接风力发电机、灯座和电流表的电线从支杆内部穿过。

所述支杆内腔为圆柱体，所述风力发电机实验模型还包括有集电环，所述集电环由两段不同直径的同轴圆柱体组成，所述集电环的小圆柱体可拆卸地固定在所述支杆上端的内腔内，所述集电环的大圆柱体的截面直径大于支杆上端的截面最大直径，所述集电环的大圆柱体的上端与机舱壳下部的底部固定连接，所述集电环上端的输入引线穿过机舱壳下部与发电机进行电连接，所述集电环下端的输出引线通过电线与电流表和灯座进行电连接。

所述机舱壳内部还设置有连接器，所述连接器由彼此可插拔连接的两端组成，所述发电机的输出引线固定在所述连接器的一端，所述集电环上端的输入引线固定在所述连接器的另一端。

所述底座为无底面的空心体，所述灯座和电流表可拆卸地安装在底座的上表面上，所述底座上表面上的相应于灯座和电流表的至少其接线器的位置分别开设有开口，使得接线器穿过底座的上表面。

所述接线器为插拔式接线器。

所述底座为无底面的扁长方体。

所述底座和支杆均为透明材料。

技术效果：

本实用新型提供了一种风力发电机实验模型，包括风力发电机、支杆、底座、灯座、发光二极管、电流表和电线，风力发电机固定在支杆上端，支杆下端可拆卸地固定在底座上，灯座和电流表可拆卸地安装在底座上，发光二极管可插拔地连接所述灯座，电线用于风力发电机、电流表以及灯座之间的电连接，该实验模型的结构和外观与实际应用的风力发电机相似，通过风力发电机实验模型学生可以直观地了解到实际应用中的风力发电机的组成和发电原理，并且可以提学生对力学和电学等物理实验的感性认识和兴趣。

优选地，风力发电机的结构可以使得在风的作用下由发电机输出电能，即风带动叶片转动，叶片带动机头转动，由于机头固定在主轴上、机头带动主轴转动，主轴的转动带动大齿轮转动，大齿轮的转动带动与其相啮合的小齿轮的转动，小齿轮的转动带动发电机的转子转轴转动，转子转轴的转动使得发电机内的定子和转子相对运动而产生电流，产生的电流通过电线输出给电流表和灯座，使得灯座上的发光二极管发光，电流表的指针转动显示读数。