[实用新型]高压控制磁悬浮教学演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁悬浮教学演示仪，具体涉及一种高压控制磁悬浮教学演示仪。

背景技术

在中学物理教学中，利用电磁铁磁性的可控性配合传感器及电子电路实现将物体悬浮在空中，令人惊喜，激发学生学习兴趣，激发学生探寻其中的奥秘心情，是一种常见的教学模式。然而，目前中小学实验室的磁悬浮原理演示器缺乏，市场上有磁悬浮地球仪，演示悬浮物体(固定模式)单一，没有灵活性，且效果不佳，不能达到预期的教学目的。在这方面我2012年申请了两个实用新型专利，一个名称为“一种多种物体磁悬浮原理演示仪”，申请的专利号是201220266401.X其弥补了背景技术的不足，可演示磁悬浮地球仪、磁悬浮飞机、小娃娃在空中飘浮等(只要重量合适物体就可以选，粘贴上合适的永久磁铁就可以悬浮演示)，灵活多样，其结构简单，使用方便，教学演示效果佳。另一个名称为“磁悬浮物高度可变的演示仪”，申请的专利号是201220318138.2。该磁悬浮演示仪演示的悬浮物的高度可以通过工作台上旋钮改变，其结构简单，使用方便，教学演示效果更佳。

现有技术，在综合了以上两个专利技术的基础上，还是存在悬浮物重量太小、悬浮效果不直观以及成本较高的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压控制磁悬浮教学演示仪，其采用了线圈高压供电，减少了演示器的成本和体重，加大了悬浮物的重量；增加了能使悬浮物自动(正时针或反时针)旋转的功能，使演示器更直观、更科学、更先进。

本实用新型的技术解决方案是：

一种高压控制磁悬浮教学演示仪，包括一支架，所述支架的上端设置控制盒，所述控制盒下方置于旋转的悬浮物，所述悬浮物的顶端设置永久磁铁，所述控制盒连接一工作控制器，所述工作控制器包括高压线圈工作电源，放大三极管、开关三极管，低压工作电源，信号放大器；所述高压线圈工作电源采用220V交流电直接通过二极管桥式整流，450V电解电容滤波，获得近300V的直流电，300V直流电还供放大三极管、开关三极管工作；所述低压工作电源采用输出17v电压的变压器降压，2200UF电解电容器滤波，通过型号为7812和7805的三端稳压器稳压分别供给霍尔元件OH3503和信号放大器工作；

其特殊之处在于：所述控制盒包括高压主线圈，设置高压主线圈内铁芯，设置于高压主线圈底部与其混绕的副绕组，所述高压主线圈底部设有霍尔元件OH3503；所述高压主线圈采用0.73的漆包线绕11500圈形成，所述副绕组采用0.21漆包线绕3000圈靠主绕组底部与其混绕形成，占主线圈整体的高度2/5位置。

上述控制盒还包括给高压主线圈散热的风扇，所述风扇设置在控制盒一边外壳上。

本实用新型的有益效果是：

1)线圈采用高压供电，减少了演示器的成本和体重，增强了功率，加大了悬浮物的重量，可悬浮2500g的物体；

2)增设一组副线圈作用可使悬浮物自动(正时针或反时针)旋转，增强了演示效果；

3)悬浮物高度可调，调节控制器是悬浮物离线圈距离60-105mm之间变化。

4)可悬浮重量在2500g内体积直径在1.2m(如支架做大悬浮物体积还可以增大)以内的任何物体。

附图说明

图1为本实用新型工作示意框图；

图2为本实用新型电器连接示意框图；

图3为本实用新型结构示意图；

图4为本实用新型控制盒连接示意框图；

图5为本实用新型工作控制器示意框图。

附图标号说明：1-盒体；2-高压线圈；3-小风扇；4-高压线圈+副绕组；5-铁芯；6-霍尔元件；7-高压工作电源；8-高压放大器；9-低压工作电源；10-信号放大器；11-控制开关指示。

具体实施方式

参见图4，采用0.73的漆包线绕11500圈，加入铁芯5，副绕组4采用0.21漆包线绕3000圈靠近主绕组2底部与其混绕，线圈底部设有霍尔元件6，共同装在控制木盒子1内，木盒子一边外壳上设有小风扇3，小风扇工作给线圈散热，

参见图5，含高压工作电源7(供线圈、开关和放大三极管8工作；低压工作电源9，采用输出17v电压的小型变压器降压，2200UF电解电容器滤波，通过三端稳压器稳压供给霍尔元件OH3503、三极管、运放集成块LM393、小风扇工作。线圈工作电流表，四只控制开关，两个二极管指示和电位调节器，共同装入工作控制器盒体1内。