黃林
電動(dòng)機(jī)是利用磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用,把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它主要由定子和轉(zhuǎn)子組成,利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動(dòng)力,從而旋轉(zhuǎn)扭矩。定子繞組在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線(磁場(chǎng)方向)方向有關(guān)。
電動(dòng)機(jī)的工作原理是我們學(xué)習(xí)過(guò)程中比較難理解的內(nèi)容之一,如果能有模型進(jìn)行演示,將會(huì)給我們帶來(lái)很大幫助。今天,我們就帶領(lǐng)大家一起,親自動(dòng)手制作一款簡(jiǎn)易的電動(dòng)機(jī)。你準(zhǔn)備好了嗎?
尋找方案
電動(dòng)機(jī)按照使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。由于直流電動(dòng)機(jī)的制作比較方便,且能達(dá)到理想的效果,因此我們決定制作一款簡(jiǎn)易的直流電動(dòng)機(jī)。
直流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī),因其良好的調(diào)速性能而得到廣泛的應(yīng)用。
通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力矩的作用后會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使線圈能在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),我們需要把自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸做成“自動(dòng)通斷電裝置”。
它可以把由電池供給的直流電改變?yōu)闀r(shí)有時(shí)無(wú)的脈沖電流,從而使線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)的一周內(nèi),只有半周線圈中有電流,另半周線圈中則無(wú)電流。這樣,線圈在磁場(chǎng)力作用下就會(huì)依靠慣性加速旋轉(zhuǎn)。
準(zhǔn)備程序
直徑50mm、高75mm的PVC管1根,電池盒1個(gè),長(zhǎng)38mm的漆包線1根,接線頭2個(gè),強(qiáng)力磁鐵2個(gè),螺絲、螺母2副,硬紙片1張,導(dǎo)線2根,粗銅絲 1根,銅線夾頭4只。
動(dòng)手實(shí)踐
因?yàn)槠岚€是由導(dǎo)體和絕緣層組成的,所以繞完后,我們首先要對(duì)兩軸線的絕緣層進(jìn)行處理。將A端軸線四周用斷鋸條剝除絕緣層,而B(niǎo)端軸線絕緣層則剝除半圈(如圖所示)。
然后,再將繞好的線圈放到演示裝置上試驗(yàn),觀察是否能轉(zhuǎn)動(dòng),速率如何,是否平穩(wěn)和均勻等,并進(jìn)行調(diào)整。
鉆孔
在PVC管指定區(qū)域劃線,要求保證兩孔對(duì)稱,平齊。
剪硬紙圓片
用剪刀剪出硬紙圓片。硬紙圓片有兩種放置方法:
1、將硬紙圓片放在PVC管的上方,總高度為75 mm(如圖所示)。
2、如果將硬紙圓片內(nèi)置,則把PVC管倒過(guò)來(lái)就行,上端為50mm(如圖所示)。
安裝調(diào)試
1、把連接在電池盒上的兩根導(dǎo)線的一端用剝線鉗剝?nèi)?0~15mm,并繞實(shí)。剝離時(shí)用力不要太大,否則容易把線拉斷。
2、將粗銅絲在中間位置剪成均勻的兩段。在兩端分別套上銅線夾頭,用尖嘴鉗夾緊,作為支架。
3、用螺絲和螺母分別連接上支架和電池盒上的導(dǎo)線。支架安裝在PVC管外壁,導(dǎo)線連接在內(nèi)壁。
4、裝上電池,進(jìn)行調(diào)試。
試驗(yàn)調(diào)整后,一款簡(jiǎn)易的直流電動(dòng)機(jī)就完成了。你有沒(méi)有學(xué)會(huì)?
電動(dòng)機(jī)具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、掣住等能力,能滿足各種運(yùn)行要求,而且使用和控制方便,工作效率較高。因此,它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)、醫(yī)療等各領(lǐng)域的應(yīng)用都非常廣泛。