旋轉磁場的產生演示器

2020-12-04 電子產品世界

在勞技、物理教學中，「三相異步電動機旋轉磁場產生的工作原理」是學生覺得抽象難懂的內容。使用本例介紹的旋轉磁場的產生演示器，能將電流、磁場及其方向變化用色和光形象地表示出來，使抽象的慨念變得直觀易懂，使學生很容易理解掌握旋轉磁場產生的原理。

電路工作原理
該旋轉磁場的產生演示器電路由電源開關Sl、旋轉開關S2、電池GB、三段變色發光二極體VLl-VLl2和發光二極體組VL0l-VL06組成，如圖2-18所示。


圖2-18旋轉磁場的產生演示器電路

圖2-19是三相交流電的波形圖

圖2-20是三相異步電動機定子繞組橫截面示意圖。
圖2-18和圖2-20中的1-6分別代表三相交流電波形圖中的t1-t6。時刻。圖2-20內圓中的6組發光二極體 (VL0l-VL06，每組11隻發光二極體)組成6個箭頭圖案，分別用來表示圖中2-19中t1-t6共6個時刻定子繞組電流在內圓申產生的合成磁場方向。圖2-20的外圓中有三相繞組A-X、B-Y、C-Z，其中A、B、C為三相繞組的始端，X、Y、Z為三相繞組的末端。在A、B、C、X、Y、Z截面中分別裝有兩隻三端變色發光二極體，變色發光二極體發紅光時表示電流從該端流進，發綠光時表示電流從該端流出，不發光時表示該相繞組電流為零。使用時，先假定給電動機的A、B、C三相繞組分別通人電流ia、iB、Ic,且在交流電的正半周時電流從繞組的始端迸入、末端流出 (負半周時與正半周時相反)。將52依次置於 「1」-「6」位置，顯示出三相交流電t1-t6共6個時刻中三相異步電動機定子繞組電流方向及變化情況;同時內圓中的」箭頭」
也依次發光顯示出t1-t6這6個時刻電動機定子繞組在內圓的磁場方向及變化情況。例如，將S2置於「1」位置時，VL3(Z)和VL5(B)發綠色光，VL9 (C)和VLll(Y)發紅色光，同時VLOl(箭頭1)發光，表示在交流電的t1時刻，電流是從定子繞組的C端和Y端流入，從Z端和B端流出，合成磁場的方向是從A至X。

元器件選擇
VLl-VLl2均選用2EF302型三端變色發光二極體;VL0l-VL06均選用φ5mm的橙色高亮度發光二極體，每組使用11隻發光二極體。
S1選用單極撥動式開關;S2選用單極6位旋轉開關。
GB使用3V直流電源。

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