Наглядное пособие для изучения работы трехфазной синхронной машины

(54) НАГЛЯДНОЕНИЯ РАБОТЫ ТРНОЙ МАШИНЫ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И 1 Ф 14итехнический институт,С,Граубе и С.В.Борщеветельство СССРВ 23/18, 1985.ПОСОБИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕХФАЗНОИ СИНХРОНИзобретение относится к учебным и наглядным пособиям и может быть использовано при проведении лекционных илабораторных занятий по общей электротехнике и электрическим машинам в различных учебных заведениях, а также какрекламное устройство для демонстрацииработы синхронных машин.Известна учебная модель по электротехнике для демонстрации магнитной цепи,вращающегося магнитного поля статора инеподвижного магнитного поля роторатрехфазной синхронной машины, представляющая собой нарисованный статор с магнитопроводом и трехфазной обмоткой,магнитными линиями и полюсами вращающегося магнитного поля, нарисованный ротор с обмоткой возбуждения, магнитнымилиниями и полюсами неподвижного постоянного магнитного поля,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является наглядное пособие поизучению работы трехфазной синхронноймашины, содержащее корпус, на передней(57) Изобретение относится к наглядным пособиям и может быть использовано при проведении лабораторных занятий по общеи электротехнике. Целью изобретения явля.ется повышение удобства пользования, На.глядное пособие содержит корпус, на . прозрачной панели которого выполнено изображение обмоток статора, два вращающихся диска, на первом из которых имеется изображение обмотки ротора, а на втором установлено реле, источник постоянного тока и источник света, 5 ил. прозрачной панели которого выполнено изображение обмоток статора, вращающийся первый прозрачный диск с изображением магнитного поля статора, источник света, установленный с противоположной стороны диска, и клеммы источника питания.Это устройство позволяет наглядно визуализировать синхронное вращение магнитного поля трехфазной электрической машины с изменением токов в фазных статорных обмотках,.но однако не позволяет демонстрировать принцип работы синхронной трехфазной электрической машины, сцепление разноименных северного и южного полюсов магнитных полей статора и ротора,В данном устройстве демонстрация синхронного вращения магнитного поля требует синхронного перемещения визирной линии по трем синусоидам переменного тока и стрелкой (осью) магнитного поля статора. а также нужного освещения знаков (+) и (.) токов в проводниках обмотки статора. Но этого можно достичь только в трех фиксированных случаях при амплитудных зна 1727151Наглядное пособие (фиг. 1) содержит корпус 1, статор синхронной машины 2, магнитопровод 3, обмотку статора 4, диск с магнитными линиями вращающегося поля статора 5 с полюсами северным (й) и южным (Я) (фиг. 3), диск ротора 6 с полюсами магнитного поля северным (й) и южным (3), . обмоткой возбуждения 7 этого поля (фиг. 4) и выступом 8 (фиг. 2), источник света 9, привод вращения 10 диска поля статора 5., электромагнитное реле 11.Диски 5 и 6 расположены соосно на валах.и не имеют между собой механические связи, причем вал диска поля статора 5 соединен с приводом вращения 10, а диск ротора 6 сидит свободно на валу и может 45 50 55 чениях тока, а в другие моменты временикартина знаков направления токов в проводниках статора не будет иметь строгогосоответствия, Это вызывает неудобство придемонстрации магнитного поля статора. 5Таким. образом, известные устройстване обеспечивают в полной мере демонстрацию принципа работы синхронной машинывследствие недостающих элементов конструкции и неудобства пользования. 10С целью повышения удобства пользования предложенное устройство, содержащеекорпус, на передней прозрачной панели которого выполнено изображение обмотокстатора, вращающийся первый прозрачный 15диск с изображением магнитного поля статора, источник света, установленный с противоположной стороны диска, и клеммыисточника питания, дополнительно содержит выключатели, второй прозрачный диск 20с выступом и с изображением обмотки ротора. установленный соосно с первым, электромагнитное реле, размещенное на первомдиске и привод вращения, причем второйдиск установлен между передней панелью 25и первым диском с возможностью кинематического взаимодействия якоря реле с выступом второго диска, а первый дискустановлен на валу привода вращения, приэтом к первой клемме источника питания 30,подсоединены первые выводы источникасвета, электродвигателя привода вращения,и через первый выключатель - первый вы-.вод обмотки реле, а вторые выводы источника света, электродвигателя и обмотки 35реле через второй выключатель подключены к второй клемме. источника питания.На фиг. 1 изображена лицевая панельустройства; на фиг. 2 - то же, разрезна фиг,3 - диск вращающегося магнитного поля 40статора; на фиг. 4- диск ротора с обмоткойи полюсами постоянного поля; на фиг, 5 -электрическая часть предлагаемого устройства,вращаться или быть неподвижным ,тносительно него.Электрическая часть (фиг. 5) содержит параллельно соединенные лампу освещения 12 источника света 9, мотор 13 привода вращения 10 диска поля статора 5, катушку 14 электромагнитного реле 11, выключатель 15, замыкающий цепь схемы (фиг, 5). выключатель 16, размыкающий цепь катушки 14,Электроснабжение реле 11 осуществляется через два токосьемных контактных кольца (фиг. 2), размещенных на втулке 17, прикрепленной к вращающемуся диску 5 магнитного поля статора, и соединенных с катушкой 14 электромагнитного реле 11 с одной стороны, а с другой стороны через щетки 19, проводники 20 и клеммы 21 - с источником электрической энергии.Работа наглядного пособия происходит следующим образом.Для демонстрации вращающегося магнитного поля синхронной машины включают выключатель 15, при этом замыкается электрическая цепь с лампой освещения 12 источника света 9, мотором 13 привода вращения 1.0 диска 5, катушкой 14 электромагнитного реле 11 и включенным выключателем 16 (нормально закрытый контакт), Электроэнергия от источника питания к катушке 14 электромагнитного реле 11 поступает через клеммы 21 и проводники 20, связанные с неподвижными щетками 19, скользящими по контактным кольцам 18, укрепленным на втулке 17, вращающейся вместе с диском 5 поля статора. В этом случае подвижный якорь электромагнитного реле 11 притягивается и диск 5 с нарисованными магнитными линиями и полюсами Й и 8 вращающегося магнитного поля статора, освещаемый источником света 9, начинает вращаться приводом вращения 10 относительно неподвижного дискаротора 6. В результате этого возможно наблюдать магнитную цепь синхронной машины, вращающееся магнитное поле ее статора 2 и неподвижное магнитное поле ротора (диск 6).Далее переходя к принципу работы синхронной машины, включают выключатель 16 в цепи катушки 14 электромагнитного реле 11, При этом подвижный якорь его отпадает и входит в зацепление с выступом 8 на диске ротора 6. В этом случае разноименные полюса Й и 3 магнитных полей статора и ротора совмещаются, имитируя их взаимное притяжение, и ротор вращается синхронна с вращающимся полем статора синхронной машины.Формула изобретения Наглядное пособие для изучения работы трехфазной синхронной машины. содер6 Оиа 1 Фиг 2 жащее корпус, на передней прозрачной панели которого выполнено изображение обмоток статора, вращающийся первый прозрачный диск с изображением магнитного поля статора, источник света, установ ленный с прозрачной стороны диска, и источник постоянного тока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения удобства пользования, оно содержит выключатели, второй прозрачный диск с вы ступом и изображением обмотки ротора, установленный еоосно с первыми, электромагнитное реле, размещенное на первом диске, и электродвигатель привода враще 1 ъ ния, причем второй диск установлен между передней панелью и первым диском с возможностью кинематическога взаимодействия якоря реле с выступом второго диска, а первый диск установлен на валу привода вращения, при этом к первой клемме ис ночника питания подсоединены первые выводы источника света, электродвигателя привода вращения, и через первый выключатель - первый вывод обмотки реле. а вто. рые выводы источника свет, электродвигателя и обмотки реле через второй выключатель подключены к второй клемме источника питания,1727151 Составитель В, ПронТехред М.Моргентал инРедактор Н. Горват Корректор Н. Коро роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 1280 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/б