本发明涉及教学用具技术领域，特别的，涉及一种手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机。
背景技术：
物理课堂上，老师需要向学生讲解关于电动机的基本原理，在教学过程中，老师需要一种电动机模型，直观地向同学讲解电动机的基本原理，然而，现有技术的电动机结构比较复杂，且鼠笼式转子易因摩擦力大而不易转动。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的上述问题，现提供一种结构简单、转子转动方便的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机。
一种手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机，包括底座、转子组件与转动机构，所述底座上设置有支撑架，所述支撑架上固定设置有转子轴，所述转子组件包括两个连接板和多个感应条，所述两个连接板相对设置且均通过轴承转动地套设于所述转子轴上，所述多个感应条连接于所述两个连接板之间，每个感应条的相对两端分别设置于所述两个连接板上，所述转动机构包括摇柄、至少两个安装条以及至少两个磁性块，所述摇柄转动地设置于所述底座上，所述至少两个安装条均与所述摇柄连接并围绕所述转子组件设置，所述至少两个磁性块分别安装于所述至少两个安装条的端部。
在其中一个实施方式中，所述转动机构还包括连接于所述摇柄上的安装板，所述至少两个安装条设置于所述安装板的周缘，所述轴承为陶瓷轴承。
在其中一个实施方式中，所述至少两个安装条均可拆卸地设置于所述安装板的周面上，或者所述磁性块可拆卸地设置于所述安装条的端部并对准所述转子组件。
在其中一个实施方式中，所述安装条包括安装部与转动部，所述安装部与所述摇柄连接，所述转动部可折叠地连接于所述安装部上，所述磁性块安装于所述转动部上。
在其中一个实施方式中，所述安装条的延伸方向与所述感应条的延伸方向平行，所述转动部用于相对所述固定部旋转并折叠，以使所述转动部沿垂直于所述转子组件的轴线的方向延伸。
在其中一个实施方式中，所述转动部与所述安装部之间设置有自锁机构，用于使所述转动部垂直于所述安装部后自锁定位。
在其中一个实施方式中，所述底座上还设置有相互间隔的第一安装支架与第二安装支架，所述第二安装支架位于所述第一安装支架与所述支撑架之间，所述转动机构还包括联动组件，所述联动组件设置在所述第一安装支架和所述第二安装支架之间，所述摇柄转动地穿设于所述第一安装支架上，所述安装板设置于所述第二安装支架上并通过所述联动组件与所述摇柄连接，所述第二安装支架上安装有第一转速传感器以感测所述安装板的转速，所述支撑架上安装有第二转速传感器以感测所述连接板的转速。
在其中一个实施方式中，所述安装板的四周多处凹陷分别形成有第一安装槽，所述安装条可拆卸地安装在对应的所述第一安装槽中，所述每个安装条远离所述第一安装槽的一侧面上凹陷形成有第二安装槽，所述每个磁性块分别安装在对应的所述第二安装槽中。
在其中一个实施方式中，所述安装板为圆形板，所述至少两个安装条的数目为多个，所述安装板的周缘形成有八个安装位以可拆卸地安装所述多个安装条，所述八个安装位组合形成第一组安装位与第二组安装位，所述第一组安装位包括四个沿所述安装板的周面均匀间隔设置的所述安装位，以供装设两对磁极，所述第二组安装位包括六个沿所述安装板的周面均匀间隔设置的所述安装位，以供装设四对磁极。
在其中一个实施方式中，所述底座上还设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器邻近所述转子组件设置。
本发明提供的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机，把磁性块设置在绕着转子组件转动的安装条上，直观地演示了手动旋转磁场教学用鼠笼式电动机的工作原理，结构简单，操作方便，适于推广使用。另外，所述两个连接板均通过轴承转动地套设于所述转子轴上，而不是将轴承设置于所述支撑架内并套设于所述转子轴上，因此转子轴无需转动，相对较为省力，使得转子组件的转动较为方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机的结构示意图；
图2是本发明的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机中的转子组件的结构示意图；
图3是本发明的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机中的安装板的结构示意图；
图4是本发明的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机中安装条的侧面示意图。
图5为一实施例的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机的部分结构的立体示意图。
图6为图5中所示手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机的部分结构的另一视角的立体示意图。
图中：10、底座，11、第一安装支架，12、第二安装支架，13、支撑架，20、转动机构，21、摇柄，22、主动齿轮，221、第一主动齿轮，222、第二主动齿轮，23、转动轴，231、第一转动轴，232、第二转动轴，233、支撑轴，24、从动齿轮，241、第一从动齿轮，242、第二从动齿轮，25、安装板，251、固定孔，252、第一安装槽，26、安装条，261、第二安装槽，27、磁性块，30、转子组件，31、鼠笼式转子，311、外壳，3111、连接板，3112、感应条，3113、转子轴，3114、轴承，312、线圈，32、传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
请参阅图1，本发明提供了一种手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机，该手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机包括底座10、转动机构20以及转子组件30。
底座10大致呈长方体板状，底座10上设置有第一安装支架11、第二安装支架12以及支撑架13，第一安装支架11、第二安装支架12以及支撑架13均呈长方体板状且垂直于底座10。
进一步地，第一安装支架11、第二安装支架12以及支撑架13靠近底座10的一端分别设置有安装孔(图未示出)，以便分别把第一安装支架11、第二安装支架12以及支撑架13安装在底座10上。
请参阅图1和图4，转动机构20设置在第一安装支架11和第二安装支架12上，转动机构20包括摇柄21、主动齿轮22、多个转动轴23、从动齿轮24、安装板25、至少两个安装条26以及至少两个磁性块27。
转动轴23转动设置在第一安装支架11和第二安装支架12之间，本实施方式中，转动轴23的数量为三个，分别为第一转动轴231、第二转动轴232以及支撑轴233。
主动齿轮22包括相互啮合的第一主动齿轮221和第二主动齿轮222，第一主动齿轮221设置在第一转动轴231靠近第一安装支架11的一端，第二主动齿轮222设置在第二转动轴231靠近第一安装支架11的一端。
摇柄21设置在第一转动轴231靠近第一主动齿轮221一端。
从动齿轮24包括相互啮合的第一从动齿轮241和第二从动齿轮242，第一从动齿轮241设置在第二转动轴232远离第二主动齿轮222的一端，第二从动齿轮242设置在支撑轴233上。
请参阅图1和图3，安装板25连接在支撑轴233上，安装板25为圆柱形板，安装板25的中心处设置有固定孔251，使安装板25固定在支撑轴233上，安装板25的四周多处凹陷分别形成有第一安装槽252，每两个第一安装槽252的位置以安装板25的中心对称设置，本实施方式中，第一安装槽252的个数为四个，可以理解地，第一安装槽252的个数也可以是两个、六个或更多个。
请参阅图1至图4，安装条26大致呈长方体，安装条26的横截面大小与第一安装槽252的横截面大小一样，以便安装条26可拆卸地安装在第一安装槽252中，安装条26的数量与第一安装槽252的数量一样，本实施方式中，安装条26的个数为四个，每个安装条26远离第一安装槽252的一侧面上凹陷形成有第二安装槽261。
磁性块27大致呈圆柱形，每个磁性块27分别对应一个第二安装槽261，磁性块27的数量与第二安装槽261的数量一样，本实施方式中，磁性块27的数量为四个，至少两个磁性块27分别固定在对应的多个第二安装槽261中，可以理解地，磁性块27固定在第二安装槽261中的方式有多种，可以是焊接或铆接等固定方式，本实施方式中，利用螺钉把磁性块27固定在第二安装槽261中。
转子组件30包括鼠笼式转子31和两个传感器32。
鼠笼式转子31设置在支撑架13上，且鼠笼式转子31位于至少两个安装条26的中心位置，鼠笼式转子31包括外壳311和线圈312。
外壳311包括两个连接板3111和多根感应条3112，连接板3111为圆形环状，可以理解地，连接板3111可以是不锈钢薄片或铝薄片，本实施方式中，连接板3111选用铜薄片，每根感应条3112的两端分别设置在两个连接板3111的边缘。
进一步地，两个连接板3111的中间穿设有转子轴3113，本实施方式中，转子轴3113的材质为不锈钢，每个连接板3111与转子轴3113之间设置有轴承3114，本实施方式中，轴承3114的材质为摩擦系数较小的陶瓷材质。
线圈312套设在转子轴3113的外部。
两个传感器32均设置在支撑架13上，其中一个传感器32靠近安装条26设置，以便检测安装条26的转速，即检测旋转磁场的转速，安装条26的转速表示为n安装条，另一个传感器32靠近鼠笼式转子31设置，以便检测线圈312的转速，线圈312的转速表示为n线圈，通过分别检测安装条26和线圈312的转速，即可得到手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机的转差率，即转差率＝n安装条-n线圈/n线圈。
下面结合附图说明本发明的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机的使用过程。
摇动摇柄21，第一转动轴231转动，带动第一主动齿轮221转动，第一主动齿轮221带动第二主动齿轮222转动，从而带动第二转动轴232转动，以使第一从动齿轮241转动，以此带动第二从动齿轮242转动，因此支撑轴233转动，从而带动安装板25转动，安装在安装条26上的磁性块27随着安装板25转动，即磁性块27绕着鼠笼式转子31转动，形成旋转磁场，从而在鼠笼式转子31中产生感应电流，载流的鼠笼式转子31在旋转磁场的作用下产生电磁力，形成电磁转矩，驱动鼠笼式转子31绕着转子轴3213转动。
本发明的手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机，通过设置带有主动齿轮22以及从动齿轮24的转动机构20，并在转动机构20上设置能够安装安装条26的安装板25，并把磁性块27设置在绕着鼠笼式转子31转动的安装条26上，直观地演示了手动旋转磁场教学用鼠笼式电动机的工作原理，结构简单，操作方便，适于推广使用。
请参阅图5及图6，一种手动旋转磁场教学用鼠笼式模拟电动机，包括底座、转子组件50与转动机构60，所述底座上设置有支撑架，所述支撑架上固定设置有转子轴51，所述转子组件包括两个连接板52和多个感应条53。例如，所述两个连接板52和多个感应条53共同构成所述鼠笼式转子。所述两个连接板相对设置且均通过轴承54转动地套设于所述转子轴上，所述多个感应条连接于所述两个连接板之间，每个感应条的相对两端分别固定于所述两个连接板上，所述转动机构包括摇柄、至少两个安装条61以及至少两个磁性块62，所述摇柄转动地设置于所述底座上，所述至少两个安装条均与所述摇柄连接并围绕所述转子组件设置，所述至少两个磁性块分别安装于所述至少两个安装条的端部。
例如，所述转动机构还包括连接于所述摇柄上的安装板63，所述至少两个安装条设置于所述安装板的周缘，所述轴承为陶瓷轴承。所述至少两个安装条均可拆卸地设置于所述安装板的周面上，或者所述磁性块可拆卸地设置于所述安装条的端部并对准所述转子组件。所述安装条包括相互转动连接的安装部611与转动部612，所述安装部与所述摇柄连接，所述转动部转动地连接于所述安装部上，所述磁性块安装于所述转动部上。所述安装条的延伸方向与所述感应条的延伸方向平行，所述转动部用于相对所述固定部旋转，以使所述转动部沿垂直于所述转子组件的轴线的方向延伸。所述转动部与所述安装部之间设置有自锁机构613，用于使所述转动部垂直于所述安装部后自锁。所述底座上还设置有相互间隔的第一安装支架与第二安装支架，所述第二安装支架位于所述第一安装支架与所述支撑架之间，所述转动机构还包括联动组件，所述联动组件设置在所述第一安装支架和所述第二安装支架之间，所述摇柄转动地穿设于所述第一安装支架上，所述安装板设置于所述第二安装支架上并通过所述联动组件与所述摇柄连接，所述第二安装支架上安装有第一转速传感器以感测所述安装板的转速，所述支撑架上安装有第二转速传感器以感测所述连接板的转速。例如，所述自锁机构可以采用汽车钥匙那种可以转动的结构来实现。
例如，所述联动组件包括主动齿轮、多个转动轴与从动齿轮。所述安装板的四周多处凹陷分别形成有第一安装槽631，所述安装条可拆卸地安装在对应的所述第一安装槽中，所述每个安装条远离所述第一安装槽的一侧面上凹陷形成有第二安装槽，所述每个磁性块分别安装在对应的所述第二安装槽中。所述安装板为圆形板，所述至少两个安装条的数目为多个，所述安装板的周缘形成有八个安装位以可拆卸地安装所述多个安装条，其所述八个安装位组合形成第一组安装位与第二组安装位，所述第一组安装位包括四个沿所述安装板的周面均匀间隔设置的所述安装位，所述第二组安装位包括六个沿所述安装板的周面均匀间隔设置的所述安装位。所述底座上还设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器邻近所述转子组件设置，用于感测所述转子组件的扭矩。例如，所述两个连接板不可相对所述转子轴横向移动。
例如，为了便于验证所述转子组件与所述转动机构的相对距离所带来的磁场变化，所述转子轴上套设有多个鼠笼式转子(包括两个连接板与多个感应条)，所述多个鼠笼式转子相互间隔设置并可相对所述转子轴移动，每相邻两个转动式鼠笼之间设置有压簧。所述转子轴上还设置有推动套环，所述推动套环活动抵穿设于所述支撑架上并套设于所述转子轴上，所述推动套环的端部沿进行向外延伸形成推动环部，所述推动环部抵持于邻近所述支撑架的一个鼠笼式转子上，通过推动所述推动套环可以使得所述多个鼠笼式转子之间的间距变小，进而使得相邻两个鼠笼式转子之间的压力变大，进而实现同步旋转。而且通过所述压簧导通相邻两个鼠笼式转子，也能够使得所述多个鼠笼式转子串联形成电路结构，通过这样的设置，可以减慢所述多个鼠笼式转子的转速，也可以观测到鼠笼式转子的体积与转速的变化关系。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。