一种电机控制实验装置

1.本实用新型属于电气科教技术领域，具体公开了一种电机控制实验装置。


背景技术：

2.随着电气化技术不断发展，基于电机控制的机械运转系统早以在机械、化工等诸多领域普及，因此电机控制实验是当前技术类教学当中必不可少的内容之一，为了教学内容的丰富性，本发明人设计出一种以电机为主体，利用齿轮啮合的原理，展示电机控制的实验装置，以供教学使用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电机控制实验装置，用以丰富技术类电机控制教学内容的丰富性。
4.为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种电机控制实验装置，包括底座，底座上部一侧设有竖直布置的支撑板，支撑板上部与底座之间转动连接有竖直布置的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑块，滑块上靠近支撑板的一侧开设有开口，开口与支撑板之间形成扣合，从而能限制滑块绕丝杆轴向转动，滑块上远离支撑板的一侧连接有拖运箱，丝杆下部同轴连接有第一锥形齿轮；底座上部还设有支撑架，支撑架上部转动连接有水平布置的转轴，转轴上靠近丝杆的一端同轴连接有第二锥形齿轮，第二锥形齿轮与第一锥形齿轮啮合，转轴上远离丝杆的一端同轴连接有从动齿轮；底座上部还设有电机及驱动部，电机的输出轴与转轴平行布置，电机的输出轴上同轴连接有主动齿轮部，主动齿轮部包括同轴相连的第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮，第一主动齿轮的直径大于第二主动齿轮的直径，第二主动齿轮的直径大于第三主动齿轮的直径；通过驱动部能使从动齿轮分别与第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮之间形成啮合；底座上还设有供电部及控制装置，供电部能给电机以及控制装置提供电能。
5.本基础方案的工作原理在于：
6.本装置在使用时，通过驱动部能对电机的位置进行调节，当第一主动齿轮与从动齿轮啮合后，通过控制装置启动电机运行，电机运行后，其输出轴转动，输出轴转动能使第一主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮转动能带动转轴转动，转轴转动能使第二锥形齿轮带动第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮转动能带动丝杆转动，丝杆转动能使滑块沿着支撑板向上或者向下滑动，滑块向上或者向下滑动能带动拖运箱向上或者向下滑动。
7.通过驱动部还能使第二主动齿轮与从动齿轮实现啮合，以及使第三主动齿轮与从动齿轮实现啮合，三种齿轮啮合方式的区别在于其转轴的转速不同，由此使得拖运箱上下滑动的速度也不同，由于第一主动齿轮的直径大于第二主动齿轮的直径，第二主动齿轮的直径大于第三主动齿轮的直径，因此当第一主动齿轮与从动齿轮啮合状态下，拖运箱的升降速度最快，当第二主动齿轮与从动齿轮啮合状态下，拖运箱的升降速度次之，当第三主动齿轮与从动齿轮啮合状态下，拖运箱的升降速度最慢。
8.本基础方案的有益效果在于：
9.(1)本方案中将主动齿轮部一分为三，从而实现三种齿轮啮合方式，通过拖运箱的升降速度变化，直观地将电机控制的实验内容充分展现出来，便于学生理解；
10.(2)本方案整体结构合理，其稳定性高，使用寿命长。
11.进一步，驱动部包括第一滑动部和第二滑动部，第一滑动部能使电机沿着与转轴轴向平行的方向滑动，第二滑动部能使电机沿着与转轴轴向垂直的方向滑动。
12.进一步，第一滑动部包括与底座水平滑动连接的第一滑板，第一滑板上设定有第一固定部，第一固定部能将第一滑板锁定至底座上部，底座上部设有两个与转轴平行布置的第一限位板，两个第一限位板分别位于第一滑板两侧。这样设置结构简单，同时操作方便。
13.进一步，第二滑动部包括设置在第一滑板上部的定位板，定位板上水平滑动连接有第二滑板，第二滑板的滑动方向与第一滑板的滑动方向相互垂直，第二滑板上设有第二固定部，第二固定部能将第二滑板锁定至定位板上部，第二滑板上部设有两个与转轴垂直布置的第二限位板，两个第二限位板分别位于第二滑板两侧；电机设置在第二滑板上部。这样设置可以简化整体结构，同时使操作便捷。
14.进一步，拖运箱包括设置在滑块上的平板，平板上部设有一侧开口的围栏。设置围栏便于在平板上放置拖运物品。
15.进一步，平板上远离丝杆的一侧设有多个氛围灯。氛围灯可用于提高视觉效果。
附图说明
16.图1是本实用新型一种电机控制实验装置实施例的东南等轴测立体结构示意图；
17.图2是图1的俯视图。
具体实施方式
18.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
19.说明书附图中的附图标记包括：底座1、支撑板2、丝杆3、滑块4、拖运箱5、第一锥形齿轮6、支撑架7、转轴8、第二锥形齿轮9、从动齿轮10、电机11、驱动部12、主动齿轮部13、第一主动齿轮14、第二主动齿轮15、第三主动齿轮16、供电部17、控制装置18、第一滑动部19、第二滑动部20、第一滑板21、定位板22、第二滑板23、平板24、围栏25、氛围灯26。
20.实施例如图1、图2所示，一种电机11控制实验装置，包括底座1，底座1上部一侧安装有竖直布置的支撑板2，支撑板2上部与底座1之间转动安装有竖直布置的丝杆3，丝杆3上螺纹连接有滑块4，滑块4上靠近支撑板2的一侧加工有开口，开口与支撑板2之间形成扣合，从而能限制滑块4绕丝杆3轴向转动，滑块4上远离支撑板2的一侧连接有拖运箱5，本实施例中的拖运箱5包括安装在滑块4上的平板24，平板24上部安装有一侧开口的围栏25，同时在平板24上远离丝杆3的一侧安装有多个氛围灯26。
21.丝杆3下部同轴安装有第一锥形齿轮6；在底座1上部位于支撑板2的右侧还安装有一个支撑架7，支撑架7上部通过轴承安装有水平布置的转轴8，转轴8上靠近丝杆3的一端同轴安装有第二锥形齿轮9，第二锥形齿轮9与第一锥形齿轮6啮合，转轴8上远离丝杆3的一端同轴安装有从动齿轮10。
22.另外在底座1上部还安装有电机11及驱动部12，电机11的输出轴与转轴8平行布置，电机11的输出轴上同轴安装有主动齿轮部13，主动齿轮部13包括同轴相连的第一主动齿轮14、第二主动齿轮15、第三主动齿轮16，第一主动齿轮14的直径大于第二主动齿轮15的直径，第二主动齿轮15的直径大于第三主动齿轮16的直径，通过驱动部12能使从动齿轮10分别与第一主动齿轮14、第二主动齿轮15、第三主动齿轮16之间形成啮合。
23.本实施例中的驱动部12包括第一滑动部19和第二滑动部20，第一滑动部19能使电机11沿着与转轴8轴向平行的方向滑动，第二滑动部20能使电机11沿着与转轴8轴向垂直的方向滑动。
24.本实施例中的第一滑动部19包括与底座1水平滑动连接的第一滑板21，第一滑板21上安装定有第一固定部，第一固定部能将第一滑板21锁定至底座1上部；第一滑板21与底座1间的水平滑动连接方式具体为：在底座1上位于第一滑板21的下部加工有一个与转轴8平行布置的通槽，第一滑板21上安装的第一固定部即为螺纹连接在第一滑板21上的螺栓，螺栓下部向下贯穿通槽，通过螺栓及通槽相互间地配合，从而实现第一滑板21的水平滑动以及锁定功能。另外在底座1上部还安装有两个用于约束第一滑板21移动方向的第一限位板。
25.本实施例中的第二滑动部20包括安装在第一滑板21上部的定位板22，定位板22上水平滑动连接有第二滑板23，第二滑板23的滑动方向与第一滑板21的滑动方向相互垂直，第二滑板23上安装有第二固定部，第二固定部能将第二滑板23锁定至定位板22上部，第二滑板23与定位板22之间的水平滑动连接方式具体为：在定位板22上加工有一个与转轴8垂直布置的通槽，第二滑板23上部安装的第二固定部即为螺纹连接在第二滑板23上的螺栓，螺栓下部向下贯穿通槽，通过螺栓及通槽相互间地配合，从而实现第二滑板23的水平滑动以及锁定功能。另外，在定位板22上部安装有两个与转轴8垂直布置的第二限位板，两个第二限位板分别位于第二滑板23两侧，电机11则安装在第二滑板23上部。
26.在底座1上部还分别安装有供电部17及控制装置18，供电部17能给电机11以及控制装置18提供电能。
27.具体实施过程如下：
28.本装置在使用时，先松开第一滑板21上的螺栓，然后沿着底座1上的通槽滑动第一滑板21，根据实验需要选择与从动齿轮10啮合的主动齿轮，将第一滑板21的位置调整合适后，通过第一滑板21上的螺栓将第一滑板21的位置锁定，然后再松开第二滑板23上的螺栓，并调整第二滑板23的位置，使第二滑板23向从动齿轮10一侧移动，使其中一个主动齿轮与从动齿轮10啮合，最后再将第二滑板23上的螺栓拧紧锁定第二滑板23的位置。
29.当第一主动齿轮14与从动齿轮10啮合后，通过控制装置18启动电机11运行，电机11运行后，其输出轴转动，输出轴转动能使第一主动齿轮14带动从动齿轮10转动，从动齿轮10转动能带动转轴8转动，转轴8转动能使第二锥形齿轮9带动第一锥形齿轮6转动，第一锥形齿轮6转动能带动丝杆3转动，丝杆3转动能使滑块4沿着支撑板2向上或者向下滑动，滑块4向上或者向下滑动能带动拖运箱5向上或者向下滑动。
30.与从动齿轮10啮合的三种方式，其区别在于转轴8的转速不同，由此使得拖运箱5上下滑动的速度也不同，由于第一主动齿轮14的直径大于第二主动齿轮15的直径，第二主动齿轮15的直径大于第三主动齿轮16的直径，因此当第一主动齿轮14与从动齿轮10啮合状
态下，拖运箱5的升降速度最快，当第二主动齿轮15与从动齿轮10啮合状态下，拖运箱5的升降速度次之，当第三主动齿轮16与从动齿轮10啮合状态下，拖运箱5的升降速度最慢。
31.通过从动齿轮10的三种啮合方式，实现拖运箱5的升降速度变化，从而直观地将电机11控制的实验内容充分展现出来，以便于学生理解。
32.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。