一种教学用可遥控自动换向电动机教具

技术领域

本发明涉及一种电气自动化教学领域的教具，具体为一种教学用可遥控自动换向电动机教具。

背景技术

探究"电动机的转动原理"是初中物理核心教学内容之一,它的教学难点其中之一就是换向器的原理.为了突破教学难点,需要到实验室进行实验，经常用到电动机，通过改变电动机接线，实现电动机的正反转；随着科技的进步，需要自动换向电动机作为教具进行讲解。目前的电动机教具存在以下缺陷：(1)电动机的正反转动转换，都是需要手动操作，缺少遥控自动转向功能；(2)电动机教具的结构太单一，教学观测性和数据显示效果不足；给电气自动化领域老师的讲解和传授知识带来了一定的局限性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种教学用可遥控自动换向电动机教具，解决了上述的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种教学用可遥控自动换向电动机教具，电动机教具具有自动转向控制功能，设计智能化结构，教学观测性和数据显示效果强，满足电气自动化领域的教师和学生教学需求。

一种教学用可遥控自动换向电动机教具，包括电动机、减速器、联轴器、减速箱、丝杠、限位开关、支架、支座、底板、无线信号接收器、遥控板、无线信号发射器、遥控开关、正转按钮、电池槽、反转按钮，所述底座内部设置单片机，所述上方左侧表面设置无线信号接收控制器，所述单片机通过导线电连接无线信号接收控制器，所述底座左侧上方设置电动机，所述无线信号接收控制器通过导线电连接电动机，所述单片机通过无线信号接收控制器控制所述电动机的正反转，所述支架固定设置在底座中间上方，所述支座为两个，固定设在底座右侧上方，所述减速器固定设置在支架上，所述减速箱固定设置在支座上，所述电动机的输出轴连接减速器，所述减速器的输出端通过联轴器与减速箱相连接；所述减速箱内设有可做直线运动的丝杠，在丝杠两端，丝杠端部的极限运动位置处底座上分别设置有一个限位开关；所述限位开关与用于控制所述电动机的正反转的单片机电连接；

所述位于联轴器与减速箱之间的电动机输出轴上套连有相同尺寸的第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴的右侧面上固定有红外发射器，所述红外发射器包含有半导体光源，所述第二旋转轴的左侧面上固定有红外接收器，所述红外接收器设有与半导体光源配合信号接收的红外线信号接收模块；所述红外接收器通过导线连接至底座，通过施密特触发器连接至单片机，所述施密特触发器用以配合单片机处理光电脉冲信号；

所述遥控板内设置有电路板，所述无线信号发射器设置在遥控板前端，所述遥控开关设置在遥控板正面上方，所述正转按钮和反转按钮设置在遥控板正面中间，所述无线信号发射器、遥控开关、正转按钮、反转按钮通过导线连接在遥控板内的电路板上。

优选的，所述遥控板设置下端电池槽，所述电池槽通过导线连接在遥控板内的电路板上。

优选的，所述第一旋转轴的外弧面上等间距设有若干A型叶片所述A型叶片呈片状，上端为弧形，所述第一旋转轴的左右侧面上等间距设置有若干B型叶片，所述B型叶片的形状和A型叶片相同，但B型叶片的体积为A型叶片的1/6～1/3，所述B型叶片和A型叶片错位安装。

优选的，所述第一旋转轴内部设有中空的填充层，所述填充层内填充有活性炭或其他吸湿材料。

优选的，所述底座外部正面安装显示器，所述显示器通过导线电连接电动机。

优选的，所述显示器为数码管组。

优选的，所述底座内设有电源，所述电源通过导线电连接电动机。

(三)有益效果

本发明提供了一种教学用可遥控自动换向电动机教具，具备以下有益效果：

(1)既实现电动机的自动转向，又实现了电动机的遥控转向的功能，避免手动控制造成的人员疲劳和存在的安全隐患；

(2)通过设置光电传感器，检测电机转速和转圈数，并通过单片机处理脉冲信号，并通过显示屏实时显示；

(3)设置扇叶片旋转结构，肉眼直观观测，教学观测性和数据显示效果强。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的遥控板的结构示意图；

图3为本发明的第一、第二旋转轴的结构示意图；

图4为本发明的光电传感器的结构示意图；

图5为本发明的光电传感器的原理图。

1、电动机；2、减速器；3、联轴器；4、减速箱；5、丝杠；6、限位开关；7、支架；8、支座；9、底座；10、无线信号接收控制器；11、单片机；12、第一旋转轴，1201、填充层；13、第二旋转轴；14、A型叶片；15、B型叶片；16、红外发射器，1601、半导体光源；17、红外接收器；18、施密特关；7、支架；8、支座；9、底座；10、无线信号接收控制器；11、单片机；12、第一旋转轴，1201、填充层；13、第二旋转轴；14、A型叶片；15、B型叶片；16、红外发射器，1601、半导体光源；17、红外接收器；18、施密特触发器；19、显示器；20、电源；21、遥控板；22、无线信号发射器；23、遥控开关；24、正转按钮；25、反转按钮；26、电池槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种教学用可遥控自动换向电动机教具，包括电动机1、减速器2、联轴器3、减速箱4、丝杠5、限位开关6、支架7、支座8、底座9、无线信号接收控制器10、遥控板21、无线信号发射器22、遥控开关23、正转按钮24、反转按钮25、电池槽26，所述底座9内部设置单片机11，所述上方左侧表面设置无线信号接收控制器10，所述单片机11通过导线电连接无线信号接收控制器10，所述底座9左侧上方设置电动机1，所述无线信号接收控制器10通过导线电连接电动机1，所述单片机11通过无线信号接收控制器10控制所述电动机1的正反转，所述支架7固定设置在底座9中间上方，所述支座8为两个，固定设在底座9右侧上方，所述减速器2固定设置在支架7上，所述减速箱4固定设置在支座8上，所述电动机1的输出轴连接减速器2，所述减速器2的输出端通过联轴器3与减速箱4相连接；所述减速箱4内设有可做直线运动的丝杠5，在丝杠5两端，丝杠5端部的极限运动位置处底座9上分别设置有一个限位开关6；所述限位开关6与用于控制所述电动机的正反转的单片机11电连接；

所述位于联轴器3与减速箱4之间的电动机1输出轴上套连有相同尺寸的第一旋转轴12和第二旋转轴13，所述第一旋转轴12的右侧面上固定有红外发射器16，所述红外发射器16包含有半导体光源1601，所述第二旋转轴13的左侧面上固定有红外接收器17，所述红外接收器17设有与半导体光源1601配合信号接收的红外线信号接收模块；所述红外接收器17通过导线连接至底座9，通过施密特触发器18连接至单片机11，所述施密特触发器18用以配合单片机11处理光电脉冲信号；

所述遥控板21内设置有电路板，所述无线信号发射器22设置在遥控板21前端，所述遥控开关23设置在遥控板21正面上方，所述正转按钮24和反转按钮25设置在遥控板21正面中间，所述无线信号发射器22、遥控开关23、正转按钮24、反转按钮25通过导线连接在遥控板21内的电路板上。

其中，所述遥控板21设置下端电池槽26，所述电池槽26通过导线连接在遥控板21内的电路板上。

其中，所述第一旋转轴12的外弧面上等间距设有若干A型叶片14，所述A型叶片14呈片状，上端为弧形，所述第一旋转轴12的左右侧面上等间距设置有若干B型叶片15，所述B型叶片15的形状和A型叶片14相同，但B型叶片15的体积为A型叶片14的1/3，所述B型叶片15和A型叶片14错位安装。

其中，所述第一旋转轴12内部设有中空的填充层1201，所述填充层1201内填充有活性炭或其他吸湿材料。

其中，所述底座9外部正面安装显示器19，所述显示器19通过导线电连接电动机1。

其中，所述显示器19为数码管组。

其中，所述底座9内设有电源20，所述电源20通过导线电连接电动机1。

本发明提供的一种教学用可遥控自动换向电动机教具，既实现电动机的自动转向，又实现了电动机的遥控转向的功能，避免手动控制造成的人员疲劳和存在的安全隐患；通过设置光电传感器，检测电机转速和转圈数，并通过单片机11处理脉冲信号，并通过显示屏实时显示；设置扇叶片旋转结构，肉眼直观观测，教学观测性和数据显示效果强。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。