旋轉磁場(chǎng)的產(chǎn)生演示器

在勞技、物理教學(xué)中，“三相異步電動(dòng)機旋轉磁場(chǎng)產(chǎn)生的工作原理”是學(xué)生覺(jué)得抽象難懂的內容。使用本例介紹的旋轉磁場(chǎng)的產(chǎn)生演示器，能將電流、磁場(chǎng)及其方向變化用色和光形象地表示出來(lái)，使抽象的慨念變得直觀(guān)易懂，使學(xué)生很容易理解掌握旋轉磁場(chǎng)產(chǎn)生的原理。

電路工作原理
該旋轉磁場(chǎng)的產(chǎn)生演示器電路由電源開(kāi)關(guān)Sl、旋轉開(kāi)關(guān)S2、電池GB、三段變色發(fā)光二極管VLl-VLl2和發(fā)光二極管組VL0l-VL06組成，如圖2-18所示。

圖2-18旋轉磁場(chǎng)的產(chǎn)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(dòng)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(shí)刻。圖2-20內圓中的6組發(fā)光二極管 (VL0l-VL06，每組11只發(fā)光二極管)組成6個(gè)箭頭圖案，分別用來(lái)表示圖中2-19中t1-t6共6個(gè)時(shí)刻定子繞組電流在內圓申產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)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(yíng)、B、C、X、Y、Z截面中分別裝有兩只三端變色發(fā)光二極管，變色發(fā)光二極管發(fā)紅光時(shí)表示電流從該端流進(jìn)，發(fā)綠光時(shí)表示電流從該端流出，不發(fā)光時(shí)表示該相繞組電流為零。使用時(shí)，先假定給電動(dòng)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(shí)電流從繞組的始端迸入、末端流出 (負半周時(shí)與正半周時(shí)相反)。將52依次置于 “1”-“6”位置，顯示出三相交流電t1-t6共6個(gè)時(shí)刻中三相異步電動(dòng)機定子繞組電流方向及變化情況;同時(shí)內圓中的”箭頭”
也依次發(fā)光顯示出t1-t6這6個(gè)時(shí)刻電動(dòng)機定子繞組在內圓的磁場(chǎng)方向及變化情況。例如，將S2置于“1”位置時(shí)，VL3(Z)和VL5(B)發(fā)綠色光，VL9 (C)和VLll(Y)發(fā)紅色光，同時(shí)VLOl(箭頭1)發(fā)光，表示在交流電的t1時(shí)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(chǎng)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(fā)光二極管;VL0l-VL06均選用φ5mm的橙色高亮度發(fā)光二極管，每組使用11只發(fā)光二極管。
S1選用單極撥動(dòng)式開(kāi)關(guān);S2選用單極6位旋轉開(kāi)關(guān)。
GB使用3V直流電源。