主要技術指標：1. 磁針：翼形，長40mm。2. 鋁框和塑膠框：直徑40mm，高60mm。3. 直徑33mm，高40mm。4. 磁鐵、鋁框、鼠籠、磁針各以其對稱中心為準，分別塗以白色（S極）和紅色（N極）。5. 電磁式旋轉磁場由間隔互為120°的三級繞組組成，分別用黃、綠、紅三色綢帶包紮。6. 當繞組線電壓為10V，供電電源為150mA，磁針、鋁框、鼠籠應正常轉動。
基本介紹
- 中文名：J2421型三相電機
- 磁針：：翼形，長40mm
- 鋁框和塑膠框：直徑40mm，高60mm
- 鼠籠：直徑33mm，高40mm
- 支座：基座直徑40毫米，針高70毫米
原理演示器結構,原理演示器的檢驗,維護與修理,三相電機,
原理演示器結構
本儀器包括永磁式旋轉磁場和電磁式旋轉磁場、磁針、鋁框和塑膠框、鼠籠式轉子和支座等部分，見圖38－1。
蹄形磁鐵：用兩塊鐵氧體嵌在一個鐵制蹄形支架里構成。鐵架總高100毫米，寬95毫米，厚25毫米。
電磁式旋轉磁場：由間隔互為120°的三個線圈構成，每個線圈分別用直徑0．21毫米的高強度漆包線繞400匝，並分別用黃、綠、紅三色調絲帶綑紮牢固。三個線圈按星形（Y）接法連線好。
磁針：為翼形，長40毫米，中間裝嵌玻璃軸眼。
鋁框和塑膠框：鋁框用厚0．5毫米鋁板圍成，長40毫米，高60毫米，寬7毫米。塑膠框的尺寸與鋁框完全一樣。
鼠籠：由0．5毫米厚的鋁板沖製成籠狀，其直徑35毫米，高40毫米。
在一個可旋轉的蹄形磁鐵門，放一可自由轉動的鋁框（或鼠籠）。當蹄形磁鐵轉動時形成一旋轉的磁場，它的磁力線就切割鍋框（或鼠籠），由於鋁框為閉合導體，因而在鋁框中產生感生電動勢。據右手定則可知，鋁框（成鼠籠）一邊感生電流的方向垂直紙面遠離讀者。另一邊感生電流的方向垂直紙面指向讀者，用⊙表示，見圖38－2。根據左手定則可知，鋁框（或鼠籠）中感生電流所受磁場作用力的方向，是大小相等而方向相反，從而形成一個
轉動力矩，使鋁框（或鼠籠）與蹄形磁鐵旋轉方向同向轉動。
將蹄形磁鐵換成三個互成120°的線圈，當通入三相電流時，線上圈中間產生一個旋轉磁場。旋轉磁場轉動時，鋁框（或鼠籠）切割磁力線也產生感生電流，從而形成轉動力矩使轉子轉動。
旋轉磁場的演示
在永磁式旋轉磁場演示器中間，放入支座，把磁針架在支座上，使其能自由旋轉。然後用手捻動磁鐵，使磁鐵旋轉。此時，磁針也跟著旋轉起來。說明磁針在旋轉磁場的作用下能夠發生轉動。再用電磁式旋轉磁場演示器作此實驗，把它和三相交流發電機連線起來，當發電機工作時，可以看到置於線圈中間的磁針也旋轉起來，說明當線圈中通入三相交流電時，在三個線圈包圍的空間同樣建立起一個旋轉磁場。
使用電磁式旋轉磁場演示器，把鋁框放在支座上，當線上圈中通入三相交流電時，鋁框隨即旋轉起來。這是因為當鋁框處於旋轉磁場中時，鋁框的兩條豎邊作切割磁力線的運動，根據右手定則，鋁框中產生環形的感生電流，這個感生電流又受到磁場的作用，再根據左手定則，鋁框將受到一個力偶的作用，因而使它轉動起來，並且鋁框的旋轉方向與旋轉磁場的方向一致。從上面的分析可知，只有當鋁框比磁場轉得慢，它們之間才有相對運動，鋁框才切割磁力線產生感生電流而受力旋轉。所以鋁框的旋轉速度總是滯後於磁場的旋轉速度。這種現象叫異步，根據上述原理製造的電動機，稱為三相異步電動機，也叫三相感應電動機。
塑膠框是為了消除學生不必要的疑慮而設定的，可以與鋁框作對比實驗，用來鞏固上述的分析。
鼠籠可以看作是許多個鋁框圍繞中心軸排列在一起組成的，演示效果與鋁框一樣，為進一步說明三相感應電動機的構造打下基礎。
原理演示器的檢驗
除對儀器的外觀和工藝裝配按技術指標進行檢測以外，觀察當供電線電壓為10伏，線電流為150毫安時，放在電磁式旋轉磁場中的磁針、鋁框、鼠籠是否能正常轉動，能轉動者為合格。
J2420型手搖三相交流發電機作為供電電源時，發電機採用星形接法。
維護與修理
磁鐵支架及線圈不要重壓以免形變。如發現翼形磁針、鋁框、塑膠框不平衡時，可用油漆點其較輕的一端使其平衡。
三相電機
是指當電機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電後，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。
