JPH0749504Y2 - Electric power applied teaching materials - Google Patents

Electric power applied teaching materials

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JPH0749504Y2
JPH0749504Y2 JP6534189U JP6534189U JPH0749504Y2 JP H0749504 Y2 JPH0749504 Y2 JP H0749504Y2 JP 6534189 U JP6534189 U JP 6534189U JP 6534189 U JP6534189 U JP 6534189U JP H0749504 Y2 JPH0749504 Y2 JP H0749504Y2
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JP
Japan
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rotary shaft
electric power
motor
torque
adjusting means
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忠範 間藤
聡 毛綿谷
敏夫 南保
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Meidensha Corp
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Meidensha Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、電動力応用製品の作動とこの作動に必要な電
動機の電圧・電流・出力等との相関関係を視覚的に教習
させるようにした電動力応用教材に関する。
[Detailed Description of the Invention] A. Industrial Application Field The present invention is designed to visually teach the correlation between the operation of an electric power application product and the voltage, current, output, etc. of the electric motor required for this operation. About the electric power applied teaching materials.

B.考案の概要 本考案は、任意の値の慣用モーメントを加える手段と任
意の値のトルクを負荷する手段とを電動機の回転軸に連
結すると共に、回転軸の回転運動を直線運動に変換する
機構及びこの変換された直線運動を視覚的に表示する手
段を設け、電動機を用いた電動力応用製品の動作を等価
的且つ視覚的に把握できるようにした教材である。
B. Outline of the Invention The present invention connects a means for applying an inertial moment of an arbitrary value and a means for applying a torque of an arbitrary value to a rotary shaft of an electric motor and converts the rotary motion of the rotary shaft into a linear motion. The teaching material is provided with a mechanism and a means for visually displaying the converted linear motion so that the operation of an electric power application product using an electric motor can be grasped equivalently and visually.

これらの手段・機構の動作の結果、電車等の電動力応用
製品の動きが容易に把握でき、教習の効果を高めること
ができる。
As a result of the operation of these means / mechanisms, the movement of an electric power application product such as a train can be easily grasped, and the effect of learning can be enhanced.

C.従来の技術 従来、学校等の教育機関では技術教習等を目的として電
車等の物理的等価的試験を行うための電動機を応用した
教材が用いられている。
C. Conventional technology In the past, educational institutions such as schools have used teaching materials that apply electric motors to perform physical equivalent tests of trains for the purpose of technical training.

このような教材は、電動機の回転軸に加わる慣性モーメ
ントや負荷トルクが変わった場合に、電動機に与えられ
る電流や電圧の変化と回転軸の回転状態の変化等とを観
察できるようにしている。
Such a teaching material makes it possible to observe changes in the current and voltage applied to the electric motor and changes in the rotating state of the rotating shaft when the moment of inertia and load torque applied to the rotating shaft of the electric motor change.

D.考案が解決しようとする課題 従来の教材は、電流計や電圧計あるいは回転検出器等で
電動機の運転状態を判断できる。
D. Problem to be solved by the device In the conventional teaching materials, the operating state of the electric motor can be judged with an ammeter, a voltmeter, or a rotation detector.

ところが、電動機に加わる慣性モーメントや負荷トルク
の変化に基づく電流や電圧あるいは回転軸の回転状態の
変化が具体的に電動力応用製品の作動状態にどのような
変化をもたらすかを観察することができなかった。
However, it is possible to observe how changes in the current or voltage or the rotation state of the rotating shaft based on changes in the moment of inertia or load torque applied to the electric motor specifically bring about changes in the operating state of the electric power application product. There wasn't.

すなわち、従来の教材には電動力応用製品自身からの重
量や負荷を想定する手段及び電動力応用製品である例え
ば電車等のモデルを有していないため、電動力応用製品
の実際の動きが視覚的且つ等価的に把握理解できず教習
の効果が上らないという課題を有していた。
That is, since the conventional teaching material does not have a means for estimating the weight or load from the electric power application product itself and a model of the electric power application product such as a train, the actual movement of the electric power application product is visually recognized. There was a problem that the effect of the lessons did not increase because the students could not understand and understand each other.

E.課題を解決するための手段 本考案による電動力応用教材は電動機の回転軸に連結さ
れてこの回転軸に加わる慣性モーメントを任意に変更し
得る慣性モーメント調整手段と、前記回転軸に連結され
て前記回転軸に負荷されるトルクを任意に変更し得るト
ルク調整手段と、前記回転軸に連結され且つ前記電動機
の回転運動を直線運動に変換する変換機構と、この変換
機構による前記直線運動に応じて移動する移動部材及び
この移動部材の移動位置を示す位置表示部材でなる直線
運動視覚化手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
E. Means for Solving the Problems The teaching material for applying electric power according to the present invention is connected to a rotary shaft of an electric motor and an inertia moment adjusting means capable of arbitrarily changing a moment of inertia applied to the rotary shaft, and is connected to the rotary shaft. Torque adjusting means capable of arbitrarily changing the torque applied to the rotating shaft, a conversion mechanism connected to the rotating shaft and converting the rotational motion of the electric motor into a linear motion, and the linear motion by the converting mechanism. It is characterized by comprising a moving member which moves in response to the moving member and a linear motion visualization means which is a position display member indicating a moving position of the moving member.

F.作用 電動機の回転軸が回転すると、慣性モーメント調整手段
が任意の大きさの慣性モーメントを回転軸に加えること
なり、また、トルク調整手段が任意の大きさの負荷トル
ク回転軸に負荷することとなる。
F. Action When the rotating shaft of the electric motor rotates, the inertia moment adjusting means applies an inertia moment of an arbitrary size to the rotating shaft, and the torque adjusting means applies a load torque rotating shaft of an arbitrary size. Becomes

この際、回転軸に連結された変換機構が回転軸の回転運
動を直線運動に変換し、直線運動視覚化手段を介して、
この直線運動が視覚により認識される。
At this time, the conversion mechanism connected to the rotary shaft converts the rotary motion of the rotary shaft into a linear motion, and through the linear motion visualization means,
This linear movement is visually recognized.

G.実施例 本考案に係る電動力応用教材の一実施例を第1図から第
4図に基づき説明する。第1図に示す本考案の電動力応
用教材の電動機である試験用のモータ1はトルクメータ
2を介して慣性モーメント調整手段5,トルク調整手段、
変換機構及び直線運動視覚化手段を有する作動表示装置
3に回転軸4で連結されている。
G. Example One example of an electric power applied teaching material according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. A test motor 1 which is an electric motor of an electric power applied teaching material of the present invention shown in FIG. 1 has a moment of inertia adjusting means 5, torque adjusting means, through a torque meter 2.
It is connected by a rotary shaft 4 to an operation display device 3 having a conversion mechanism and a linear motion visualization means.

第2図に示す慣性モーメント調整手段5は相互に同一な
機構を具備する4つのブロック5a,5b,5c,5dから成り、
第2図上,左寄に位置し、第1のブロック5aの慣性モー
メントをなす鋼製のフライホイール7は回転軸4に軸受
7a及び支持部7cに取付けられた板ばね7bを介して相対回
転自在に設置されている。回転軸4フライホイール7に
近接した位置には円板状をしたロータ6が回転軸4と一
体回転するように設置されており、フライホイール7及
びロータ6を近接して挾むように環状にコイル8a,9aを
それぞれ収納したブレーキフィールドコア8及びクラッ
チフィールドコア9が作動表示装置3の本体3aに設置さ
れている。さらに、コイル8a,9aには通電可能なように
図示しない電源が接続されている。
The inertia moment adjusting means 5 shown in FIG. 2 is composed of four blocks 5a, 5b, 5c and 5d having the same mechanism as each other.
The steel flywheel 7 located on the left side in FIG. 2 and forming the moment of inertia of the first block 5a is mounted on the rotary shaft 4 by a bearing.
7a and a leaf spring 7b attached to the supporting portion 7c, so that they are relatively rotatable. A rotor 6 having a disk shape is installed at a position close to the rotary shaft 4 and the flywheel 7 so as to rotate integrally with the rotary shaft 4, and an annular coil 8a is provided so as to sandwich the flywheel 7 and the rotor 6 close to each other. A brake field core 8 and a clutch field core 9 respectively accommodating 9a and 9a are installed in the main body 3a of the operation display device 3. Further, a power source (not shown) is connected to the coils 8a and 9a so that they can be energized.

すなわち、第1のブロック5aはフライホイール7,ロータ
6,ブレーキフィールドコア8及びクラッチフィールドコ
ア9等から構成されており、ブレーキフィールドコア8
のコイル8a及びクラッチフィールドコア9のコイル9aの
うちの何れか一方に選択的に通電することにより、電磁
力を応用してモータ1に選択的に慣性モーメントを加え
ることができる。
That is, the first block 5a is a flywheel 7, a rotor.
6, the brake field core 8 and the clutch field core 9 and the like.
By selectively energizing either one of the coil 8a and the coil 9a of the clutch field core 9, it is possible to apply an electromagnetic force to selectively apply a moment of inertia to the motor 1.

具体的にはクラッチフィールドコア9のコイル9aにのみ
通電するとロータ6を介してフライホイール7が吸引さ
れ、ロータ6に板ばね7bの曲りを介してフライホイール
7が瞬時に吸着される。このため、フライホイール7が
回転軸4と一体的に回転し、モータ1にフライホイール
7の質量及び形状に対応した大きさの慣性モーメントが
加わることとなる。これに対して、ブレーキフィールド
コア8のコイル8aにのみ通電するとブレーキフィールド
コア8に板ばね7bの曲りを介してフライホイール7が吸
着され、回転軸4に対してフライホイール7は軸受7aに
より相対回転する。このためモータ1には回転軸4及び
ロータ6等による小さな慣性モータメントのみが加わる
ことなる。
Specifically, when only the coil 9a of the clutch field core 9 is energized, the flywheel 7 is attracted via the rotor 6, and the flywheel 7 is instantly attracted to the rotor 6 via the bending of the leaf spring 7b. Therefore, the flywheel 7 rotates integrally with the rotary shaft 4, and an inertia moment having a magnitude corresponding to the mass and shape of the flywheel 7 is applied to the motor 1. On the other hand, when only the coil 8a of the brake field core 8 is energized, the flywheel 7 is attracted to the brake field core 8 through the bending of the leaf spring 7b, and the flywheel 7 is opposed to the rotating shaft 4 by the bearing 7a. Rotate. For this reason, only a small inertial motorment including the rotating shaft 4 and the rotor 6 is added to the motor 1.

他の3つのブロック5b,5c,5dも同様の構造であり、同様
の作用をすることとなるが、第1のブロック5aのフライ
ホイール7の慣性モーメントの値の代用として用いるは
ずみ車効果(図面上GD2と表す)の値が1kgm2対して、
第2のブロック5bの図示しないフライホイールは2kg
m2,第3のブロック5cの図示しないフライホイールは4
kgm2,第4のブロック5dの図しないフライホイールは8
kgm2の値と本実施例ではなっている。従って4つのブロ
ック5a,5b,5c,5dのフライホイールを任意的に選択する
ことにより回転軸4に1kgm2から15kgm2までの間で1kg
m2きざみの値のはずみ車効果が回転軸4に加えられるこ
ととなる。
The other three blocks 5b, 5c, 5d have the same structure and operate in the same manner, but the flywheel effect used as a substitute for the value of the moment of inertia of the flywheel 7 of the first block 5a (in the drawing) The value of GD 2 ) is 1 kgm 2
The flywheel (not shown) of the second block 5b is 2 kg.
m 2 , the flywheel (not shown) of the third block 5c is 4
kgm 2 , 8th flywheel not shown in the 4th block 5d
The value of kgm 2 and the value in this embodiment are. Therefore, by arbitrarily selecting the flywheels of the four blocks 5a, 5b, 5c, 5d, the rotary shaft 4 can have a weight of 1 kg between 1 kgm 2 and 15 kgm 2.
A flywheel effect with a value of m 2 steps is added to the rotating shaft 4.

また、回転軸4の第2図上,左端には負荷トルクを回転
軸4に与えるトルク調整手段である電磁力を応用したパ
ウダブレーキ11が本体3aとの間に設置されている。つま
り、回転軸4の端部にはパウダブレーキ11の円筒状をし
たロータ12が固着されており、ロータ12の円筒面を内外
から挾むようにフィードコア13が本体3aに取付けられて
いる。さらに、ロータ12の円筒面の外周側と対向するフ
ィールドコア13の位置にはコイル13aが収納されると共
にフィールドコア13とロータ12の内周側との間には磁性
粉体が介装されている。さらに、コイル13aには通電可
能なように図示しない電源が接続されている。
A powder brake 11 that applies electromagnetic force, which is a torque adjusting means for applying a load torque to the rotary shaft 4, is installed between the main body 3a and the left end of the rotary shaft 4 in FIG. That is, the cylindrical rotor 12 of the powder brake 11 is fixed to the end of the rotary shaft 4, and the feed core 13 is attached to the main body 3a so as to sandwich the cylindrical surface of the rotor 12 from inside and outside. Further, the coil 13a is housed at the position of the field core 13 facing the outer peripheral side of the cylindrical surface of the rotor 12, and magnetic powder is interposed between the field core 13 and the inner peripheral side of the rotor 12. There is. Further, a power source (not shown) is connected to the coil 13a so that it can be energized.

従って、コイル13aに通電すると磁性粉体14がブラケッ
ト13とロータ12の対向面との間を連結して、瞬時に回転
軸4に負荷トルクを与えることとなる。また、負荷トル
クはコイル13aへ加える電流を調節することにより任意
の値とすることもできる。
Therefore, when the coil 13a is energized, the magnetic powder 14 connects the bracket 13 and the facing surface of the rotor 12 and instantly applies a load torque to the rotating shaft 4. Further, the load torque can be set to an arbitrary value by adjusting the current applied to the coil 13a.

以上により4つのブロック5a,5b,5c,5dとパウダブレー
キ11とが本実施例では回転軸4に連結しており、任意に
回転軸4に慣性モーメント及び負荷トルクを与えること
のできる構造となっている。
As described above, the four blocks 5a, 5b, 5c, 5d and the powder brake 11 are connected to the rotary shaft 4 in the present embodiment, so that the rotary shaft 4 can be arbitrarily given a moment of inertia and a load torque. ing.

変換機構は第1図に示す作動表示装置3の前面側に位置
しており、回転軸4の回転に連動して作動可能な機構と
なっている。
The conversion mechanism is located on the front side of the operation display device 3 shown in FIG. 1, and is a mechanism that can operate in conjunction with the rotation of the rotary shaft 4.

すなわち、第3図及び第4図に示すように回転軸4とほ
ぼ平行となるように送りネジ軸21が位置しており、送り
ネジ軸21両端部が本体3aに軸受26a,26bを介して回転自
在に取付けられている。送りネジ軸21の一端側にはクラ
ッチ25を有する減速プーリ26cが装着されており、減速
プーリ26cと回転軸4と一体に設けた駆動プーリ26とに
は無端レベルト26dが巻きつけられている。前記クラッ
チ25は減速プーリ26dを送りネジ軸21と一体回転させる
か、或いは送りネジ軸21に対して相対回転可能にするか
を必要に応じて切換えられるようにしたものである。従
って、クラッチ25の接続状態では回転軸4と送りネジ軸
21とが一体的に回転し、開放状態では送りネジ軸21へは
回転が伝達されず、送りネジ軸21は停止した状態とな
る。
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the feed screw shaft 21 is positioned so as to be substantially parallel to the rotary shaft 4, and both ends of the feed screw shaft 21 are attached to the main body 3a via the bearings 26a and 26b. It is rotatably attached. A reduction pulley 26c having a clutch 25 is attached to one end of the feed screw shaft 21, and an endless level 26d is wound around the reduction pulley 26c and a drive pulley 26 provided integrally with the rotary shaft 4. The clutch 25 is configured so that the reduction pulley 26d can be rotated integrally with the feed screw shaft 21 or can be rotated relative to the feed screw shaft 21 as required. Therefore, when the clutch 25 is connected, the rotary shaft 4 and the feed screw shaft are
When 21 and 21 rotate integrally, the rotation is not transmitted to the feed screw shaft 21 in the open state, and the feed screw shaft 21 is stopped.

また、送りネジ軸21の軸受26a,26bの間の外周には雄ね
じ部21aが形成されており、送りネジ軸21には雄ねじ21a
と螺合して送りネジ軸21との間でねじ対偶をなすように
回り止めされたナット部22が摺動自在に設置されてい
る。
A male screw portion 21a is formed on the outer circumference of the feed screw shaft 21 between the bearings 26a and 26b, and the feed screw shaft 21 has a male screw 21a.
A nut portion 22 that is threadedly engaged with the feed screw shaft 21 and is prevented from rotating so as to form a screw pair with the feed screw shaft 21 is slidably installed.

さらに、作動表示装置3の前面側には送りネジ軸21とほ
ぼ平行になるように距離目盛を有する位置確認用のスケ
ール23が設定されると共に、ナット部22にはスケール23
の距離目盛をさし示しスケール23とで直線運動視覚化手
段を構成する指針22aが固定されている。従って、送り
ネジ軸21が回転するとナット部22が送りネジ軸21上を移
動すると共にスケール23上のナット部22の現在位置が指
針22aで示されることとなる。
Further, a scale 23 for position confirmation having a distance scale is set on the front side of the operation display device 3 so as to be substantially parallel to the feed screw shaft 21, and a scale 23 is provided on the nut portion 22.
A pointer 22a which indicates the distance scale of and which constitutes a linear motion visualization means with the scale 23 is fixed. Therefore, when the feed screw shaft 21 rotates, the nut portion 22 moves on the feed screw shaft 21, and the current position of the nut portion 22 on the scale 23 is indicated by the pointer 22a.

また、送りネジ軸21は前記クラッチ25を貫通して第3図
上,右側に伸びており、この伸びた位置には角度計24が
回転軸4の回転状態を示すように設定されている。
Further, the feed screw shaft 21 penetrates the clutch 25 and extends to the right side in FIG. 3, and an angle meter 24 is set at the extended position so as to indicate the rotating state of the rotary shaft 4.

以上より、クラッチ25を接続した状態でモータ1の回転
軸4が回転すると、プーリ26を介して送りネジ軸21に回
転が伝達されて送りネジ軸21が回転し、指針22a及び角
度計24によりモータ1の回転数や、回転状態が把握され
ることとなる。
From the above, when the rotating shaft 4 of the motor 1 rotates with the clutch 25 connected, the rotation is transmitted to the feed screw shaft 21 via the pulley 26 and the feed screw shaft 21 rotates, and the pointer 22a and the angle meter 24 cause the rotation. The number of rotations and the rotation state of the motor 1 can be grasped.

すなわち、モータ1の回転数や回転角が角度計24により
表示されるのみならずスケール23上を左右に移動する指
針22aによって直線運動の形に表示されることとなる。
That is, the number of rotations and the rotation angle of the motor 1 are displayed not only by the angle meter 24 but also in the form of linear motion by the pointer 22a that moves left and right on the scale 23.

この際、慣性モーメント調整手段による慣性モーメント
及びトルク調整手段による負荷トルクを任意に設定する
ことにより、これら慣性モーメント及び負荷トルクが、
モータ1に与えられた電気のエネルギを吸収・蓄積・排
出等する状態となり、モータ1の単位時間当りの回転数
Nを変動する現象が発生する。従って、指針22a,角度計
24さらには4つのブロック5a,5b,5c,5d,回転軸4によ
り、この現象を視覚的に把握できることとなる。
At this time, by setting the inertia moment by the inertia moment adjusting means and the load torque by the torque adjusting means arbitrarily, these inertia moment and load torque are
The electric energy applied to the motor 1 is absorbed, accumulated, discharged, etc., and a phenomenon occurs in which the rotation speed N of the motor 1 per unit time is changed. Therefore, the pointer 22a, goniometer
24 Furthermore, the four blocks 5a, 5b, 5c, 5d and the rotating shaft 4 make it possible to visually grasp this phenomenon.

以上の構成の電動力応用教材を用いて電動力応用製品を
等価的に置換えシミュレートすることにより、ある製品
には何kwの出力を有する電動機が必要であるかをも視覚
的に学ぶことが可能となる。例えば、本教材のモータ1
を電車の走行のために用いられている電動機と規定する
と共に、慣性モーメント調整手段5を電車重量と電車に
乗車している乗客の重量とを加えたものによる慣性モー
メントと想定し、トルク調整手段をレールと電車と車輪
との間の摩擦抵抗からの損失,電車の空気抵抗からの損
失等の走行抵抗による負荷トルクと想定すれば指針22a
が電車を表すこととなり、電車に必要な電動機が等価的
に判断できるという効果を有する。
By equivalently substituting the electric power application product with the above-mentioned teaching material for electric power application and simulating it, it is possible to visually learn how many kw of the electric motor a certain product needs. It will be possible. For example, the motor 1 of this teaching material
Is defined as the electric motor used for running the train, and the inertia moment adjusting means 5 is assumed to be the inertia moment due to the sum of the weight of the train and the weight of the passengers on the train. Assuming that is the load torque due to the running resistance such as the loss from the frictional resistance between the rail, the train and the wheels, and the loss from the air resistance of the train, the guideline 22a
Represents a train, and has an effect that the electric motor required for the train can be equivalently determined.

すなわち、スケール23をさし示す指針22aを電車と見立
てることにより、電車の起動・停止及び加速等に要する
走行距離及びその際に要する時間等を実測観察でき、電
車に必要な電動機の出力が判断可能となる。
That is, by assuming the pointer 22a indicating the scale 23 as a train, it is possible to measure and observe the travel distance required for starting / stopping and accelerating the train and the time required at that time, and determine the output of the electric motor required for the train. It will be possible.

また、応用製品を電車等の直線的に運動する機器の代り
にポンプ,ブロワ等を想定することもできる。この場合
は慣性モーメント調整手段及びトルク調整手段により負
荷を加えるのは同様であるが、角度計24,4つのブロック
5a,5b,5c,5d及び回転軸等の回転により、その起動等の
際の電動機の作動を実測観察可能とすることとした。
Further, a pump, a blower or the like can be envisioned as an applied product instead of a linearly moving device such as a train. In this case, it is the same as applying a load by the inertia moment adjusting means and the torque adjusting means, but the angle meter 24, 4 blocks
By rotating 5a, 5b, 5c, 5d and the rotating shaft, etc., the operation of the electric motor at the time of starting it can be measured and observed.

尚、第1図に示すように回転軸4に図示しない回転検出
器及びモータ1に図示しない温度検出器をそれぞれ取付
けることにより、前記のトルクメータ2と合わせて、XY
レコーダで回転軸4に加えられているトルクTと回転軸
4の回転数Nの関係とを表示したり、ペンレコーダによ
りトルクTと経過時間tとの関係若しくは回転数Nと経
過時間tとの関係を表示したりすることができる。さら
に、回転軸4の回転及び回転軸4に加わる負荷等からの
モータ1の発熱によるモータフレームの温度上昇も合わ
せて記録温度計に表示することができる。
As shown in FIG. 1, a rotation detector (not shown) is attached to the rotary shaft 4 and a temperature detector (not shown) is attached to the motor 1, respectively.
The recorder displays the relationship between the torque T applied to the rotary shaft 4 and the rotational speed N of the rotary shaft 4, and the pen recorder allows the relationship between the torque T and the elapsed time t or the relationship between the rotational speed N and the elapsed time t. You can display relationships. Further, the temperature rise of the motor frame due to the rotation of the rotary shaft 4 and the heat generated by the motor 1 from the load applied to the rotary shaft 4 can be displayed together on the recording thermometer.

従って、これらの表示により、例えば、前記電車の起動
・停止及び加速等の際の種々の特性も視覚的に確認でき
るので本教材の教習効果をより一層高めることができ
る。
Therefore, by these displays, for example, various characteristics at the time of starting / stopping and accelerating the train can be visually confirmed, so that the teaching effect of the teaching material can be further enhanced.

さらに、本教材を応用した具体例としては第5図に示す
ようなものが考えられる。
Further, as a concrete example to which this teaching material is applied, the one shown in FIG. 5 can be considered.

この具体例の試験のための駆動用モータ1にはモータ制
御盤33及びシーケンサ32を介してコンピュータ31から、
モータ1の正転・逆転・始動・停止及び回転トルク・回
転数の指令がされる。この際に、コンピュータ31はシー
ケンサ32を介し慣性モーメントを加えるGD2群である慣
性モーメント調整手段5の4つのブロック及び負荷トル
ク発生部であるパウダブレーキ11により慣性モーメント
及び負荷トルクを調節し、モータ1への負荷等を任意に
調節する。同様にコンピュータ31がシーケンサ32を介し
てクラッチ25の連結を指示すると指針22a及び角度計24
が移動及び回転することとなる。
In the drive motor 1 for the test of this specific example, from the computer 31 via the motor control board 33 and the sequencer 32,
The commands for forward / reverse rotation / start / stop of the motor 1 and rotation torque / rotation speed are issued. At this time, the computer 31 adjusts the moment of inertia and the load torque by the four blocks of the moment of inertia adjusting means 5 which is the GD 2 group and the powder brake 11 which is the load torque generating unit for applying the moment of inertia via the sequencer 32, and the motor 31 The load on 1 etc. is arbitrarily adjusted. Similarly, when the computer 31 gives an instruction to connect the clutch 25 via the sequencer 32, the pointer 22a and the angle meter 24
Will move and rotate.

従って、モータ1の作動が視覚的に認識可能となり、教
習効果が向上する他に、トルクメータ2,モータ1に取付
けた温度検出器,角度計24に取付けた角度検出器,スケ
ール23に取付けた位置検出器からのそれぞれの信号をコ
ンピュータ31に取入れることによって、これら検出器か
らのデータを図示しないディスプレイ上に表示すること
若しくはこれらのデータに基づきモータ1のフィードバ
ック制御を行うこともできる。
Therefore, the operation of the motor 1 can be visually recognized, and in addition to the learning effect, the torque meter 2, the temperature detector attached to the motor 1, the angle detector attached to the angle meter 24, and the scale 23 are attached. By incorporating the respective signals from the position detectors into the computer 31, the data from these detectors can be displayed on a display (not shown) or the feedback control of the motor 1 can be performed based on these data.

本実施例では慣性モーメント調整手段をコイルを設置し
た電磁的なクラッチ,ブレーキを用いたものとしたが他
の周知な瞬時に負荷を加えたり、除いたりできるもので
あればよく、また、ブレーキを有さないこととしてもよ
い。慣性モーメント調整手段のブロックの数も4つ限定
するものではない。トルク調整手段も電磁力を応用した
パウダブレーキを用いたが他の周知な例えば、直流・交
流発電機等を応用した瞬時に負荷トルクを変化できるも
のであればよい。
In the present embodiment, the inertia moment adjusting means uses an electromagnetic clutch or brake having a coil installed, but any other known means capable of instantly applying or removing a load may be used. You may not have it. The number of blocks of the inertia moment adjusting means is not limited to four. As the torque adjusting means, a powder brake applying electromagnetic force is used, but any other well-known device such as a DC / AC generator may be used as long as it can change the load torque instantaneously.

さらに、本実施例の角度計24及び送りネジ軸21は一体に
作動する構造となっているが、角度計と送りネジとを一
体的な構造とせずにそれぞれ別個にクラッチを介して回
転軸4に連結することもできる。この場合、電車を想定
した時は送りネジ軸のみを連結し指針を移動することと
し、ポンプ,ブロワ等を想定した時は角度計のみを連結
し角度計を回転することとすることもできる。
Further, although the goniometer 24 and the feed screw shaft 21 of this embodiment are structured to operate integrally, the goniometer and the feed screw are not integrated, but the rotary shaft 4 and the rotary shaft 4 are separately provided via the clutch. Can also be connected to. In this case, when assuming a train, it is possible to connect only the feed screw shaft and move the pointer, and when assuming a pump, a blower, etc., connect only the angle meter and rotate the angle meter.

また、本実施例の4つのブロック5a,5b,5c,5dのはずみ
車効果の値を1kgm2,2kgm2,4kgm2,8kgm2としたが、試験
するモータに合せて例えば、0.1kgm2きざみではずみ車
効果の値を変更できるように0.1kgm2,0.2kgm2,0.4kgm2,
0.8kgm2の値を有する4つのブロックに代用することが
できる。さらに、モータ及び試験の内容に合せて他の大
きさを有するものとしてもよい。
The four blocks 5a of this embodiment, 5b, 5c, the value of the flywheel effect of 5d 1kgm 2, 2kgm 2, 4kgm 2, has been a 8Kgm 2, for example in accordance with the motor to be tested, in 0.1Kgm 2 increments 0.1kgm 2 , 0.2kgm 2 , 0.4kgm 2 , so that the value of the flywheel effect can be changed
Four blocks with a value of 0.8 kgm 2 can be substituted. Further, it may have another size according to the contents of the motor and the test.

尚、モータ1は教習の目的に合わせて、あるいは必要と
する電動機の出力を確認する等のため他のモータと交換
可能となっており、モータ1及びトルクメータ2の他に
発電機を回転軸4と同軸状に設置することもできる。
The motor 1 can be replaced with another motor according to the purpose of learning or for checking the output of the required electric motor. In addition to the motor 1 and the torque meter 2, the generator can be used as a rotating shaft. It can also be installed coaxially with 4.

直線運動視覚化手段を本実施例ではスケール23と指針22
aとで構成することとしたが、代りにペンレコーダ等の
周知のものとすることもできる。
In this embodiment, the linear motion visualization means is a scale 23 and a pointer 22.
Although it is configured with a and a, a known one such as a pen recorder may be used instead.

H.考案の効果 本考案の電動力応用教材によれば、多様化した機器を等
価的に置換えることにより等価試験が可能となる。
H. Effect of the Invention According to the teaching material for applying electric power of the present invention, the equivalence test can be performed by equivalently replacing diversified equipment.

例えば、電車,ポンプ,ブロワ等の電動力応用製品に用
いられる電動機の回転運動が、変換機構により直線運動
に変換され、更に直線運動視覚化手段により前記直線運
動が視覚的に表されるため、この直線運動を観察するこ
とにより、電動機の動き、ひいては電動力応用製品の動
きを視覚を通して把握することができることとなる。
For example, the rotational motion of an electric motor used in electric power application products such as trains, pumps, and blowers is converted into a linear motion by a conversion mechanism, and the linear motion visualization means visually represents the linear motion. By observing this linear movement, the movement of the electric motor, and consequently the movement of the electric power application product, can be visually recognized.

このため教習の効果が向上し、さらには、技術革新のめ
ざましい電動機制御技術の分野における電動力応用製品
に対応していかなる電動機を選定すべきかを学ぶことも
でき、メカトロニクスに対応できる技術者を養成をする
ことが可能となった。
As a result, the effectiveness of the training is improved, and moreover, it is possible to learn what kind of electric motor should be selected according to the electric power application product in the field of electric motor control technology with remarkable technological innovation, and train engineers who can support mechatronics. It became possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案にかかる電動力応用教材の斜視図、第2
図は本考案にかかる電動力応用教材の慣性モーメント調
整手段及びトルク調整手段の断面図、第3図は本考案に
かかる電動力応用教材の概念図、第4図は本考案にかか
る電動力応用教材の変換機構の平面図、第5図は本考案
にかかる電動力応用教材を用いた教材のブロック図であ
る。 図面中、 1はモータ、2はトルクメータ、3は作動表示装置、5
は慣性モーメント調整手段、5a,5b,5c,5dはブロック、1
1はパウダブレーキ、21は送りネジ軸、22はナット部、2
3はスケール、24は角度計である。
FIG. 1 is a perspective view of an electric power applied teaching material according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view of an inertia moment adjusting means and a torque adjusting means of an electric power application teaching material according to the present invention, FIG. 3 is a conceptual diagram of an electric power application teaching material according to the present invention, and FIG. 4 is an electric force application according to the present invention. FIG. 5 is a plan view of the teaching material conversion mechanism, and FIG. 5 is a block diagram of the teaching material using the teaching material for applying electric power according to the present invention. In the drawings, 1 is a motor, 2 is a torque meter, 3 is an operation display device, 5
Is a moment of inertia adjusting means, 5a, 5b, 5c, 5d are blocks, 1
1 is powder brake, 21 is lead screw shaft, 22 is nut part, 2
3 is a scale and 24 is a goniometer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 南保 敏夫 東京都品川区大崎3丁目7番9号 明電エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 実公 昭58−53572(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Toshio Minamibo Toshio Minamibo 3-7-9 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo Meiden Engineering Co., Ltd. (56)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】電動機の回転軸に連結されてこの回転軸に
加わる慣性モーメントを任意に変更し得る慣性モーメン
ト調整手段と、前記回転軸に連結されて前記回転軸に負
荷されるトルクを任意に変更し得るトルク調整手段と、
前記回転軸に連結され且つ前記電動機の回転運動を直線
運動に変換する変換機構と、この変換機構による前記直
線運動に応じて移動する移動部材及びこの移動部材の移
動位置を示す位置表示部材でなる直線運動視覚化手段と
を具備することを特徴とする電動力応用教材。
1. An inertia moment adjusting means connected to a rotary shaft of an electric motor and capable of arbitrarily changing an inertia moment applied to the rotary shaft; and a torque connected to the rotary shaft and applied to the rotary shaft. A torque adjusting means that can be changed,
A conversion mechanism that is connected to the rotary shaft and converts the rotational motion of the electric motor into a linear motion, a moving member that moves according to the linear motion by the conversion mechanism, and a position display member that indicates the moving position of the moving member. An electric power applied teaching material comprising a linear motion visualization means.
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