多功能电机拖动设备

王安琪

摘 要：用变频器和同步电机做成匀速控制台，可用与展示运动中物体力的分解。在演示中，木块和小车速度都可以定量调整，也可以改变管道和蜡块速度。模拟“渡河舟”。它也可以用来演示线速度与角速度的关系，使学生掌握直线运动规律。

关键词：摩擦力；运动；实验

研究员们纷纷寻找能替代水平匀速运动试验来展示出来。常用于测量摩擦力的的试验有拖动木板、能量守恒定律等等[1]，其中不少方法很是复杂，演示极难。蜡块做实验，成熟可行的办法是将管道底座置于汽垫导轨上，由于还是受到空气阻力的影响，这一做法也是刚刚达到要求，演示中的记录的蜡块运动轨迹一般会出现向上弯曲的迹象；悬浮于气垫上的管道也很难保持稳定，演示中管道必须放置数值却保持稳定；为了演示方便，我们设计了如图1和图2所示的匀速拖动设备。演示中小车的速度玻璃管的方向和蜡块的速度均可调节。本控制台可以演示圓周运动和直线运动规律。

1 拖动原理

有人会对演示的合理性提出疑问：第一，根据 ，随着设备的运行，绕线轮实际半径会慢慢变大，实际速度v也是越来越大。运动方向也可能偏离。第二，扭矩增大后，电机速度可能变化。第三，回线困难。

如上图所示，我门加装导线轮和缝来控制方向，应用较大的绕线轮和较细的牵引线，那么木板的方向便可以控制。其二，我们可以应用同步电机，在外力可控的情况下电机转速恒定[2]。……