第一篇：電動機(jī)發(fā)展史

電動機(jī)發(fā)展史

奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁(1820)一法拉第電磁回轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)〔發(fā)明電動機(jī)模型)一涅拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)〔發(fā)明發(fā)電機(jī)模型)一法拉第兼任企業(yè)顧問研制永磁電—西門子發(fā)明激磁電機(jī)一格拉姆發(fā)明直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)一斯拉發(fā)明交流電機(jī)和電動機(jī)一1世紀(jì)末美國電動機(jī)床出現(xiàn)一伏特汽車公司裝配流水線。

直流電機(jī)的產(chǎn)生與形成

皮克西:第一臺永磁式直流發(fā)電機(jī)；西門子:自激式直流發(fā)電機(jī)；格拉姆:環(huán)形電樞直流發(fā)電機(jī)。

1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特(Hans Christian Oersted, 1777-1851)發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng):將導(dǎo)線的一端和伽伐尼電池正極連接，導(dǎo)線沿南北方向平行地放在小磁針上方，當(dāng)導(dǎo)線另一端連接到負(fù)極時，磁針立即指向東西方向。把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導(dǎo)線和磁極之間，甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里，磁針照樣偏轉(zhuǎn)隨后安培通過總結(jié)電流在磁場中所受機(jī)械力的情況建立了安培定律。

1821年9月法拉第發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞永久磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動，第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)換，從而建立了電動機(jī)的實(shí)驗(yàn)室模型，被認(rèn)為是世界上第一臺電機(jī)。在一個盤子內(nèi)注入水銀，盤子中央固定一個永磁體，盤子上方懸掛一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的一端可在水銀中移動，另一端跟電池的一端連接在一起，電池的另一端跟盤子連在一起，構(gòu)稱導(dǎo)電回路，載流導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動。

1822年，法國的阿拉戈蓋呂薩克發(fā)明電磁鐵，即用電流通過繞線的方法使其中鐵塊磁化。

1825年，斯特企(W.sturgeon)用16圈導(dǎo)線制成了第一塊電磁鐵。

1829年，美因電學(xué)家亨利對斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新，絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線，因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過分靠近而短路。由于導(dǎo)線有了絕緣層，就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起，由于線圈越密集，產(chǎn)生的磁場就越強(qiáng)，這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年，亨利試制出了一塊更新的電磁鐵，雖然它的體積并不大，但它能吸起1噸重的鐵塊。1826年德因G.S歐姐提出電路實(shí)驗(yàn)定律一一歐姐定律。

1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久，他又利用電磁感應(yīng)發(fā)明了世界上第一臺真正意義上的電機(jī)-法拉第圓盤發(fā)電機(jī)。這臺發(fā)電機(jī)制構(gòu)造跟現(xiàn)代的發(fā)電機(jī)不同，在磁場所中轉(zhuǎn)動的不是線圈，而是一個紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來:銅圓盤放置在蹄形永磁體的磁場中，當(dāng)轉(zhuǎn)動搖柄使銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來時，電流表的指針偏向一邊，電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流同年夏天，亨利對法拉第的電動機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)，制作了一個簡單的裝置〔振蕩電動機(jī))，該裝置的運(yùn)動部件是在垂直方向上運(yùn)動的電磁鐵，當(dāng)它們端部的導(dǎo)線與兩個電池交替連接時，電磁鐵的極性自動改變，電磁鐵與水磁體相互吸引或排斥，使電磁鐵以每分鐘75各周期的速度上下運(yùn)動。亨利的電動機(jī)的重要意義在于這是第一次展示了由磁極排斥和吸引產(chǎn)生的連續(xù)運(yùn)動，是電磁鐵在電動機(jī)中的真正應(yīng)用 1832年，斯特金發(fā)明了換向器，據(jù)此對亨利的振蕩電動機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，井制作了世界上第一臺能產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)。后來他還制作了一個并勵直流電動機(jī)。

1832年，法國A.H.皮克西在巴黎公開了一臺永久磁鐵型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)。一年后，他在發(fā)電機(jī)上安裝整流子，將交流電變?yōu)橹绷麟?。同年，俄籍德國人HF衛(wèi).楞次提出電動機(jī)一發(fā)電機(jī).原理一一楞次定律，證明發(fā)電機(jī)和電動機(jī)是可逆的。但1870年以前，直流發(fā)電機(jī)與電動機(jī)一直在獨(dú)立發(fā)展著。

1834年，德國的雅可比成了一種簡單的裝置:在兩個U型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵，通電后，棒型磁鐵與U型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用，帶動輪411轉(zhuǎn)動。后來，雅可比做了一具大型的裝置，安在小艇上，用320個丹尼爾電池供電，1838年小艇在易北河上首次航行，時速只有2.2公里，與此同時，美國的達(dá)文波特也成功地制出了驅(qū)動印刷機(jī)的電動機(jī)，印刷過美國電學(xué)期刑《電磁和機(jī)械情報(bào)》。但這兩 種電動機(jī)都沒有多大商業(yè)價值，用電池作電源，成本太大、不實(shí)用。

1845年，英國的惠斯通(G.Wheatsto ne)用電磁鐵代替A久磁鐵，井取得了專利權(quán)。這是增強(qiáng)發(fā)電機(jī)輸出功率的一個重要措施。

1854年，月麥的赫爾特發(fā)明了自激式電機(jī)。

1857年，英國的惠斯通發(fā)明自激電磁鐵型發(fā)電機(jī)。1860年，意大利的L奇諾蒂(A.PacinoHi)發(fā)明了齒狀電樞。

1865年，意大利物理學(xué)家帕其努梯發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機(jī)電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈，從而提高了發(fā)電機(jī)的效率。

1866年西門子的創(chuàng)始人維爾納.馮.西門子(WmonSiemens}制成直流白激、并激式發(fā)電機(jī)。制成了一架大功率直流電機(jī)。

1867年在巴黎世界博覽會上展出第一批樣機(jī)。這樣，西門子就首次完成了把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為電能的發(fā)明，從而開始了19世紀(jì)晚期的“強(qiáng)電”技術(shù)時代1867年，西門子對發(fā)電機(jī)提出了重大改進(jìn)。他認(rèn)為，在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵(8P永久磁鐵)，而用電磁鐵，這樣可使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的電流。西門子用電磁鐵代替水久磁鐵發(fā)電的原理是，電磁鐵的鐵芯在不通電流時，也還殘存有微弱的磁性。當(dāng)轉(zhuǎn)動線圈時，利用這一微的剩磁發(fā)出電流，再反回給電磁鐵，促使其磁力增強(qiáng)，于是電磁鐵也能產(chǎn)生出強(qiáng)磁性。接著，西門子著手研究電磁鐵式發(fā)電機(jī)。很快就制成了這種新型的發(fā)電機(jī)，它能產(chǎn)生皮克發(fā)電機(jī)所遠(yuǎn)不能相比的強(qiáng)大電流。同時，這種發(fā)電機(jī)比連接一大堆電池來通電要方便得多，因而它作為實(shí)用發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用起來。

1870年格拉姆(Z.T.Gr omme, 1826-1901)將T形電樞繞組改為環(huán)形電樞繞組，發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，在設(shè)計(jì)上，直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)很相似。后來，格拉姆證明向直流發(fā)動機(jī)輸入電流，其轉(zhuǎn)子會象電動機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。于是，這種格拉姐型電動機(jī)大量制造出來。效率也不斷提高，被人們譽(yù)為“發(fā)電機(jī)之父”。

1873年，德因的西門子公司研究發(fā)電機(jī)的工程師阿特涅。他發(fā)明了與古拉姆發(fā)電機(jī)不同的線圈繞線方式，制成了性能良好的發(fā)電機(jī)。古拉姆發(fā)電機(jī)的電樞是將鐵絲繞成環(huán)狀，在環(huán)與環(huán)之間夾上紙進(jìn)行絕緣，然后將環(huán)捆在一起作為鐵芯，在其上面繞上導(dǎo)線線圈，再由線圈的不同部位引出一些導(dǎo)線，接向帶整流子。而阿特涅發(fā)電機(jī)的電樞，是用許多薄圓鐵板以紙絕緣后重疊起來，制成鐵芯，然后在上面繞上導(dǎo)線線圈。人們把這種方法叫做“鼓卷”，意思是像鼓一樣的形狀。經(jīng)過這種改進(jìn)后，發(fā)電機(jī)無論是外觀或是性能，都比原來有了很大起色西門子公司由于阿特涅的這項(xiàng)發(fā)明而益發(fā)馳名。于是，德國以西門子公司為核心，大力研制各種發(fā)電機(jī)，從而使電力工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。德國的西門子接制造更好的發(fā)電機(jī)，并著手研究由電動機(jī)驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。1879年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。西門子電機(jī)車當(dāng)時只有3馬力，后來美國發(fā)明大王愛迪生試驗(yàn)的電機(jī)車已達(dá)12-15馬力。但當(dāng)時的電動機(jī)全是直流電機(jī)，只 限于驅(qū)動電車。

1873年，英國詹麥克斯韋完成了經(jīng)典電磁理論基礎(chǔ)《電和磁》;電機(jī)繞組發(fā)展為鼓型繞組，直流電機(jī)具備了現(xiàn)代直流電機(jī)的基木型式。

1875年比利時Z.丁.格拉姆將改造后的發(fā)電機(jī)安裝在法國巴黎北火車站發(fā)電廠，該廠是世界第一座火電廠。

1880年，愛迪生觀察到用異片鐵芯可以減少溫升和能耗。1880年，霍普企森(J.Hopkinson, 1849-1898)確立了磁路的歐姐定律。

1882年，德因?qū)⒚姿拱凸娬景l(fā)出的2千瓦直流電通過57千米1500-2000伏電線輸送到慕尼黑，證明直流遠(yuǎn)距離輸電的可能性。這一方面成為直流發(fā)電機(jī)與電動機(jī)發(fā)展中的大事，促進(jìn)了它們的廣泛利用，另一方面暴露出直流在傳輸中的缺點(diǎn):原來電壓越高，電能的傳輸損失越小，但高壓直流發(fā)電機(jī)困難較大，而且單機(jī)容量越大，換向也越困難，換向器上的火花使工作不穩(wěn)定。因而人們就把目光轉(zhuǎn)向交流電機(jī)。美國的戈登制造出了輸出功率447KW,高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī)。

1891年，阿諾爾德(Arnold)建立育流電樞繞組理論口。

交流電機(jī)的產(chǎn)生與形成

1824年，法因人阿拉果(D.F.J.Arago, 1786-1853)在轉(zhuǎn)動懸掛著的磁針時發(fā)現(xiàn)其外圍環(huán)上受到機(jī)械力。次年，他重復(fù)這一實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)外圍環(huán)的轉(zhuǎn)動又使磁針偏轉(zhuǎn)，這些實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了后來感應(yīng)電動機(jī)的出現(xiàn)。年，出現(xiàn)了單相交流發(fā)電機(jī)。

1876年，雅布洛奇科夫(門.H.Yl6novKOe，1847--1894)用交流發(fā)電機(jī)和開磁路式串聯(lián)變壓器為其“電燭”供電，這是交流電用于照明的開始。不久出現(xiàn)了原始型式的同步發(fā)電機(jī)和變壓器。

1879年英國人拜依萊(Bailey)用依次變動四個磁極上的勵磁電流而得到旋轉(zhuǎn)磁場。1883年，德普勒(M.Deprez, 1843“1918)在巴黎科學(xué)院提出a =1/4周期的交流磁場公式。

1882一1885年，匈牙利}程師代里等3人首創(chuàng)變壓器。

1884年，閉合磁路的變壓器制成，71推廣使用。

1885年，費(fèi)拉里斯提出兩相交流感應(yīng)電動機(jī)的模型。1886年特斯拉(N.Tesla, 1856”1943)也制成曲相繞線式交流異步電動機(jī)模塑，1888他又在意大利科學(xué)院提出《利用交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場》的論文。他在愛迪生公司工作，但由于愛迪生堅(jiān)持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。1888年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機(jī)。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動機(jī)，這種電動機(jī)結(jié)構(gòu)詢單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機(jī)通常用三相交流供電。美國的特斯拉在愛迪生公司的時候就決心開發(fā)交流電機(jī)，但由于愛迪生堅(jiān)持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。

1889年，多利沃一多布羅沃利斯基提出了二相制71制成鼠籠式交流異步電動機(jī)。1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠，1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。

1890年，德因人米夏埃爾馮·多里沃一多勃魯沃爾斯基制成一架三相電流變壓器。

1891年，慕尼黑人奧斯卡馮·米勒在法蘭克福世界電氣博覽會上宣布:他與多里沃合作架設(shè)的從勞芬到法蘭克福的三相交流輸電電路，可把勞芬的一架300 x 735.5W(300馬力)55伏三相交流發(fā)電機(jī)的電流經(jīng)三相變壓器提高到了萬伏，輸運(yùn)175千米，順利通電，從此三相交流電機(jī)很快代替了工業(yè)上的直流電機(jī)，因?yàn)槿嘀频膬?yōu)點(diǎn)十分明顯:材料可靠，結(jié)構(gòu)詢單性能好，效率高，用銅省，在電力驅(qū)動方面又有重大效益。從此，各種各樣的電機(jī)迅速發(fā)展起來。

1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運(yùn)，3750KW, 5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。

1902年瑞典l程師月尼爾森首先提出同步電動機(jī)構(gòu)想。

電機(jī)發(fā)展歷史

蒸汽機(jī)啟動了18世紀(jì)第一次產(chǎn)業(yè)革命以后，19世紀(jì)末到20世紀(jì)上半葉電機(jī)又引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命，使人類進(jìn)入了電氣化時代。20世紀(jì)下半葉的信息技術(shù)引發(fā)了第三次產(chǎn)業(yè)革命，使生產(chǎn)和消費(fèi)從工業(yè)化向自動化、智能化時代轉(zhuǎn)變;推動了新一代高性能電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的研究與發(fā)展。21世紀(jì)伊始，世界汽車工業(yè)又姑在了革命的門檻上。扭然，汽車工業(yè)是推動社會現(xiàn)代化進(jìn)程的重要動力然而，汽車工業(yè)的發(fā)展也帶來了環(huán)境污染愈烈和能源消耗過多兩大問題。而對于我國日益擴(kuò)大的汽車市場，這種危機(jī)就更明顯。據(jù)了解，2000年我國進(jìn)口汽油7000萬噸，預(yù)計(jì)2010年后將超過1億噸，相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)量。目前世界上空氣污染最嚴(yán)重的10個城市中有7個在中國，而國家環(huán)保中心預(yù)測，2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64%,雖然，加劇使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)，將會給我國的能源安全和環(huán)境保護(hù)造成巨大的影響。為此，國家科技部啟動了十五“863"電動汽車重大專項(xiàng)。

高密度、高效率、寬調(diào)速的車輛牽引電機(jī)及其控制系統(tǒng)既是電動汽車的心臟又是電動汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被列為863電動汽車重大專項(xiàng)的共性關(guān)鍵技術(shù)課題。20世紀(jì)80年代前，幾乎所有的車輛牽引電機(jī)均為直流電機(jī)，這是因?yàn)橹绷鳡恳姍C(jī)具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點(diǎn)。直流電機(jī)的缺點(diǎn)是有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)載下運(yùn)行時，換向器表面會產(chǎn)生火花，所以電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不能太高。由于直流電機(jī)的換向器需保養(yǎng)，又不適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，除小型車外，目前一般已不采用。

近十年來，主要發(fā)展交流異步電機(jī)和無刷水磁電機(jī)系統(tǒng)。與原有的直流牽引電機(jī)系統(tǒng)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點(diǎn)是體積小，質(zhì)量輕〔其比質(zhì)量為。5-1.Okg/Kw)、效率高、基本免維護(hù)、調(diào)速范圍廣。

第二篇：電動機(jī)畢業(yè)論文

摘 要：

近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應(yīng)用。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器的迅速發(fā)展，更需要大量的中小功率電動機(jī)。由于這種電動機(jī)的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護(hù)工作也越來越重要。本文主要介紹了電動機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、電動機(jī)的運(yùn)行維護(hù)。關(guān)鍵詞：技術(shù)現(xiàn)狀；工作原理；運(yùn)行維護(hù) 緒論

電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械。隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動生產(chǎn)機(jī)械的原動機(jī)，一個多世紀(jì)以來，雖然電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電機(jī)的類型增加了許多，在運(yùn)行性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高，而且隨著自動控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電機(jī)，控制電機(jī)具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電機(jī)學(xué)科的一個獨(dú)立分支。

它應(yīng)用廣泛，種類繁多。性能各異，分類方法也很多。電機(jī)常用的分類方法主要有兩種：一種是按功能用途分，可分為發(fā)電機(jī)﹑電動機(jī)，變壓器和控制電機(jī)四大類。電動機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，它可以作為拖動各種生產(chǎn)機(jī)械的動力，是國民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動力機(jī)械，也是最主要的用電設(shè)備，各種電動機(jī)消耗的電能占全國總發(fā)電量的60%~70%。另一種分類方法是按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分類,可分為變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī).根據(jù)電源電流的不同旋轉(zhuǎn)電機(jī)又分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類.交流電機(jī)又分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動，液壓傳動和電力拖動。由于電力拖動具有控制簡單﹑調(diào)節(jié)性能好﹑耗損小﹑經(jīng)濟(jì)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動。

按照電動機(jī)的種類不同，電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類。

縱觀電力拖動的發(fā)展過程，交、直流兩種拖動方式并存于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。在

交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式，19世紀(jì)末期，由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動機(jī)，致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進(jìn)步，對電力拖動在起動，制動，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特發(fā)。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以20世紀(jì)以來，在可逆，可調(diào)速與高精度的拖動技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動，而交流電力拖動則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。

雖然直流電動機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)，但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制（如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用），其電壓等級，額定轉(zhuǎn)速，單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機(jī)的串級調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無換向器電動機(jī)調(diào)速等，使得交流電力拖動逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除此之外，由于交流電力拖動具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此它今后將廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。

經(jīng)歷了100多年的技術(shù)發(fā)展，電動機(jī)自身的理論基本成熟。隨著電工技術(shù)的發(fā)展，對電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高，電工電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為電動機(jī)的發(fā)展注入了新的活力。

未來電動機(jī)將會沿著單位功率體積更小、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批“巨無霸’ 電機(jī)、一批”光怪陸奇“電機(jī)將同時展現(xiàn)在世人眼前。電動機(jī)工作原理

目前較常用的主要是交流電動機(jī)，它可分為兩種：

1、三相異步電動機(jī)。

2、單相交流電動機(jī)。第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上。下面以三

相異步電動機(jī)為例介紹其基本工作原理。

下圖2-1所示為一臺三相籠型異步電動機(jī)的示意圖。在定子鐵心里嵌放著對稱的三相繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2。轉(zhuǎn)子槽內(nèi)放有導(dǎo)條，導(dǎo)條兩端用短路環(huán)短接起來，形成一個籠型的閉合繞組。定子三相繞組可接成星形，也可以接成三角形。

圖2-1 三相籠型異步電動機(jī)的示意圖

由旋轉(zhuǎn)磁場理論分析可知，如果定子對稱三相繞組被施以對稱的三相電壓，就有對稱的三相電流流過，并且會在電機(jī)的氣隙中形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，這個磁場的轉(zhuǎn)速n1稱為同步轉(zhuǎn)速，它與電網(wǎng)的頻率f1及電機(jī)的磁極對數(shù)p的關(guān)系為： n1=60 f1/p 轉(zhuǎn)向與三相繞組的排列以及三相電流的相序有關(guān)，圖中U、V、W相以順時針方向排列，當(dāng)定子繞組中通人U、V、W相序的三相電流時，定子旋轉(zhuǎn)磁場為順時針轉(zhuǎn)向。由于轉(zhuǎn)子是靜止的，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體因切割定子磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因轉(zhuǎn)子繞組自身閉合，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)便有電流流通。轉(zhuǎn)子有功電流與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢同相位，其方向可由”右手發(fā)電機(jī)定則“確定。載有有功分量電流的轉(zhuǎn)子繞組在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下，將產(chǎn)生電磁力F，其方向由”左手電動機(jī)定則"確定。電磁力對轉(zhuǎn)軸形成一個電磁轉(zhuǎn)距，其作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向一致，拖著轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，將輸入的電能變成旋轉(zhuǎn)的

機(jī)械能。如果電動機(jī)軸上帶有機(jī)械負(fù)載，則機(jī)械負(fù)載隨著電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)對機(jī)械負(fù)載做了功。

綜上分析可知，三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動的基本工作原理是：（1）三相對稱繞組中通人三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。（2）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動勢和電流；

（3）轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)距，驅(qū)使電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。電動機(jī)的運(yùn)行維護(hù)

3.1電動機(jī)啟動前的準(zhǔn)備

為了保證電動機(jī)正常安全地啟動，一般啟動前應(yīng)作好下述準(zhǔn)備：

（1）檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜啟動。（2）啟動器是否正常，如零部件有無損壞，使用是否靈活，觸頭接觸是否良好，接線是否正確、牢固等。

（3）熔絲規(guī)格大小是否合適，安裝是否牢固，有無熔斷或損傷。（4）電動機(jī)接線板上接頭有無松動或氧化。

（5）檢查傳動裝置，如皮帶輕緊是否合適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷子是否緊固等。

（6）傳動電動機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載機(jī)械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動是否靈活。

（7）檢查電動機(jī)及啟動電器外殼是否接地，接地線有無斷路，接地螺絲是否松動、脫落等。

（8）搬開電動機(jī)周圍的雜物并清除機(jī)座表面灰塵、油垢等。（9）檢查負(fù)載機(jī)械是否妥善地作好了啟動準(zhǔn)備。

（10）對正常運(yùn)行中的繞線式電動機(jī)，應(yīng)經(jīng)常觀察電動機(jī)滑環(huán)有無偏心擺動現(xiàn)象；觀察滑環(huán)的火花是否發(fā)生異?，F(xiàn)象。滑環(huán)上碳刷是否要更換。

3.2 起動時注意的問題

（1）接通電源后，如果電動機(jī)不轉(zhuǎn)，應(yīng)立即切斷電源，絕不能遲疑等待，更不能帶電檢查電動機(jī)發(fā)故障，否則將會燒毀電動機(jī)和發(fā)生危險。

（2）啟動時應(yīng)注意觀察電動機(jī)、傳動裝置、負(fù)載機(jī)械的工作情況，以及線路上的電流表和電壓表的指示，若有異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即斷電檢查，待故障排除后，載行啟動。

（3）利用手動補(bǔ)償器或手動星三角啟動器啟動電動機(jī)時，特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動位置，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再拉到運(yùn)轉(zhuǎn)位置，防止誤操作造成設(shè)備和人身事故。

（4）同一線路上的電動機(jī)不應(yīng)同時啟動，一般應(yīng)由大到小逐臺啟動以免多太電動機(jī)同時啟動，線路上電流太大。電壓降低過多，造成電動機(jī)啟動困難引起線路故障或使開關(guān)設(shè)備跳閘。

（5）啟動時，若電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向反了，應(yīng)立即切斷電源，將三相電源線中的任意兩相互換一下位置，即可改變電動機(jī)轉(zhuǎn)向。

3.3 電動機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視

電動機(jī)在運(yùn)行時，值班工作人員可以通過儀表和感覺器官監(jiān)視其運(yùn)行情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免故障的發(fā)生。因此要注意：（1）監(jiān)視電動機(jī)的溫度；（2）監(jiān)視電動機(jī)的電流；（3）監(jiān)視電動機(jī)的電壓。

3.4 電動機(jī)運(yùn)行中的注意事項(xiàng)

注意傳動裝置的檢查

電動機(jī)運(yùn)行時要隨時注意查看皮帶輪或聯(lián)軸器有無松動，傳動皮帶是否有過緊、過松的現(xiàn)象等，如果有，應(yīng)停車上緊或進(jìn)行調(diào)整。

注意軸承的工作情況

電動機(jī)運(yùn)行中應(yīng)注意軸承聲響和發(fā)熱情況。若軸承聲音不正常或過熱，應(yīng)檢查潤滑情況是否良好和有無磨損。

注意交流電動機(jī)的滑環(huán)或直流電動機(jī)的換向器火花

電動機(jī)運(yùn)行中，電刷與換向器或滑環(huán)之間難免出現(xiàn)火花。如果所發(fā)生的火花大于某一規(guī)定限度，尤其是出現(xiàn)放電性的紅色電弧火花時，將產(chǎn)生破壞作用，必須及時加以糾正。電動機(jī)的定期檢查和保養(yǎng)

為了保證電動機(jī)正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運(yùn)行過程中注意監(jiān)視和維護(hù)外還應(yīng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)。間隔時間可根據(jù)電動機(jī)的類型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項(xiàng)目如下：

（1）及時清除電動機(jī)機(jī)座外部的灰塵、油泥，如使用環(huán)境灰塵較多，最好每天清掃一次。

（2）經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動或燒傷。

（3）定期測量電動機(jī)的絕緣電阻，若使用環(huán)境比較潮濕更應(yīng)經(jīng)常測量。（4）定期用煤油清洗軸承并更換新油（一般半年更換一次），換油時不應(yīng)上滿，一般占油腔的1/2~1/3，否則，容易發(fā)熱或甩出，油要從一面加人，可以把沒有清洗干凈的雜質(zhì)，從另一面擠出來。

（5）定期檢查啟動設(shè)備，看觸頭和接線有無燒傷，氧化，接觸是否良好等。（6）絕緣情況的檢查。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異，所以保持電動機(jī)繞組的干燥是非常重要的。

（7）除了按上述幾項(xiàng)內(nèi)容對電動機(jī)定期維護(hù)外，運(yùn)行一年后要大修一次。大修的目的在于，對電動機(jī)進(jìn)行一次徹底、全面的檢查、維護(hù)，增補(bǔ)電動機(jī)缺少、磨損的元件，徹底清除電動機(jī)內(nèi)外的灰塵、污物，檢查絕緣情況，清洗軸承并檢查其磨損情況。對電動機(jī)軸電流的分析及防范

在電動機(jī)運(yùn)行過程中，如果在兩軸承端或電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承間有軸電流的存

在，那么對于電機(jī)軸承的使用壽命將會大大縮短。輕微的可運(yùn)行上千小時，嚴(yán)重的甚至只能運(yùn)行幾小時，給現(xiàn)場安全生產(chǎn)帶來極大的影響。同時由于軸承損壞及更換帶來的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失也不可小計(jì)。

軸電壓和軸電流的產(chǎn)生

軸電壓是電動機(jī)兩軸承端或電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承間所產(chǎn)生的電壓，其產(chǎn)生原因一般有以下幾種：

逆變供電產(chǎn)生軸電壓

電動機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時，由于電源電壓含有較高次的諧波分量，在電壓脈沖分量的作用下，定子繞組線圈端部、接線部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)，使轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生軸電壓。

靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓

在電動機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)場周圍有較多的高壓設(shè)備，在強(qiáng)電場的作用下，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。

軸電流的防范

針對軸電流形成的根本原因，一般在現(xiàn)場采用如下防范措施：

(1)在軸端安裝接地碳刷，以降低軸電位，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，以此消除軸電流。

(2)為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生軸電流，往往在非軸伸端的軸承座和軸承支架處加絕緣隔板，以切斷軸電流的回路。

(3)為了避免其他電動機(jī)附件導(dǎo)線絕緣破損造成的軸電流，往往要求檢修運(yùn)行人員細(xì)致檢查并加強(qiáng)導(dǎo)線或墊片絕緣，以消除不必要的軸電流隱患。

小 結(jié)

由于這種電動機(jī)的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護(hù)工作也越來越重要。本文主要介紹了電動機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、電動機(jī)的運(yùn)行維護(hù)。

推廣中國的高效率電動機(jī)是非常有必要的。但是在日常使用過程中如何去維護(hù)好，其影響可見一斑。本文著重從電動機(jī)的技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行了初略的探討和分析。論文的撰寫過程中，翻閱了各種相關(guān)的資料，同

時也增進(jìn)了對電機(jī)的認(rèn)識。將之前的理論學(xué)習(xí)與電機(jī)的實(shí)用與維護(hù)聯(lián)系起來，對電機(jī)的實(shí)時操作也有了更深的了解。

在這里，我首先要由衷地感謝老師一年來的教導(dǎo)。正是在老師耐心的講解和指導(dǎo)幫助下，我的論文才得以順利完成。同時也感謝同學(xué)給予的真誠關(guān)懷，在此向他們致以誠摯的謝意！

參考文獻(xiàn)

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第三篇：電動機(jī)教案

【課題】電動機(jī)

【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識與技能

①了解磁場對通電導(dǎo)線的作用；

②初步認(rèn)識科學(xué)與技術(shù)、社會之間的關(guān)系。2.過程與方法

經(jīng)歷制作模擬電動機(jī)的過程，通過實(shí)驗(yàn)方法探究直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

3.情感、態(tài)度與價值觀

通過了解物理知識如何轉(zhuǎn)化成實(shí)際技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識和應(yīng)用物理知識的興趣?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn)：

①通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁場的方向都有關(guān)；

②直流電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化。

難點(diǎn)：

電動機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動的原因?！窘虒W(xué)環(huán)節(jié)】

復(fù)習(xí)提問：

奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了什么？ 新課引入： 引導(dǎo)學(xué)生舉出盡可能多的用電器，從這些用電器中找到使用電動機(jī)的用電器。出示電動機(jī)模型，提出問題： 電動機(jī)是如何工作的？

新課教學(xué)

一、通電導(dǎo)體在磁場中的作用 提出問題：

通電導(dǎo)體與磁場之間到底有什么作用？

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 觀察：

（1）未閉合開關(guān)時，導(dǎo)體在磁場中的情況；（2）未加磁場時，通電導(dǎo)體的情況；

（3）閉合開關(guān)，觀察導(dǎo)體在磁場中的情況 提出問題：

從上述現(xiàn)象，你可以獲得什么樣的結(jié)論？ 小結(jié)：通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用。

2.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān) 引導(dǎo)學(xué)生討論通電導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動方向與什么因素有關(guān) 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生觀察：

（1）改變電流方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場中的運(yùn)動方向的影響（2）改變磁場方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場中的運(yùn)動方向的影響

（3）同時改變磁場的方向和通入電流的方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場中的運(yùn)動方向的影響

小結(jié)：通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。

二、通電線圈在磁場中的作用 提出問題：

通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用會運(yùn)動，那么通電線圈在磁場中又會受到什么作用？

演示實(shí)驗(yàn)探究

小結(jié)：通電線圈在磁場中會扭轉(zhuǎn) 提出問題：

怎么樣才能讓線圈在磁場中轉(zhuǎn)起來？

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，注意分析線圈的受力變化，引導(dǎo)學(xué)生找到辦法。演示實(shí)驗(yàn)：讓線圈在磁場中連續(xù)轉(zhuǎn)動

三、電動機(jī) 1.電動機(jī)的構(gòu)造

⑴定子：固定不動的部分 ⑵轉(zhuǎn)子：能夠轉(zhuǎn)動的部分 2.換向器 說明：直流電動機(jī)的換向器的作用，注意利用課件和實(shí)物進(jìn)行說明 小結(jié)： 作用：通過改變通入線圈的電流的方向來改變通電導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動方向，使線圈在磁場中不停地轉(zhuǎn)動。3.電動機(jī)的工作原理

提出問題：

電動機(jī)的工作原理是什么？

電動機(jī)的工作原理：通電線圈在磁場中會轉(zhuǎn)動。4.電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化

提出問題：能量怎樣轉(zhuǎn)化？ 小結(jié)：電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

5.電動機(jī)的應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生舉例 小結(jié)：

知識小結(jié)：

一、通電導(dǎo)體在磁場中的作用 1.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用

2.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)

二、通電線圈在磁場中的作用：使線圈轉(zhuǎn)動

三、電動機(jī) 1.電動機(jī)的構(gòu)造 2.換向器

3.電動機(jī)的工作原理 4.電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化

電動機(jī)的應(yīng)用 方法小結(jié)：

1．思維程序：提出問題——猜想——實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)——得出結(jié)論——實(shí)際應(yīng)用 2.研究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。

作業(yè)：動手動腦學(xué)物理：1.2.4.

第四篇：電動機(jī)教案

第四節(jié) 電動機(jī)

第一課時 磁場對通電導(dǎo)線的作用

一、教學(xué)目標(biāo)：

1、通過實(shí)驗(yàn)觀察搞清通電導(dǎo)線在磁場中將受到磁場力的作用，知道通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與電流方向，以及磁感線方向有關(guān)系。

2、知道電動機(jī)就是利用上述現(xiàn)象制成的。

3、搞清電磁感應(yīng)和磁場對電流作用中的能量轉(zhuǎn)化。

4、培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中，歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。

二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析：

通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向之間的關(guān)系是本節(jié)的難點(diǎn)，也是分析電動機(jī)轉(zhuǎn)動的依據(jù)。初中不要求左手定則，弄清楚電動機(jī)的轉(zhuǎn)動有一定難度。

三、教具：

演示用通電直導(dǎo)線在磁場中受力實(shí)驗(yàn)器材（電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、蹄型磁鐵、鐵棒架）

通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的演示裝置。

四、主要教學(xué)過程 ㈠ 引入新課：

首先做直流電動機(jī)通電轉(zhuǎn)動的演示實(shí)驗(yàn)，接著提出問題：電動機(jī)為什么會轉(zhuǎn)動？

請同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)——電流周圍存在著磁場。復(fù)習(xí)：磁體的周圍存在著磁場，電流的周圍也存在著磁場；

磁場最基本的性質(zhì)是對磁場中的磁體產(chǎn)生磁力作用，那么磁場對磁場中的電流是否會產(chǎn)生磁力作用呢？

即電流對磁體有力的作用，磁體對電流有無力的作用呢？ ㈡ 新課教學(xué)

板書：

四、磁場對電流的作用

1、通電直導(dǎo)線在磁場中的受力演示實(shí)驗(yàn)。

⑴、介紹實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)對象為通電小銅棒。（通電直導(dǎo)線）

⑵、實(shí)驗(yàn)過程：靜止在導(dǎo)軌上的銅棒通電后，會發(fā)生什么現(xiàn)象？（實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)體在磁場中受到磁力作用。）

⑶、改變電流方向，不改變磁場方向銅棒運(yùn)動方向怎么樣改變？（現(xiàn)象：銅棒運(yùn)動方向改變。結(jié)論：通電直導(dǎo)線的受力方向與電流方向有關(guān)。）

⑷、改變磁感線方向，不改變電流方向，銅棒運(yùn)動方向怎么樣改變？（現(xiàn)象：銅棒運(yùn)動方向改變。結(jié)論：通電直導(dǎo)線的受力方向與磁感線方向有關(guān)。）

用邊演示，邊指導(dǎo)觀察，邊提出問題的方式，完成實(shí)驗(yàn)。問：通電銅棒在磁場中，運(yùn)動的原因是什么？

通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，力的方向與電流方向、磁感線方向是相互垂直的，不論是改變電流方向．還是改變磁場方向，都會改變力的方向。

小結(jié)：磁場對電流的作用

A、通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用.B、通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，與電流方向和磁感線方向有關(guān)。

2、應(yīng)用：通電線圈在磁場中

⑴、出示線圈在磁場中的演示實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)研究對象是通電線圈。⑵、把一個線圈放在磁場里，接通電源讓電流通過線圈，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。（從課本的圖中甲圖位置變到乙圖位置）

分析課本中甲圖的ab邊受力向上，由磁場對電流的作用第二條可知：cd邊受力向下。結(jié)果線圈將順時針轉(zhuǎn)動。

通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，電動機(jī)就是用這個原理制成的。下節(jié)課我們學(xué)習(xí)討論直流電動機(jī)。

分析課本中乙圖的ab邊仍受向上的力，cd邊受向下的力，轉(zhuǎn)動將停止。討論想想議議，線圈會立即停下來嗎？

（由于慣性，線圈會在平衡位置附近擺動幾下。為什么？）小結(jié)：

電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。

3、磁場對電流的作用過程中的能量變化怎樣： 消耗了什么能—電能，（電源）得到了什么能——機(jī)械能（線圈轉(zhuǎn)動）

比較：電磁感應(yīng)——機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能——發(fā)電機(jī) 磁場對電流的作用——電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能——電動機(jī) ㈢ 作業(yè)：略

第五篇：電動機(jī)教案

加強(qiáng)教學(xué)研究 促進(jìn)對話交流 拓展專業(yè)視野

《全效學(xué)習(xí)》讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命的活力

加強(qiáng)教學(xué)研究 促進(jìn)對話交流 拓展專業(yè)視野

《全效學(xué)習(xí)》讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命的活力

分析：從以上實(shí)驗(yàn)知道，當(dāng)開關(guān)閉合，線圈中有電流通過，線圈由靜止變運(yùn)動，線圈獲得了機(jī)械能，而電流通過線圈，線圈消耗電能。

三、課堂小結(jié)

1．通電導(dǎo)體在磁場里會受到力的作用。

2．通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。

3．通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，在平衡位置時靜止。

4．通電導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動消耗了電能，得到了機(jī)械能。

四、課堂鞏固練習(xí)

1、如圖所示，把一根直導(dǎo)線AB放在蹄形磁鐵的磁場中，接通電源后，讓電流通過導(dǎo)體AB，下列說法正確的是（）

A.AB仍靜止 B.AB在水平方向運(yùn)動起來

C.AB沿磁場方向運(yùn)動 D.AB沿電流方向運(yùn)動

2、關(guān)于通電導(dǎo)體在磁場里受力方向與電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系，下列說法中錯誤的是（）

A．電流方向改變時，導(dǎo)體受力方向改變

B．磁場方向改變時，導(dǎo)體受力方向改變

C．電流方向和磁場方向同時改變，導(dǎo)體的受力方向改變

D．電流方向和磁場方向同時改變，導(dǎo)體的受力方向不變

3、將一矩形線圈懸掛在磁場中，通電后線圈卻不能轉(zhuǎn)動，其原因可能是（）

A.線圈中的電流太大 B.線圈平面與磁場方向平行

C.線圈方向與磁場方向垂直 D.線圈平面與磁感線夾角小 參考答案：

1、B

2、C

3、C

五、課外鞏固：

1、作業(yè)本作業(yè)。

2、復(fù)習(xí)本次課內(nèi)容。

3、預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。

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4．培養(yǎng)學(xué)生把物理理論應(yīng)用于實(shí)際的能力。教學(xué)建議

1．本節(jié)采用程序性的提問和討論，啟發(fā)學(xué)生弄清線圈受力情況和轉(zhuǎn)回來的原因，以及解決問題的辦法，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維和創(chuàng)造能力。

2．換向器是教學(xué)的難點(diǎn)，利用放大的直觀模型或課件很有必要。靠這一節(jié)課教學(xué)，一部分學(xué)生可能還沒有完全弄清楚，下節(jié)課學(xué)生將進(jìn)一步認(rèn)識它。

3．通過前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生識圖能力應(yīng)該有所提高，本節(jié)電動機(jī)原理圖要盡量讓學(xué)生自己看圖理解。

教學(xué)過程

一、復(fù)習(xí)引入新課

提問：上節(jié)課我們做實(shí)驗(yàn)給磁場中的導(dǎo)體通電，發(fā)現(xiàn)了什么？（通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用開始運(yùn)動）。

提問：這個力的方向與哪兩個因素有關(guān)？（電流方向和磁感線方向）

提問：通電線圈在磁場中怎樣運(yùn)動？（線圈會轉(zhuǎn)動）

提問：這個現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）

引入新課：電動機(jī)就是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的，它將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。下面我們來研究電動機(jī)是如何利用上述現(xiàn)象制成的，先討論最簡單的一種直流電動機(jī)。

二、進(jìn)行新課教學(xué)

(1)使磁場中的通電線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動的辦法

很多同學(xué)可能馬上想到通電線圈在磁場中不能連續(xù)轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)到平衡位置要停下來），而實(shí)際的電動機(jī)要連續(xù)轉(zhuǎn)動。怎樣解決這個問題呢？（此處可告訴學(xué)生把理論用于實(shí)際需要再付出很多勞動，以培養(yǎng)學(xué)生對應(yīng)用科學(xué)的興趣）要解決這個問題，我們還得進(jìn)行深入研究。提問：在上節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)中，線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時是立即停止嗎？為什么它不立即停止？（由于慣性線圈會稍轉(zhuǎn)過平衡位置）

提問：轉(zhuǎn)過平衡位置后，為什么它又轉(zhuǎn)回來呢？（利用模型分析：轉(zhuǎn)過平衡位置后，ab邊受力仍向里，cd邊受力仍向外，正是這一對力使線圈轉(zhuǎn)回來的）

提問：要使線圈不轉(zhuǎn)回來，應(yīng)該在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就改變線圈的受力方向，即使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置就使ab邊受力變?yōu)橄蛲?，cd邊受力變?yōu)橄蚶?。怎樣才能使線圈受力方向發(fā)生這樣的改變呢？

引導(dǎo)學(xué)生回憶影響受力方向的兩個因素，從而得出：應(yīng)該在此時改變電流方向，或者改變磁感線方向。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析：改變磁感線方向就是要及時交換磁極，顯然這不容易做到；實(shí)際的直流電動機(jī)是靠及時改變電流方向來改變受力方向的。

板書：〈1．使磁場中的通電線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，就要每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置，就改變一次電流方向。〉(2)換向器

提問：怎樣才能使線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時就及時改變電流方向呢？ 讓學(xué)生想辦法并開展討論，教師下去了解學(xué)生的情況并鼓勵和指導(dǎo)。

教師引導(dǎo)：出示電動機(jī)模型，要求學(xué)生觀察兩個半圓銅環(huán)和電刷，指出：靠這兩樣?xùn)|西就可以解決問題。引出換向器的作用。

提問：“換向器”是怎樣實(shí)現(xiàn)“換向”的？利用電動機(jī)課件或課本圖4—39相似的模型演示。

①“換向器”由兩個半銅環(huán)組成。

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②兩個半銅環(huán)的開口處（即絕緣處）安裝。

③當(dāng)線圈由于慣性稍稍轉(zhuǎn)過平衡位置時，能交換電刷與換向器的半銅環(huán)的接觸，從而改變了線圈中的電流方向和受力方向，使線圈仍能按原來的繞向轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。(3)直流電動機(jī)的構(gòu)造

出示直流電動機(jī)模型：主要構(gòu)造由磁體、線圈、換向器和電刷組成。

介紹實(shí)際的電動機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成

演示：給直流電動機(jī)模型通電轉(zhuǎn)動，提高學(xué)生興趣。

告訴學(xué)生：下節(jié)課同學(xué)們將自己裝一臺小直流電動機(jī)，進(jìn)一步弄清楚它的有關(guān)知識。

(4)交流電動機(jī)

讓學(xué)生閱讀課文最后一個自然段，了解交流電動機(jī)和電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用。

三、課堂小結(jié)

1、電動機(jī)原理：通電線圈在磁場里受力而轉(zhuǎn)動。

2、直流電動機(jī)：利用直流電源供電的電動機(jī)叫直流電動機(jī)。

3、直流電動機(jī)的組成：模型：由磁體、線圈、換向器和電刷組成；

實(shí)際的電動機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成4、換向器的結(jié)構(gòu)和作用：結(jié)構(gòu)：由兩個半環(huán)構(gòu)成

作用：每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置，自動改變線圈中電流的方向

5、能量轉(zhuǎn)化：電動機(jī)工作時把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

四、課堂鞏固練習(xí)

1、直流電動機(jī)能持續(xù)轉(zhuǎn)動，主要是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.線圈的作用 B.電流的作用 C.磁場的作用 D.換向器的作用

2.直流電動機(jī)工作時，線圈經(jīng)過垂直磁感線的位置時()

A.線圈受力平衡，速度為零 B.線圈受力平衡，速度不為零

C.線圈受力不平衡，速度為零 D.線圈受力不平衡，速度不為零 3.下列說法正確的是()

A.電動機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器

B.電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器

C.直流電動機(jī)是利用線圈的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電流的

D.改變線圈中的電流方向，可以改變電動機(jī)線圈轉(zhuǎn)動的快慢 參考答案：

1、D

2、B

3、B

五、課外鞏固：

1、作業(yè)本作業(yè)。

2、復(fù)習(xí)本次課內(nèi)容。

3、預(yù)習(xí)下次課內(nèi)容。