第一篇:9.6電動(dòng)機(jī)學(xué)案
八年級(jí)物理學(xué)案班級(jí)姓名
§9.6電動(dòng)機(jī)學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、會(huì)通過(guò)現(xiàn)象分析出磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用及影響它的方向的因素。
2、會(huì)敘述自制電動(dòng)機(jī)的過(guò)程。
3、會(huì)敘述電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造。.4、會(huì)說(shuō)出生活中的哪些電器有電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)。
學(xué)習(xí)重、難點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用及影響它的方向的因素。
學(xué)習(xí)過(guò)程:
一、探究:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
1.實(shí)驗(yàn)觀察:通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力(課本79頁(yè))
⑴ 把導(dǎo)線(xiàn)ab放在磁場(chǎng)里,接通電源,讓電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)ab,觀察它的運(yùn)動(dòng)。
⑵ 把電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)后接入電路,使通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)ab的電流方向與原來(lái)相反,觀察導(dǎo)線(xiàn)ab的運(yùn)動(dòng)方向。
⑶ 保持導(dǎo)線(xiàn)ab中的電流方向不變,但把蹄形磁體上下磁極調(diào)換一下,使磁場(chǎng)方向與原來(lái)相反,研究導(dǎo)線(xiàn)ab的運(yùn)動(dòng)方向。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到__的作用,由⑴、⑵得出力的方向跟____的方向有關(guān)系、由⑵、⑶得出力的方向跟____的方向有關(guān)系、,當(dāng)____的方向或____的方向變得相反時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)受力方向也變得____。由⑴、⑶得出當(dāng)____的方向和____的方向同時(shí)變得相反時(shí),通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的方向____(改變/不改變)
2.小組合作探究:如果把一個(gè)通有電流的線(xiàn)框放到磁場(chǎng)中,它會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?⑴ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)⑵ 觀察現(xiàn)象
結(jié)論:線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中________;
二、探究:電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
1.自主探究:觀察電動(dòng)機(jī)
⑴ 直流電動(dòng)機(jī):利用____電源供電的電動(dòng)機(jī)叫做直流電動(dòng)機(jī);
⑵ 基本構(gòu)造:能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分,叫做____;固定不動(dòng)的部分,叫做____; ⑶ 原理:利用____線(xiàn)圈在____里受力而轉(zhuǎn)動(dòng);
2.合作探究:觀看演示實(shí)驗(yàn):“線(xiàn)圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)”
⑴ 試著描述線(xiàn)圈的平衡位置
⑵說(shuō)一說(shuō)線(xiàn)圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因
3.實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)是通過(guò)____來(lái)實(shí)現(xiàn)的;
換向器作用:每當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)____時(shí),自動(dòng)改變通入線(xiàn)圈的____,使線(xiàn)圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
八年級(jí)物理學(xué)案班級(jí)姓名
三、探究:生活中的電動(dòng)機(jī)
1.電動(dòng)機(jī)通電時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),____能轉(zhuǎn)化為____能;
2.家用電器中的電動(dòng)機(jī),多數(shù)是____電動(dòng)機(jī),也是靠著_____來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的;
3.優(yōu)點(diǎn):⑴________;⑵________;
4.應(yīng)用:機(jī)床、電車(chē)、電力機(jī)車(chē)等
課堂達(dá)標(biāo):
1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要____的作用,它受力的方向跟____方向和____方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)主要主要由____和____組成,是利用____線(xiàn)圈在____里受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。
2.電動(dòng)機(jī)工作時(shí)是__能轉(zhuǎn)化為____能,用____電源供電的叫直流電動(dòng)機(jī),它是利用__________原理制成的。
3.不會(huì)影響磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線(xiàn)的作用力方向的因素是()
A導(dǎo)體的電阻B磁場(chǎng)方向
C導(dǎo)體中電流方向D把電源兩極對(duì)調(diào)
4.可以改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方法是()
A用較強(qiáng)的交流電當(dāng)電源
B改變電流方向,同時(shí)改變電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)方向
C對(duì)調(diào)電動(dòng)機(jī)磁鐵的磁極,不改變通入線(xiàn)圈的電流方向
D升高或降低供電電源的電壓實(shí)驗(yàn)探究題
在“探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力情況”實(shí)驗(yàn)時(shí),有以下步驟,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)完整;
⑴ 為了探究通電導(dǎo)體受力方向與電流方向的關(guān)系,作法是:________ ________________________________;
⑵ 為了探究通電導(dǎo)體受力方向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系,作法是:________________________________________;
⑶ 實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向跟____的方向和____的方向都有關(guān)。
第二篇:電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)學(xué)案
學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、通過(guò)親自實(shí)驗(yàn)探究,體驗(yàn)科學(xué)研究的基本方法,即提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、分析和論證等。
2、通過(guò)學(xué)習(xí)能說(shuō)出電動(dòng)的原理
3、通過(guò)學(xué)習(xí)會(huì)安裝和制作簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)。
二、學(xué)法指導(dǎo)
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,體驗(yàn)科學(xué)研究的基本方法,即提出問(wèn)題,觀察實(shí)驗(yàn),收集證據(jù),分析和論證等。知道電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理。
2、通過(guò)觀察、操作、了解電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造,能安裝和制作簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)。
3、針對(duì)教材中“如何使金屬桿在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)?”這一挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,通過(guò)學(xué)生發(fā)散思維的基礎(chǔ)上概括出兩條途徑:不斷改變電流方向或磁場(chǎng)方向,并用比較的方法得出:改變電流方向比較容易。
4、通過(guò)閱讀,交流認(rèn)識(shí)換向器所起的關(guān)鍵作用。
三、釋疑解難
1、為什么在實(shí)驗(yàn)中連接好電路,開(kāi)關(guān)閉合后,電動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn)動(dòng)?
電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的因素有四種:一是安裝錯(cuò)誤;二是電路不通或電流過(guò)小;三是摩擦阻力太大;四是線(xiàn)圈處于平衡位置,對(duì)這四種因素應(yīng)分別處理:(1)檢查電路的正確性。(2)應(yīng)檢查線(xiàn)圈軸與支架之間以及電刷與換向器之間的情況。(3)電路不通或電流過(guò)小的因素較多,主要有:①電源電壓太低;②滑動(dòng)變阻器阻值過(guò)大;③電路未連接好;④線(xiàn)圈或電路中有斷路現(xiàn)象。(4)線(xiàn)圈處于平衡位置時(shí),撥動(dòng)線(xiàn)圈,讓它通過(guò)平衡位置,電動(dòng)機(jī)即可轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、理解換向器的作用
當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)方向垂直時(shí),兩電刷剛好接觸兩半環(huán)間的絕緣部分,線(xiàn)圈由于慣性,還能稍微再轉(zhuǎn)過(guò)一些。而線(xiàn)圈稍轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后,兩半環(huán)接觸的電刷就調(diào)換了,線(xiàn)圈中的電流方向也隨之改變,從而保證了線(xiàn)圈能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
四、自我檢測(cè)
1、直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù) 制成的,它是把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。
2、通過(guò)導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向與 方向和 方向有關(guān)。
3、在下列家用電器中,應(yīng)用的是直流電動(dòng)機(jī)的是()A.錄音機(jī) B.電動(dòng)剃須刀 C.電吹風(fēng) D.電風(fēng)扇
4、直流電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),是通過(guò)()A.改變磁極的極性 B.改變線(xiàn)圈中的電流方向
C.同時(shí)改變磁極的極性和線(xiàn)圈中的電流方向 D.不改變磁極的磁性,也不改變線(xiàn)圈中的電流方向
五、交流園地
六、課外空間
電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)分直流和交流兩大類(lèi)。后者又分異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩種。異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯由許多硅鋼片相互絕緣疊壓成筒形結(jié)構(gòu),內(nèi)表面有凹槽,定子線(xiàn)圈繞組就放在這些槽里。轉(zhuǎn)子也用硅鋼片疊壓而成,固定在機(jī)軸上。若異步電動(dòng)機(jī)的定子線(xiàn)圈通過(guò)交流電,就形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。處在磁場(chǎng)里的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流與磁場(chǎng)相互作用,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速,故名異步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)的定子與異步電動(dòng)機(jī)相同,轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生固定磁場(chǎng),定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),吸引轉(zhuǎn)子和它同步旋轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)與直流發(fā)電機(jī)完全相同,可以互用。其定子產(chǎn)生固定磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子通過(guò)換向器使線(xiàn)圈在各個(gè)位置上有固定的電流方向。通電的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈在定子的磁場(chǎng)作用下磁轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)按激磁方式(磁極的激磁繞組與電樞繞組的連接方式)的不同可分為他激、并激、串激和復(fù)激等幾種。
凡容量在100kW以下沒(méi)有特殊要求的機(jī)械可都用某種異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)起動(dòng)力較大而調(diào)速范圍不大的設(shè)備(如吊車(chē)、絞車(chē)和升降機(jī)等)宜用同步電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是起動(dòng)力矩較大并可在較大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)速,適合于某些刨床、銑床和軋鋼機(jī)的控制設(shè)備,以及汽車(chē)、電氣火車(chē)和市內(nèi)電車(chē)等。按電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式有防護(hù)式和封閉式等。防護(hù)式電動(dòng)機(jī)用保護(hù)罩隱蔽通風(fēng)孔,防止鐵屑和雨水等進(jìn)入內(nèi)部;封閉式電動(dòng)機(jī)沒(méi)有通風(fēng)孔,靠電動(dòng)機(jī)自身表面散熱,灰塵和水氣不能進(jìn)入內(nèi)部,特別適用于工地、鍋爐房、化工廠等灰塵、潮氣和腐蝕性氣體較多的地方。
拖“辮子”的電動(dòng)機(jī) 在地殼與大氣層的電離之間,竟存在著有3×10V電位差的大氣電場(chǎng),這大氣電場(chǎng)雖然很高,但由于空氣的電導(dǎo)很小,產(chǎn)生的電流非常微小。
大氣電場(chǎng)雖然早被發(fā)現(xiàn),但一直無(wú)法利用。人們發(fā)現(xiàn)了一種能長(zhǎng)久保持帶電狀態(tài)的物質(zhì)——駐極體以后,有人利用它的開(kāi)縫效應(yīng)制成一種新型電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)需要高電壓(幾千伏以上)和低電流(幾毫安、甚至幾微安)的電源才能工作,而大氣電場(chǎng)恰好具備這些特點(diǎn)。于是一臺(tái)既不用直流,又不用交流的特殊電動(dòng)機(jī)在美國(guó)西弗吉尼亞大學(xué)問(wèn)世了,它被稱(chēng)為“大氣電場(chǎng)電動(dòng)機(jī)”。
這臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖著兩根長(zhǎng)長(zhǎng)的“辮子”,一根與該大學(xué)一幢11層的大樓上的天線(xiàn)相接,另一根與地線(xiàn)相接。這樣可從大氣電場(chǎng)里獲得上千伏的電壓和1UA的電流,電動(dòng)機(jī)每分鐘可轉(zhuǎn)幾百次。大氣電場(chǎng)電動(dòng)機(jī)由三個(gè)圓盤(pán)組成,上、下兩個(gè)圓盤(pán)用鋁箔和云母膠合而成,并在鋁箔中間開(kāi)一道細(xì)縫,細(xì)縫兩邊的電極分別加上不同極性的電壓時(shí),中間的駐極體就會(huì)受到一個(gè)與兩個(gè)電極平行的作用力,于是轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。電機(jī)的轉(zhuǎn)軸是一根有機(jī)玻璃棒,兩端用寶石軸承支持著。
目前,大氣電場(chǎng)電動(dòng)機(jī)的最大功率已超過(guò)100W,但如用作動(dòng)力裝置尚有一定距離。如果將來(lái)能設(shè)計(jì)出一種能獲得較大電流的天線(xiàn),使更大功率的大氣電場(chǎng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),那么,人類(lèi)就能從大氣電場(chǎng)這個(gè)天然發(fā)電廠里取得廉價(jià)電力了。
第三篇:電動(dòng)機(jī)畢業(yè)論文
摘 要:
近幾十年來(lái),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(dòng)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(dòng)機(jī)。由于這種電動(dòng)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(lái)越重要。本文主要介紹了電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、電動(dòng)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(guò)來(lái),電機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起,電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī),一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),雖然電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大,但是電機(jī)的類(lèi)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(dòng)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(lèi)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(gè)獨(dú)立分支。
它應(yīng)用廣泛,種類(lèi)繁多。性能各異,分類(lèi)方法也很多。電機(jī)常用的分類(lèi)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(dòng)機(jī),變壓器和控制電機(jī)四大類(lèi)。電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)應(yīng)用最多的動(dòng)力機(jī)械,也是最主要的用電設(shè)備,各種電動(dòng)機(jī)消耗的電能占全國(guó)總發(fā)電量的60%~70%。另一種分類(lèi)方法是按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分類(lèi),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(lèi).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(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程,需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn),可以采用氣動(dòng),液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)。
按照電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)不同,電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類(lèi)。
縱觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過(guò)程,交、直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在
交流電出現(xiàn)以前,直流電力拖動(dòng)是唯一的一種電力拖動(dòng)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(dòng)機(jī),致使交流電力拖動(dòng)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(guò)程的進(jìn)步,對(duì)電力拖動(dòng)在起動(dòng),制動(dòng),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(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求,所以20世紀(jì)以來(lái),在可逆,可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中,相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng),而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。
雖然直流電動(dòng)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(chēng)整流子),使得他的故障率較高,電動(dòng)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(chǎng)合使用),其電壓等級(jí),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(lái),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(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速,各種類(lèi)型的變頻調(diào)速,無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等,使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬,穩(wěn)態(tài)精度高,動(dòng)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(dòng)媲美。除此之外,由于交流電力拖動(dòng)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(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中,并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。
經(jīng)歷了100多年的技術(shù)發(fā)展,電動(dòng)機(jī)自身的理論基本成熟。隨著電工技術(shù)的發(fā)展,對(duì)電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來(lái)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(dòng)機(jī)的發(fā)展注入了新的活力。
未來(lái)電動(dòng)機(jī)將會(huì)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(wú)霸’ 電機(jī)、一批”光怪陸奇“電機(jī)將同時(shí)展現(xiàn)在世人眼前。電動(dòng)機(jī)工作原理
目前較常用的主要是交流電動(dòng)機(jī),它可分為兩種:
1、三相異步電動(dòng)機(jī)。
2、單相交流電動(dòng)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(dòng)機(jī)為例介紹其基本工作原理。
下圖2-1所示為一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的示意圖。在定子鐵心里嵌放著對(duì)稱(chēng)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(lái),形成一個(gè)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(dòng)機(jī)的示意圖
由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論分析可知,如果定子對(duì)稱(chēng)三相繞組被施以對(duì)稱(chēng)的三相電壓,就有對(duì)稱(chēng)的三相電流流過(guò),并且會(huì)在電機(jī)的氣隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速,它與電網(wǎng)的頻率f1及電機(jī)的磁極對(duì)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(shí)針?lè)较蚺帕?,?dāng)定子繞組中通人U、V、W相序的三相電流時(shí),定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為順時(shí)針轉(zhuǎn)向。由于轉(zhuǎn)子是靜止的,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體因切割定子磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),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(dòng)勢(shì)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(chǎng)作用下,將產(chǎn)生電磁力F,其方向由”左手電動(dòng)機(jī)定則"確定。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成一個(gè)電磁轉(zhuǎn)距,其作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致,拖著轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)軸上帶有機(jī)械負(fù)載,則機(jī)械負(fù)載隨著電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)對(duì)機(jī)械負(fù)載做了功。
綜上分析可知,三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本工作原理是:(1)三相對(duì)稱(chēng)繞組中通人三相對(duì)稱(chēng)電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(2)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流;
(3)轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用,從而形成電磁轉(zhuǎn)距,驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)
3.1電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備
為了保證電動(dòng)機(jī)正常安全地啟動(dòng),一般啟動(dòng)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(guò)高或過(guò)低,都不宜啟動(dòng)。(2)啟動(dòng)器是否正常,如零部件有無(wú)損壞,使用是否靈活,觸頭接觸是否良好,接線(xiàn)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(wú)熔斷或損傷。(4)電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)板上接頭有無(wú)松動(dòng)或氧化。
(5)檢查傳動(dòng)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(xiāo)子是否緊固等。
(6)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載機(jī)械的轉(zhuǎn)軸,看其轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。
(7)檢查電動(dòng)機(jī)及啟動(dòng)電器外殼是否接地,接地線(xiàn)有無(wú)斷路,接地螺絲是否松動(dòng)、脫落等。
(8)搬開(kāi)電動(dòng)機(jī)周?chē)碾s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(dòng)準(zhǔn)備。
(10)對(duì)正常運(yùn)行中的繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī),應(yīng)經(jīng)常觀察電動(dòng)機(jī)滑環(huán)有無(wú)偏心擺動(dòng)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(dòng)時(shí)注意的問(wèn)題
(1)接通電源后,如果電動(dòng)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(dòng)機(jī)發(fā)故障,否則將會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)和發(fā)生危險(xiǎn)。
(2)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意觀察電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、負(fù)載機(jī)械的工作情況,以及線(xiàn)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(dòng)。
(3)利用手動(dòng)補(bǔ)償器或手動(dòng)星三角啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),特別要注意操作順序。一定要先將手柄推到啟動(dòng)位置,待電動(dòng)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(xiàn)路上的電動(dòng)機(jī)不應(yīng)同時(shí)啟動(dòng),一般應(yīng)由大到小逐臺(tái)啟動(dòng)以免多太電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng),線(xiàn)路上電流太大。電壓降低過(guò)多,造成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難引起線(xiàn)路故障或使開(kāi)關(guān)設(shè)備跳閘。
(5)啟動(dòng)時(shí),若電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向反了,應(yīng)立即切斷電源,將三相電源線(xiàn)中的任意兩相互換一下位置,即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向。
3.3 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí),值班工作人員可以通過(guò)儀表和感覺(jué)器官監(jiān)視其運(yùn)行情況,以便及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,減少或避免故障的發(fā)生。因此要注意:(1)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的溫度;(2)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的電流;(3)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的電壓。
3.4 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的注意事項(xiàng)
注意傳動(dòng)裝置的檢查
電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)要隨時(shí)注意查看皮帶輪或聯(lián)軸器有無(wú)松動(dòng),傳動(dòng)皮帶是否有過(guò)緊、過(guò)松的現(xiàn)象等,如果有,應(yīng)停車(chē)上緊或進(jìn)行調(diào)整。
注意軸承的工作情況
電動(dòng)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(guò)熱,應(yīng)檢查潤(rùn)滑情況是否良好和有無(wú)磨損。
注意交流電動(dòng)機(jī)的滑環(huán)或直流電動(dòng)機(jī)的換向器火花
電動(dòng)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(shí),將產(chǎn)生破壞作用,必須及時(shí)加以糾正。電動(dòng)機(jī)的定期檢查和保養(yǎng)
為了保證電動(dòng)機(jī)正常工作,除了按操作規(guī)程正確使用,運(yùn)行過(guò)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(shí)間可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項(xiàng)目如下:
(1)及時(shí)清除電動(dòng)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(xiàn)板螺絲是否松動(dòng)或燒傷。
(3)定期測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻,若使用環(huán)境比較潮濕更應(yīng)經(jīng)常測(cè)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(shí)不應(yīng)上滿(mǎn),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(méi)有清洗干凈的雜質(zhì),從另一面擠出來(lái)。
(5)定期檢查啟動(dòng)設(shè)備,看觸頭和接線(xiàn)有無(wú)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(dòng)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(duì)電動(dòng)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(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行一次徹底、全面的檢查、維護(hù),增補(bǔ)電動(dòng)機(jī)缺少、磨損的元件,徹底清除電動(dòng)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(duì)電動(dòng)機(jī)軸電流的分析及防范
在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)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(duì)于電機(jī)軸承的使用壽命將會(huì)大大縮短。輕微的可運(yùn)行上千小時(shí),嚴(yán)重的甚至只能運(yùn)行幾小時(shí),給現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的影響。同時(shí)由于軸承損壞及更換帶來(lái)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(dòng)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(dòng)機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時(shí),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(xiàn)圈端部、接線(xiàn)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(dòng)機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)周?chē)休^多的高壓設(shè)備,在強(qiáng)電場(chǎng)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(duì)軸電流形成的根本原因,一般在現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)機(jī)附件導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(dòng)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(lái)越重要。本文主要介紹了電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀、工作原理、電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)。
推廣中國(guó)的高效率電動(dòng)機(jī)是非常有必要的。但是在日常使用過(guò)程中如何去維護(hù)好,其影響可見(jiàn)一斑。本文著重從電動(dòng)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(xiě)過(guò)程中,翻閱了各種相關(guān)的資料,同
時(shí)也增進(jìn)了對(duì)電機(jī)的認(rèn)識(shí)。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(lái),對(duì)電機(jī)的實(shí)時(shí)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(lái)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(shí)也感謝同學(xué)給予的真誠(chéng)關(guān)懷,在此向他們致以誠(chéng)摯的謝意!
參考文獻(xiàn)
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第四篇:電動(dòng)機(jī)教案
【課題】電動(dòng)機(jī)
【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識(shí)與技能
①了解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用;
②初步認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)之間的關(guān)系。2.過(guò)程與方法
經(jīng)歷制作模擬電動(dòng)機(jī)的過(guò)程,通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法探究直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)了解物理知識(shí)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(shí)和應(yīng)用物理知識(shí)的興趣?!局攸c(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn):
①通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用,力的方向跟電流的方向、磁場(chǎng)的方向都有關(guān);
②直流電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化。
難點(diǎn):
電動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因?!窘虒W(xué)環(huán)節(jié)】
復(fù)習(xí)提問(wèn):
奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(dòng)機(jī)的用電器。出示電動(dòng)機(jī)模型,提出問(wèn)題: 電動(dòng)機(jī)是如何工作的?
新課教學(xué)
一、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的作用 提出問(wèn)題:
通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)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(chǎng)中受到力的作用
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 觀察:
(1)未閉合開(kāi)關(guān)時(shí),導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的情況;(2)未加磁場(chǎng)時(shí),通電導(dǎo)體的情況;
(3)閉合開(kāi)關(guān),觀察導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的情況 提出問(wèn)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(chǎng)中會(huì)受到力的作用。
2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān) 引導(dǎo)學(xué)生討論通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向的影響(2)改變磁場(chǎng)方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向的影響
(3)同時(shí)改變磁場(chǎng)的方向和通入電流的方向?qū)τ谕妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向的影響
小結(jié):通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。
二、通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中的作用 提出問(wèn)題:
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用會(huì)運(yùn)動(dòng),那么通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中又會(huì)受到什么作用?
演示實(shí)驗(yàn)探究
小結(jié):通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中會(huì)扭轉(zhuǎn) 提出問(wèn)題:
怎么樣才能讓線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)起來(lái)?
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,注意分析線(xiàn)圈的受力變化,引導(dǎo)學(xué)生找到辦法。演示實(shí)驗(yàn):讓線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)
三、電動(dòng)機(jī) 1.電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造
⑴定子:固定不動(dòng)的部分 ⑵轉(zhuǎn)子:能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分 2.換向器 說(shuō)明:直流電動(dòng)機(jī)的換向器的作用,注意利用課件和實(shí)物進(jìn)行說(shuō)明 小結(jié): 作用:通過(guò)改變通入線(xiàn)圈的電流的方向來(lái)改變通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向,使線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。3.電動(dòng)機(jī)的工作原理
提出問(wèn)題:
電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么?
電動(dòng)機(jī)的工作原理:通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化
提出問(wèn)題:能量怎樣轉(zhuǎn)化? 小結(jié):電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
5.電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用:引導(dǎo)學(xué)生舉例 小結(jié):
知識(shí)小結(jié):
一、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的作用 1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用
2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)
二、通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中的作用:使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)
三、電動(dòng)機(jī) 1.電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 2.換向器
3.電動(dòng)機(jī)的工作原理 4.電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化
電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 方法小結(jié):
1.思維程序:提出問(wèn)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(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理:1.2.4.