4.电动机
4.4 步进电动机
电机对外做功的能源。 电磁转矩T驱使转子转过偏转角dθ 时，步进电动机对外输出的机械 能 Tdθ ，从能量平衡关系 Tdθ = dWm 即静态转矩为 在线性系统中
dW dWm dθ 1 Wm = LI 2 2 T=
若控制绕组中的电流I为常数，每相控制绕组是两个极上绕组串接而成， 且每极绕组的匝数为N，则
n= 60 f Zr N
f 为控制脉冲的频率，即每秒输入的脉冲数。 反应式步进电动机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数，与电源电 压、负载、温度等因素无关。改变脉冲频率可以改变转速，故可进行无 级调速。
f 60 f 60 f 360o n= = = o θs 步进电动机的转速还可用步距角表示 Zr N Zr N 360o 6
N NZr N ， N为运行拍数， = k ⋅ m (k = 1 2) ，m为电机相数。
步距角与拍数N及转子齿数Zt有关。减小步距角，可提高控制精度。 在一个齿距内磁场变化一个周期，用电角度表示时，一个齿距就对应 360°电角度（或 2π 电弧度)。用电角度（或电弧度）表示的齿距角 为 θte = 360o 。
图4-29 永磁式步进电动机
4.5.1 步进电动机的其它类型
3. 感应子式永磁步进电动机
图4-30 感应子式永磁步进电动机
结构 两相感应子式永磁步进电动机的定子结构与单段反应式步进电 动机相同，1、3、5、7极上的控制绕组串联为A相，2、4、6、8极 上的控制绕组串联为B相。转子是由环形磁铁和两端铁心组成。两 端转子铁心上沿外圆周开有小齿，两端铁心上的小齿彼此错过1/2齿 距。定、转子齿数的配合与单段反应式步进电动机相同。
四相八拍运行时的步距角是四相四拍运行时的一半。 四相双四拍运行 通电方式为AC→CB→BD→DA→…。步距角与四相单四拍运行时一样 为1/4齿距角，即1.8°。
第4节 电动机
5、通电线圈在磁场中受力会（ C ） 通电线圈在磁场中受力会（ A、做不规则运动，但不能持续 做不规则运动， B、做直线运动，但不能持续 做直线运动， C、转动，但不能持续 转动，
6、直流电动机中，在线圈的转轴上安装换向器 直流电动机中， 的作用是（ 的作用是（ A ） A、自动地改变线圈里的电流方向 B、自动地改变磁场方向 C、自动地改变线圈的转动方向 D、自动地改变线圈里电流的大小
S
N
S
N
图a
图b
图a
图b
图c
图d
电动机主要由（ 1、 电动机主要由（ 定子 ）和（ 转子 ） 组成，是利用（ 线圈在（ 组成，是利用（ 通电 ）线圈在（ 磁场 ） 里受力而转动的原理制成的。 里受力而转动的原理制成的。
2、利用磁场对通电导体产生力的作用来 制造的电器是（ 制造的电器是（ C ） A、电磁铁 C、电动机 B、电磁继电器 D、电铃Fra bibliotek第四节
电动机
提出问题
【对比猜想】 对比猜想】
磁体对磁体作用
磁场对通电导线的作用
N
S
实验探究： 实验探究：
磁场对通电导线的作用
实验表明：通电导体在磁场中受到力的作用， 实验表明：通电导体在磁场中受到力的作用， 电流方向、 有关。 力的方向与电流方向 磁场方向有关 力的方向与电流方向、磁场方向有关。
3、以下电器中没有应用到电动机的是（ D ） 以下电器中没有应用到电动机的是（ A、电风扇 C、录音机 B、洗衣机 D、电视机
4、在描述通电导体在磁场里的受力方向跟电流方向 和磁感线方向之间的关系时， 和磁感线方向之间的关系时，下列说法错误的是 （ C ） A、只使电流方向改变时，导体受力的方向也将改变 只使电流方向改变时， B、只使磁场方向改变时，导体受力的方向也将改变 只使磁场方向改变时， C、电流方向和磁场方向同时改变，导体受力的方向 电流方向和磁场方向同时改变， 必随之改变 D、电流方向和磁场方向同时改变，导体受力的方向 电流方向和磁场方向同时改变， 不会改变
4 电动汽车电动机
定子
产生磁场，由定子铁心、定子绕组、铁心外侧的外壳、支承转子轴 的轴承组成。
转子
转子绕组有笼型和绕线型两种
异步电动机特点
效率高 结构简单 坚实可靠 免维护 体积小 重量轻
易于冷却 寿命长 本身成本低，但其 逆变器成本高
永磁同步电动机
永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系 统(BLDCM)和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统 (PMSM)，其中以永磁同步电机应用最为广泛目前，由 日本研制的电动汽车主要采用这种电机。如丰田的Prius 混联汽车。它们都具有较高的功率密度，其控制方式与感 应电机基本相同，因此在电动汽车上得到了广泛的应用， 是当前电动汽车专用电动机的研发热点。 BLDCM系统不需要绝对位置传感器，一般采用霍尔元件 或增量式码盘。PMSM系统需要绝对式码盘或旋转变压 器等转子位置传感器，这类电机具有较高的能量密度和效 率，其体积小、惯性小、响应快，非常适用于电动汽车的 驱动系统，有极好的应用前景。
交流永磁电机驱动系统特点
优点 高质量比功率，高效率等。 缺点 控制系统复杂，成本高，功率范围较小等。
开关磁阻电机驱动系统特点
优点 ◇高起动转矩、低起动电流 ◇高效率、低损耗 ◇电机结构简单，适应于高速运转，成本低 ◇电机功率电路简单 ◇可靠性好 ◇良好的适应性 缺点 控制系统复杂，输出转矩波动较大，振动大、噪声大等。
电机驱动系统总结
目前电动汽车电驱动系统的研究主要集中在以下几 个方面： 无速度传感器、无位移传感器的交流驱动系统是今 后发展方向之一； 效率优化控制，在电动汽车上显得特别重要； 电机参数的自动测量、控制系统参数的自动整定是 高性能控制系统的一个标志； 高效率、大容量和高可靠性的永磁材料、设计和制 造。
4..直流电机
21.739.直流电动机常用的启动方法有:(电枢串电阻启动)和(降压启动)等.22.直流电动机的各种制动方法中,能向电源反送电能的方法是(回馈制动).23.直流他励电动机需要反转时,一般将(电枢绕组)两头反接.P138 他励&并励反接电枢书2-76 直流串励电动机需要反转,一般将(励磁绕组)连头反接.50.调节直流电动机电枢电压可获得(恒转矩调速)性能.66.(串励直流电动机)由于它的机械特性接近恒功率特性,低速时转矩大,故广泛用于电动车辆牵引.114.613.直流电动机结构复杂,价格贵,制造麻烦,维护困难,但是,动性能好,调速范围大. 115.直流电动机启动时,随着转速的上升,要()电枢回路的电阻.逐渐减少193.直流电动机的各种制动方法中,能平稳停车的方法是(能耗制动).564.直流电动机的转子由,电枢绕组,(换向器),转轴等组成.565.直流电动机降低电枢电压调速时,属于(恒转矩)调速方式.566.下列故障原因中()会造成直流电动机不能启动.电源电压过低190.直流电动机按照励磁方式可分他励,(),串励和复励四类.并励202.直流电动机的励磁绕组和电枢绕组同时反接时,电动机的(转向不变).265.并励直流电动机的励磁绕组与(电枢绕组)并联.269.直流电动机的直接启动电流可达额定电流的()倍.10~20（应控制1.5~2.5倍）273.直流电动机由于换向器表面有油污导致电刷下火花过大时,应(清洁换向器表面). 288.笼形异步电动机启动时冲击电流大,是因为启动时().电动机转子绕组电动势大113.测速发电机产生误差的原因很多,主要有；()电刷与换向器的接触电阻和接触电压换向波纹,火花和电磁干扰等.电枢反应,延迟换向126.直流调速装置调试前的准备工作主要有()收集有关资料,熟悉并阅读有关资料和说明,调试用仪表的准备600.直流电动机弱磁调速时,转速只能从额定转速().往上升658.直流电动机转速不正常的原因主要有()等.励磁回路电阻过大659.直流电动机因电刷牌号不相符导致电刷下火花过大时,应更换()的电刷.原牌号660.直流电动机滚动轴承发热的主要原因有()等.轴承与轴承室配合过松其他选项:轴承变形电动机受潮电刷架位置不对661.造成直流电动机漏电的主要原因有()等.电动机绝缘老化665.车修换向器表面时,加工后换向器与轴的同轴度不超过().0.02-0.03mm666.对于震动负载或起重用电动机,电刷压力要比一般电动机增加().50%-70%667.采用热装法安装滚动轴承时,首先将轴承放在油锅里煮,约煮().5-10min664.用试灯检查电枢绕组对地短路故障时,因试验所用为交流电源,从安全方面考虑应采用()电压.36V百度一下 786.用试灯检查叠式绕组开路故障时,两片换向器上所接的线圈开路的症状是在两片换向器间().有烧毁的黑点其他选项:高低不平磨损很多产生很大环火768.定子绕组串电阻的降压启动是指电动机启动时,把电阻串接在电动机定子绕组与电源之间,通过电阻的分压作用来()定子绕组上的启动电压.降低769.直流电动机的定子由机座,主磁极,换向极及()等部件组成.电刷装置773.下列故障原因中()会导致直流电动机不能启动.接线错误774.下列故障原因中()会导致直流电动机不能启动.电动机过载其他选项:电源电压过高电刷架位置不对励磁回路电阻过大775.直流电动机转速不正常的故障原因主要有()等.励磁回路电阻过大776.直流电动机转速不正常的故障原因主要有()等.电刷架位置不对其他选项:换向器表面有油污接线错误无励磁电流779.直流电动机温升过高时,发现定子与转子相互摩擦,此时应检查().磁极固定螺栓是否松780.直流电动机温升过高时,发现定子与转子相互摩擦,此时应检查().轴承是否磨损过大其他选项:传动带是否过紧轴承与轴配合是否过松电动机固定是否牢固781.直流电动机滚动轴承发热的主要原因有()等.润滑脂变质782.直流电动机滚动轴承发热的主要原因有()等.传动带过紧783.直流电动机滚动轴承发热的主要原因有()等.轴承磨损过大其他选项:轴承变形电动机受潮电刷架位置不对784.造成直流电动机漏电的主要原因有()等.电刷灰和其他灰尘堆积785.造成直流电动机漏电的主要原因有()等.引出线碰壳其他选项:并励绕组局部短路转轴变形电枢不平衡777.直流电动机因由于换向器偏摆导致电刷下火花过大时,应用()测量,偏摆过大时应重新精车.千分尺 778.直流电动机因由于换向器片间云母凸出导致电刷下火花过大时,需刻下片间云母,并对换向器进行槽边().倒角,研磨19.用于指示电动机正处在旋转状态的指示灯颜色应选用().绿色26.以下属于多台电动机顺序控制的线路是().电动机2可以单独停止,电动机1停止时电动机2也停止的控制线路27.多台电动机的顺序控制线路().既包括顺序启动,又包括顺序停止28.下列不属于位置控制线路的是().走廊照明灯的两处控制电路536.自动往返控制线路需要对电动机实现自动转换的()才行.正反转控制118.设计多台电动机顺序控制线路的目的是保证()和工作的安全可靠.操作过程的合理性704直流电动机(),价格贵,制造麻烦,维护困难,但是启动性能好,调速范围大.结构复杂705.对于工作环境恶劣,启动频繁的异步电动机,所用热继电器热元件的额定电流可(). 1.05~1.15 一般情况选0.95~1.05百度一下 61.双闭环调速系统中电流环的输入信号有两个,即().主电路反馈的电流信号及ASR的输出信号(速度环输出信号)百度一下 54.在转速负反馈系统中,闭环系统的静态转速降减为开环系统静态转速降的()倍.1/（1+K）百度一下 99.控制系统对直流测速发电机的要求有(输出电压与转速呈线性关系,正反转特性一致).百度一下 156.异步测速发电机的误差主要有；线性误差,剩余电压,相位误差,为减小线性误差交流异步测速发电机都采用(),从而可忽略转子的漏抗.电阻率大的非磁性空心杯转子百度一下 176.在转速电流双闭环调速系统中,调节给定电压,电动机转速有变化,但电枢电压很低.此故障的可能原因().主电路晶闸管损坏百度一下 177.调速系统开机时电流调节器ACR立刻限幅,电动机速度达到最大值,或电动机忽转忽停出现震荡.可能的原因是().反馈极性错误。
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本套试卷为电工精选题库，总共300道题！题目几乎覆盖电工常考的知识点。
题库说明：本套电工题库包含（选择题150道，多选题50道，判断题100道）一、单选题(共计150题,每题1分)1.《北京市安全生产条列》规定，从业人员每年接受在岗安全生产教育和培训时间不得少于( )。
A.24学时B.8学时C.4学时D.12学时答案:B2. “禁止攀登，高压危险！”标识牌的底色应该( )。
A.白底红边B.白底黑边C.红底白边D.黑底白边答案:A3. 施工现场和机动车道与220/380V架空线路交叉时的最小垂直距离应是( )A.4mB.5mC.6mD.7m答案:A4. 电动机在额定工作状态下运行时,定子电路所加的( )叫额定电压。
A.线电压B.相电压C.额定电压答案:A5. 国家标准规定凡( )kw以上的电动机均采纳三角形接法。
A. 3B. 4C.75答案:B6. 下列关于高压阀型避雷器特点描述正确的是( )。
A.串联的火花间隙和阀片多,而且随电压的升高数量增多B.并联的火花间隙和阀片少,而且随电压的升高数量增多C.串联的火花间隙和阀片少,而且随电压的升高数量减小D.并联的火花间隙和阀片多,而且随电压的升高数量减小答案:A7. 电炉电阻的工作温度高达( )℃。
A.100B.200C.400D.800答案:D8. 两只额定电压相同的`电阻，串联接在电路中，则阻值较大的电阻( )。
A.发热量较大B.发热量较小C.没有明显差别答案:A9. 架空线路与火灾和爆炸危险环境接近时，其间水平距离一般不应小于杆柱高度的( )。
A. 1B. 1.2C. 1.3D. 1.5答案:D10. 绝缘栅型场效应管可分为( )。
A.N沟道耗尽型.P沟道耗尽型.N沟道增强型.P沟道增强型B.N沟道增强型.P沟道耗尽型C.N沟道耗尽型.P沟道耗尽型D.N沟道增强型.P沟道增强型答案:A11. 金属导体的电阻与( )有关。
A.它两头的电压B.通过它的电流强度C.它的长度和截面积D.电功率答案:C12. 三相单速异步电动机定子绕组概念图中每相绕组的每个极相组应( )着电流箭头方向联接。
第4章 步进电动机
输入环形分配器的脉冲电源频率为1000HZ，求每
相脉冲电压频率是多少？
f f
1000 250H Z N 4
A
脉冲频率f
AB
BC
CD
A相
DA
+E
AB
BC
B
A相绕组通电脉冲
B相 φ
1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1
C
C相 0 D相
0 1
B相绕组通电脉冲
D
1
2、静态转矩T的理论分析
反应式步进电机是靠齿槽磁阻不同而产生磁阻转矩 的。静态转矩是指某相通入直流电流的条件下所产生 的电磁转矩。
因此步进电机静态电磁转矩T的表达式可以由机电能 量转换原理中的能量平衡关系导出。
例：当A相绕组通电时：
Ua
A相 C相 D相 B相
d Laia U a raia dt
步进电机电角度与齿距角、步距角的关系
3600 已知齿距角t Zr
3600 步距角s = 机械角度 N NZr
t
如果将转子齿数看做转子的极对数，那么一个齿距 就对应3600电角度，即用电角度表示的齿距角为：
齿距角se 360 电角度 =2 电弧度
0
3600 步距角 se 电角度 N N
状态数等于绕组相数的称为单拍制分配方式；
状态数等于绕组相数2倍的称为双拍制分配方式； 不管分配方式如何，每循环一次，控制电脉冲的 个数总是等于拍数N，而加在每相绕组上的脉冲电压 （或电流）的个数却等于1，因而控制电脉冲频率f
是每相脉冲电压频率fφ 的N倍，即：
f f
N
例：某四相步进电动机采用四相双四拍运行方式，
电动机基础知识
（a）定子铁心
（b）定子冲片
定子铁心及冲片示意图
四、三相异步电动机的结构
（3）定子绕组
定子绕组是三相电动机的电路部分，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时 ，就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线 圈连接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导 线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机的 定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁心槽 内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1, V1, W1 ，末端分 别标为U2, V2, W2 。这六个出线端在接线盒里的排列如下图所示，可以接成星形或三 角形。
2）发电机：在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为 电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电，如我 厂的9000KW发电机和25000KW发电机。随着风力发电技术的日趋成熟，风 电也慢慢走进我们的生活。
3）变压器：在有的书上称之为静止的电机。
二、电动机的分类
1、按工作电源分类：
• 2. 额定功率（4.0KW）
单额位定。功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率，用PN表示，以千瓦（kW）或瓦（W）为
• 3. 额定电压（380V）
过额额定定电电压压是的指±接5到%电。动电机压绕过组高上，的电线动电机压容，易用烧U毁N表；示电。压三过相低电，动电机动要机求难所以接启的动电，源即电使压启值动的后变电动动一机般也不可应能超带 不动负载，容易烧坏。
九年级物理全册 第20章 第4节《电动机》教案 (新版)新人教版-(新版)新人教版初中九年级全册物理
（一）、磁场对通电导线的作用
教师演示实验，引导学生观察实验。并提出问题：
1、导体通电后，你看到了什么？
2、导体运动了说明了什么？
3、导体受到的力与哪些因素有关？
4、导体受到到的力，力的方向是一样的吗？
学生实验：磁场对电流的作用
观察磁场对通电直导线的作用并完成下列问题：
1、给直导线通电，会发现直导线 。
1、线圈通电后，你看到了什么？
2、线圈受到了力的作用，力的方向是一样的吗？
3、你有什么好的办法让线圈持续运动？
根据学生的讨论总结结论：通电线圈在磁场中受力转动了。
学生探究：怎样让线圈转动起来？
（三）、电动机：
1、观察电动机模型，理解电动机的构造和原理。
结构：转子、定子、换向器
原理：通电线圈在磁场中受力转动实质是机械电能转化为机械能
2、结合电动机模型说明为什么要换向器。
3、简述“生活中的电动机”。
学生分组讨论，并导入新课。
教师演示实验并引导学生观察实验现象，总结实验结论。
学生分组分析实验现象，在教师的引导下回答问题，并总结新知识。
让学生按照课本步骤完成，并说明这就是一个小电动机
板 书设 计
（一）、磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
教
学
目
标
知识
与
技能
1、知道磁场对通电导体有力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关；
2、通过“探究磁场对通电线圈的作用”这一活动，了解电动机的工作原理和能量转化；
3、了解直流电动机的构造，了解电动机在电器中的应用，亲历探究过程，培养学生的观察能力。
4. 电动机星、三角启动PLC控制
一、布尔代数的基本公式 布尔代数的基本公式
二、逻辑函数的化简
通常所说的最简式是指最简的与或表达式，所谓的 与或表达式是表达式中的乘积项的个数最少，每个 乘积项中的变量个数最少。而化简的方法一般采用 并项法、配项法、加项法和吸收法等。 （1）并项法； （2）配项法： （3）加项法： （4）吸收法：
• • • •
4．2．2定时器，计数器的应用 ． ． 定时器 定时器，
一、计时器的应用 （一）得电延时合
（二）失电延时断
（三）3台电动机顺序起动
• 控制要求。电动机M1起动5s后电动机M2起动, 电动机M2起动5s后电动机M3起动；按下停止 按钮时，电动机无条件全部停止运行。 输入/输出分配。X1：起动按钮，X0:停止按钮， Y1：电动机M1，Y2：电动机M2，Y3：电动机 M3。 梯形图方案设计。该题涉及时间的问题，所以， 可以采用分段延时和累计延时的方法，如图4-7 所示
一、明确控制任务和控制内容
三速电动机起动和自动加速的控制内容为： 先起动电动机低速运行，使KM1、KM2闭 合；低速运行T1(3s)后，电动机中速运行， 此时断开KM1、KM2，使KM3闭合；中速 运行T2（3s)后，使电动机高速运行，断开 KM3，闭合KM4、KM5；5个接触器在三 段速度运行过程中要求互锁；如有故障或 热继电器动作可随时停机。
4．1应用背景 ． 应用背景
电动机起动的条件：起动电流足够小， 电动机起动的条件：起动电流足够小，起动 时间足够短，起动转矩足够大， 时间足够短，起动转矩足够大，而且在起动 起动电流是额定电流的（ ～ ） 时，起动电流是额定电流的（4～7）倍。小 一点的电机可以采用直接启动，对于7.5KW 一点的电机可以采用直接启动，对于 以上电动机需采用降压启动， 以上电动机需采用降压启动，如Ｙ/△降压启 △ 动，正常运转时定子绕组为接成三角形联结 的三相交流异步电动机，在需要降压起动时， 的三相交流异步电动机，在需要降压起动时， 可采用Ｙ △ 可采用Ｙ/△降压启动的方法进行重载或轻载 起动， 起动，其方法是起动时先将定子绕组接成星 形联结，然后进行全压运行。 形联结，然后进行全压运行。
4-永磁同步电动机(基础)
4.2 内置径向式转子磁路结构
转轴
隔磁磁桥
永磁体
内置结构式转子的永磁体位于转子内部，永磁体外 表面与定子铁心内圆之间(对外转子磁路结构则为永 磁体内表面与转子铁心外圆之间)有铁磁物质制成的 极靴，极靴中可以放置铸铝笼或铜条笼，起阻尼或 (和)起动作用，动、稳态性能好，广泛用于要求有异 步起动能力或动态性能高的永磁同步电动机。内置式 转子内的永磁体受到极靴的保护，其转子磁路结构的 不对称性所产生的磁阻转矩也有助于提高电动机的过 裁能力和功率密度，而且易于“弱磁”扩速。
直轴电枢反应 为去磁性质
Ed E0
I&1 超前 E&0 I&1 滞后 U&
相当于感性负载
直轴电枢反应 为去磁性质
Ed E0
I&1 I&q
I&1与 U&同相位
仅有交轴电枢 反应，无直轴 电枢反应
Ed E0
I&1 滞后 E&0
相当于感性负载
直轴电枢反应 为助磁性质
Ed E0
7.2 永磁同步电机电磁转矩和矩角特性
1. 普通双层短距绕组
波形不好；永磁齿 磁导磁阻转矩大； 绕组端部长,不经济
2. 集中绕组 一对极下放置三 相集中绕组，绕 组基波系数低， 电机性能差。
3. 普通分数槽绕组
q 1 的分数槽绕
组可以改善电动势 和磁动势波形，
绕组的端部长。
4. 特殊分数槽绕组
q 1 3 这种
人教版九年级下册物理第4节 电动机教案与反思精
第4节电动机原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！灵师不挂怀,冒涉道转延。
——韩愈《送灵师》教学目标一、知识与技能1.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。
2.了解直流电动机的构造和工作原理及其能量转化。
二、过程与方法通过实验探究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,激发学生思维,提升物理学习的兴趣,并使学生在此过程中体验获取知识、探究新事物的方法。
教学重点磁场对通电导线的作用。
教学难点直流电动机的构造和工作原理。
教具准备电源、滑动变阻器、开关、蹄形磁体、导体棒、开关、导线、矩形线圈、多媒体课件。
教学过程新课引入电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具．它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．你知道电动机的工作原理吗？从学生的质疑中导入新课。
合作探究探究点一磁场对电流的作用活动1：展示如图所示的装置，让学生猜想一下，当开关闭合后，将会观察到什么现象？学生诧异？闭合开关，让学生观察实验现象？根据实验现象讨论、交流产生此现象的原因是什么？师适当点拨：现象→原因→有磁场↓↓↓导线运动→受力的作用→通电导体是磁体归纳总结：磁场对通电导体有力的作用。
知识拓宽：并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。
活动2：要想改变导体在磁场中的运动方向，如何操作？学生交流、讨论，发表自己的观点，师总结。
总结：改变磁场的方向；可以改变电流的方向。
活动3：根据学生的猜想，进行验证。
让学生观察实验现象，讨论得出实验结论。
归纳总结：通电导线在磁场中受力方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关；当电流方向、磁感线方向发生改变时，通电导体受力方向也发生改变。
活动4：根据实验现象，大家讨论一下，在这个装置在能量的转化是怎样的？在生活中哪些用电器是利用这一原理来工作的？学生交流、讨论，发表己的观点。
一台4极三相异步电动机_解释说明以及概述
一台4极三相异步电动机解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将介绍和探讨一种名为4极三相异步电动机的设备。
这种电动机是一种常见且广泛应用于各个领域的电动机，其特点和优势使得它在工业生产中扮演着重要的角色。
我们将从基础知识开始，详细解释该电动机的工作原理、结构以及特点，并对其应用领域进行探讨。
1.2 文章结构本文共分为五个部分组成。
首先在引言部分对整篇文章进行概述，明确文章的目的和结构。
接下来，在“三相异步电动机基础知识”一节中，将介绍该类型电动机的基本知识，包括工作原理、构造和特点以及应用领域等内容。
紧接着，在“四极电动机的特点和优势”一节中，将重点探讨四极三相异步电动机相比其他类型电动机所具有的独特优点和特征，并通过实际案例进行分析。
在“三相四极异步电动机工作过程详解”一节中，将逐步详细解释该类型电动机的启动和运行过程，并对转子损耗和效率进行考虑。
最后，在“结论与展望”一节中，将对文章的主要内容进行总结，并对未来该类型电动机的发展趋势和应用前景进行评估。
1.3 目的本文旨在提供读者对于4极三相异步电动机有一个全面的了解，并能理解其工作原理、特点以及优势。
通过阅读本文，读者将能够更好地认识和应用该类型电动机，在实际工作中提高生产效率和质量。
此外，本文也希望为今后该类型电动机的研究和改进提供一定的参考价值。
2. 三相异步电动机基础知识2.1 工作原理三相异步电动机是一种常见的交流电动机，通过将三个互相位移120度的交流电源接入到定子绕组上，产生旋转磁场。
当电动机启动时，该旋转磁场与转子中感应的磁场之间存在差异，由于吸引力的作用，转子会被拖拽并开始旋转。
这里的"异步"指的是旋转磁场和转子运动之间的差异。
2.2 构造和特点三相异步电动机包含两个主要部分：定子和转子。
定子是由定子绕组和铁心组成，其中绕组上连接着外部电源以产生旋转磁场。
而转子则通常由铁心、导体条和端环构成。
与其他类型的电动机相比，三相异步电动机具有以下几个显著特点：- 结构简单: 由于没有刷子、无需直流供电等因素，使得三相异步电动机的结构更加简单且易于制造。
电动机人教版九年级物理全一册(共20张PPT)
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
的共同作用可以改变说话者发出声音的 通电线圈在磁场中受力转动
通电线圈在磁场中受力转动
通电线圈在磁场中受力转动
响度 (填“音调”“响度”或“音色”)。 通电线圈在磁场中受力转动
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动 通电线圈在磁场中受力转动
第 11 题图
12.实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相ห้องสมุดไป่ตู้的电流
时相互吸引(如图),这是因为电流能够产生磁场,而磁场对
电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力,
对 a 导线:通电导线 b 产生的磁场对它具有向右的
作用力;对 b 导线:
通电 A 导
线产生的磁场对它具有向。左的作用力
第 12 题图
从而
通电线圈在磁场中受力转动
带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
10.如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当 接入电路,有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。小明认
为该电流表的工作原理是 磁场 对电流会产生力的作
用。若电流从负接线柱流入,指针会反方向
偏转(损坏电流表),可知通电导体受力的方
圈中通有随声音变化的电流时, 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
通电线圈在磁场中受力转动 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动 通电线圈在磁场中受力转动 线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
谢谢观看
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
线圈在磁场中受力的作用不断地来回振动
第四章电动机及其控制
机座用来放置主磁极和换向磁极， 同时它也是磁路的一部分， 起导磁作用， 用铸铁或铸钢制成。 机座的两边各有一 个端盖， 端盖的中心是空的， 用以装转 轴。 主磁极由磁极铁心和励磁绕组组成， 可以是一对、 两对、 三对等。 当励磁绕 组通以直流电时， 产生恒定的磁场， 改 变电源电流的极性即可改变磁场的方向。 主磁极铁心一般都采用电磁铁， 由直流 电流来励磁。 只有小直流电机的主磁极 才用永久磁铁， 这种电机称为永磁直流 电机。
37
4.额定转速 电动机在额定运行时， 转轴的转 速称为额定转速。 5.额定功率 电动机额定运行状态下， 电动机 轴上输出的机械功率称为额定功率； 发 电机的额定功率是指供给负载的电功率。 6.额定励磁电流 电动机在额定运行的情况下， 通 过励磁绕组的电流称为额定励磁电流。
23
l为每根有效导体的长度， 取决于 电动机的结构， 是个定值； I为每根导 体中的电流， 与电枢电流Ia成正比。 直 流电动机受到的电磁转矩T是由所有有效 的导体所受电磁力F共同产生的， 正比 于电磁力F， 可以用下式来表示: T=CTΦIa 式中， CT为电磁转矩系数， 与电 机结构有关， 是个常数； Φ为每极磁通， 单位是Wb； Ia为电枢电流， 单位为A； T的单位为N· m。
第四章 控制电机及其选择计算
1
4.1 步进电动机及其控制
步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制、 并将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移 的控制电机。步进电动机由专用电源供给电 脉冲，每输入一个脉冲，步进电动机就前进 一步。 步进电动机是受脉冲信号控制的，因此适合 于作为数字控制系统的执行元件。在负载能 力的范围内，它的位移量与电脉冲数成正比 ，速度与脉冲频率成正比，所以，可以改变 脉冲电源的频率来实现调速。
人教版九年级物理第二十章电与磁第四节电动机
实验结论
1．通电导线在磁场中要受到力的作用。 2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流 的方向、磁场的方向有关。
问题
通电导线在磁场中的受力方向如何判断呢？
判定方法
左手定则： ①伸开左手，四指并拢，拇指与
四指垂直，且在同一平面里。 ②让磁感线垂直穿过手心（或手
心对着N极）。 ③使四指指向电流方向，则大拇
二、直流电动机 想一想
如何实现线圈在通过平衡位置时，自动改变电流方向？ 通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。
电刷 换向器
两个 铜半环
电动机一个工作循环：
E
A
B
F
E
A
B
F
F
A
B
E
F
A
B
E
知识归纳：
电动机的工作原理： 通电线圈在磁场中受力而转动。 利用换向器并结合惯性实现持续转动。
电动机的能量转换：
B.磁场方向改变时，导体受力方向改变
C.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D.电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
3.电动机是利用 通电导体在磁场里受力转动的原理 制成的.
板书设计
板书设计
电动机
1.工作原理： 利用通电导体（线圈）在磁场里受力 转动的原理制成的.
2.分类: 直流电动机和交流电动机 3.直流电动机：
电能
机械能
三、实际电动机
1．电动机由两部分组成： 转子和定子 能够转动的线圈，也叫转子。 固定不动的磁体，也叫定子。
2．电动机的基本构造 构 造：磁极、线圈、__换_向__器_____和电刷组成。
工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的 原理工作的。 换向器的作用：当线圈刚转过__平__衡___位置，能及 时改变线圈中电流方向。
人教版九年级物理下册同步教学 第20章 第4节 电动机
3．如图所示的实验装置,是用来研究____磁__场__对__通__电__导__体__的__作__用(选填“电流的磁 效应”或“磁场对通电导体的作用”)的。实验中把导线ab放在磁场里,接通电源, 让电流通过导线ab,会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电 路,会观察到导线ab向_____(选填左“左”或“右”)运动；如果不对调电源正、负 极 , 但 把 蹄 形 磁 体 上 下 磁 极 调 换 一 下 , 会 观 察 到 导 线 ab 向 _____( 选 填 左“ 左 ” 或 “右”)运动；如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换,则会 观察到导线ab向_____(选填“右左”或“右”)运动。
3．转向器的作用：当线圈转到__平__衡__位置时,能自动改变线圈中____电__流方向, 使电动机能持续1．通电导体在磁场中受到力的作用,是由于通电导体周围存在着__磁__场__,通电 导体相当于____磁__体,因此在磁场中要受到磁场力的作用。
2．在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关时,小兰同学做了如下图 (a),(b),(c)所示的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头 表示电流的方向,F的方向表示导线受力的方向,S、N表示U形磁体的南、北极。 请回答：
10．在物理学中，用 表示电流的方向垂直于纸面向里， 表示电 流的方向垂直于纸面向外。如图表示直导体 a 在磁场中受到一个既跟电 流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力 F，选项中所示 的四种情况中，通电导体 b 受到的磁场力方向水平向左的是( C )
发电机与电动机
（适用于绕线式电动机）
以下介绍降压起动和转子串电阻起动。
1、 降压起动
(1) Y－ 换接起动
I lY
U1
+
Ul
－ W1
Z
W2
U2
V1
V1
Z
起动 设：电机每相阻抗为
三 角 形 联 结 Il 时3： UZl 星形联:结 IlY时3UlZ
I l
+
W2
Ul
－
W1
V2
U1
Z
U2 V1
正常运行
I lY 1
I l
n 1
1 0 0 0
三相异步电动机铭牌数据
1、 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号 机座中心高（mm） 三相异步电动机
2. 电压 电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。
例如：380/220V、Y/ 是指线电压为 380V 时 采用 Y联结；线电压为 220V 时采用 联结。
T
O
T2
T´2
自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械 的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由 操作者加大油门，才能带动新的负载） 。
异步电动机的运行与控制
直接起动： n = 0，s =1, 接通电源。
起动问题：起动电流大，起动转矩小。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的4 ~
7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2)倍。
3. 电流 电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。
例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形联结下电机的线电流为 6.73A；三角形联结下线电流为 11.64A。两种接法下相电流均为 6.73A。
电动机的发展历程与前景教案设计
电动机是指利用电能产生转动力矩的电器设备，它是现代机械工业和电子技术不可缺少的一部分。
随着工业的发展，电动机也在不断地发展和完善，今天我们就来一起了解一下电动机的发展历程与前景。
一、电动机的发展历程1.早期电动机早期的电动机主要由Joseph Henry、Michael Faraday、Nikola Tesla等人发明。
最早的电动机是直流电动机，它是由Faraday发明的。
直流电动机使用直流电，它的转子由通电的线圈组成，将磁场产生在转子上。
通过交变的电流，这些线圈被激励，产生旋转的磁场。
但是，直流电动机的劣势是它的实用性和使用寿命都不高。
2.交流电动机交流电动机是在1870年由著名的发明家Nikola Tesla发明的。
它的功率比直流电动机高，而且消耗的功率更小。
交流电动机的优点在于，它可以使用先进的控制器来控制电动机的性能。
有些技术还可以自动调整转速和电流。
随着交流电动机的发展，它逐渐取代了直流电动机的地位，成为现代电动机的主流。
3.感应电动机感应电动机是由Nikola Tesla于1887年发明的。
它的转子没有通电的线圈，而是由非导体材料制成。
通过交变的电流，线圈被激励，转子就会开始旋转。
感应电动机可以完成各种各样的动作，如调整速度、转向等。
4.永磁直流电动机永磁直流电动机是由美国日立公司发明的。
它使用永磁体而不是线圈来产生旋转力矩。
永磁体通常是一种特殊的合金，它可以在电磁场中产生恒定的磁场。
由于永磁直流电动机直接使用永磁体，所以效率比传统永磁电动机更高。
二、电动机的前景1.环保型电动机随着人们对环保的关注度不断提高，环保型电动机逐渐替代传统的内燃机，成为各行各业的首选。
环保型电动机不仅使用电能，还可以使用太阳能、风能等清洁能源，并且可以将其转化为动力。
因此，环保型电动机有望逐步取代传统的石油、汽油发动机，成为未来的主流。
2.智能化电动机智能化电动机是指利用图形处理器、线性控制器等先进的技术实现智能化控制的电动机。
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4、自学“科学世界”扬声器是怎样发生的。
学生认真观察、思考积Байду номын сангаас回答问题。
学生认真听讲，积极思考。
学生参与教师演示实验
认真看教材
学生自学教材，互相讨论交流。
学生渴望理解知识，一定会积极思考。
实验教学更直观，更能激发学生学习的积极性。
引导学生变被动学习为主动学习
4、练习
请学生练习137页1题
教学内容：第4节电动机
教学目标：
一、知识与技能
1、了解磁场对通电导线的作用。
2、了解直流电动机的结构和工作原理。
3、初步认识科学与技术之间的关系。
二、过程与方法
经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。
三、情感态度与价值观
通过了解知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
实验：134页图20.4-2示
结果：转动（左右）
结论：通电线圈在磁场中受力转动
学生探究：让线圈转动起来
（让学生按照课本步骤完成，并说明这就是一个小电动机）
3、电动机：
看录像、然后分析总结如下：
（1）、结构：转子、定子、换向器
（2）、原理：通电线圈在磁场中受力转动实质是机械电能转化为机械能
（3）、重点分析图20.4-6，说明为什么要换向器。
学生练习
起到巩固的作用
5、小结
小结：根据板书，总结本节内容，明确重、难点。
学生小结本课内容
提炼本节课重点知识，形成一定技能。
板书设计：
第四节电动机
一、磁场对通电导线的作用
1通电导线在磁场中受到力的作用。
2通电导线在磁场中受力的方向，跟电流的方向和磁感线的方向有关。
二、电动机的基本构造。
三生活中的电机。
2.导入
通电导体的周围有磁场，等效一磁体，把它放在另一磁场中，会不会发生作用？
学生积极思考
学生兴趣浓厚，急于了解知识。
3讲新。
1、磁场对通电导线的作用：
实验：133页图20.41-示
结果：
结论：（学生分析，教师总结）
通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
2、磁场对通电线圈的作用：
教学重点：磁场对电流的作用。
电动机的基本构造与原理。
难点：电动机的基本构造与原理。
教学准备：多媒体、磁体、线圈、开关、电源、导线
教学时间：一课时
教学过程：
第（1）课时
教学环节
教师活动预设
学生活动预设
设计意图
1.复习巩固
复习电磁铁、通电螺线管的相关知识
请一到二名同学回答
巩固旧知识，为学习新知识打基础。
作业安排：课后2、3、4
预习题：磁生电的条件及发电机的原理
课后反思：成功
不足