物理高二第一学期(试用版)第十章 D 直流电动机 课件 _2
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直流电机教学ppt
所以电刷A为正极性，电刷Ｂ为负极性。电枢旋转180°时，导 体cd转至Ｎ极下，感应电动势的方向由c指向d，电刷A与d所连
换向片接触，仍为正极性；导体ab转至S极下，感应电动势的 方向变为a指向b，电刷B与a所连换向片接触，仍为负极性。可 见，直流发电机电枢线圈中的感应电动势的方向是交变的，而
通过换向器和电刷的作用，在电刷Ａ、Ｂ两端输出的电动势是 方向不变的直流电动势。若在电刷Ａ、Ｂ之间接上负载，发电
第一章 直 流 电 机 图1.2.3 主磁极
第一章 直 流 电 机 图1.2.4 换向极
第一章 直 流 电 机
2) 换向极（commutating pole）
两相邻主磁极之间的小磁极叫换向极，也叫附加极或间极。 换向极的作用是改善电机换向，减小电机运行时电刷与换向器 之间可能产生的火花。换向极由换向极铁心和换向极绕组构成， 如图1.2.4所示。换向极铁心一般用整块钢制成。对换向性能 要求较高的直流电机，换向极铁心可用1～1.5 mm厚的钢板冲 制叠压而成。 换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极 铁心上。整个换向极用螺钉固定于机座上。换向极的数目一般 与主磁极相等。
由c流向d。载流导体ab和cd均处于N、S极之间的磁场当中，受
到电磁力的作用，其方向由左手定则确定，可知这一对电磁力 形成一个转矩，称为电磁转矩，电磁转矩的方向为逆时针方向， 使整个电枢逆时针方向旋转。当电枢旋转180°，导体cd转到N 极下，ab转到S极，如图⒈⒈１所示，由于电流仍从电刷A流人， 使cd中的电流方向变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从 电刷B流出，用左手定则可判别，电磁转矩的方向仍是逆时针方 向。
(3)额定电流IN：是指电机按照规定的工作方式运行时电 枢绕组允许流过的最大电流，单位为A(安)。
换向片接触，仍为正极性；导体ab转至S极下，感应电动势的 方向变为a指向b，电刷B与a所连换向片接触，仍为负极性。可 见，直流发电机电枢线圈中的感应电动势的方向是交变的，而
通过换向器和电刷的作用，在电刷Ａ、Ｂ两端输出的电动势是 方向不变的直流电动势。若在电刷Ａ、Ｂ之间接上负载，发电
第一章 直 流 电 机 图1.2.3 主磁极
第一章 直 流 电 机 图1.2.4 换向极
第一章 直 流 电 机
2) 换向极（commutating pole）
两相邻主磁极之间的小磁极叫换向极，也叫附加极或间极。 换向极的作用是改善电机换向，减小电机运行时电刷与换向器 之间可能产生的火花。换向极由换向极铁心和换向极绕组构成， 如图1.2.4所示。换向极铁心一般用整块钢制成。对换向性能 要求较高的直流电机，换向极铁心可用1～1.5 mm厚的钢板冲 制叠压而成。 换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极 铁心上。整个换向极用螺钉固定于机座上。换向极的数目一般 与主磁极相等。
由c流向d。载流导体ab和cd均处于N、S极之间的磁场当中，受
到电磁力的作用，其方向由左手定则确定，可知这一对电磁力 形成一个转矩，称为电磁转矩，电磁转矩的方向为逆时针方向， 使整个电枢逆时针方向旋转。当电枢旋转180°，导体cd转到N 极下，ab转到S极，如图⒈⒈１所示，由于电流仍从电刷A流人， 使cd中的电流方向变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从 电刷B流出，用左手定则可判别，电磁转矩的方向仍是逆时针方 向。
(3)额定电流IN：是指电机按照规定的工作方式运行时电 枢绕组允许流过的最大电流，单位为A(安)。
高二物理上《第三篇电场和磁场第十章磁场D.直流电动机》9沪科课标版PPT课件 一等奖名师公开课比赛优质课
14.为使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该 同学应将（ ）
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
15.如图所示，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E
为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说 法正确的是( )
A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭
B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭
C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭
D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭
16.下图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴
5.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏 验电器相连。用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一 个角度，如图所示，这时（ ） A.锌板带正电，指针带负电 B.锌板带正电，指针带正电 C.锌板带负电，指针带正电 D.锌板带负电，指针带负电
6.在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上。 第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一 个角度。第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通的 玻璃扳，再用弧光灯照射，验电器指针不张开。由此可以判 定，使金属板产生光电效应的是弧光中的（ ） A.可见光成份 B.紫外光成份 C.红外光成份 D.无线电波成份
D．LC回路的振荡频率增大
9
图1
y/cm
4
2
0 1 2 3 45 6 7 8
－2
－4 图2
y/cm 2 1
t/s 0 －1 －2
2 4 6 8 10 12 14 16
高二物理上《第三篇电场和磁场第十章磁场D.直流电动机》8沪科课标版PPT课件 一等奖名师公开课比赛优质课
F2 F2 F1
(c)d
a(b)
N
F2
F1 (c)d
a(b)
F2
F1 a(b) a(b)
S
(c)d
(c)d F2
(c)d
a(b)
N
F1 (c)d
a(b)
F2
中国自主研发：永磁同步电机牵引系统
3、展示交流：利用课堂工作单交流学习成果。
图1
图2
两片断开的弧形金属片的作用是什么呢？
图3
图5
F1 (c)d
a(b) a(b)
S
F1
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a(b)
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F1 (c)d
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换向器
电刷
无刷直流电动机
趣味物理DIY
F1 (c)d
a(b) a(b)
S
F1
(c)d
1776年瓦特改进了蒸汽机 1820年奥斯特发安现培电：流磁的场磁对效电应流。有力的作用
第十章 D 直流电动机
电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
永磁体
线圈
软铁芯
电动机的组成：定子、转子。
N S
II
直直流流电电动动机机的工作原理
bc
II
a d
F1
S
a(b)
(c)d N F2
电动机的工作原理：磁场力使转子转动。
DIY电动机
直直流流电电动动机机的工作原理
bc
II
a d
F1
S
a(b)
(c)d N F2
F1 (c)d
a(b)F2ຫໍສະໝຸດ F1 F2F1 F2
直流电动机
物理高二第一学期(试用版)第十章 D 直流电动机 课件
0.2 0.2
0.02 0.02
作业
• 《练习部分》P75页 A组
不论是专家还是伪造者都不能违背事物的本质，而唯独艺术家可以，因为艺术家是在不变中改变，他们没有违背事物的本质。 有些话，适合烂在心里，有些痛苦，适合无声无息的忘记。 讨厌一个人，但却又能发觉他的优点好处，像这样子有修养的人，天下真是太少了。 世上的事，不如己意者，那是当然的。 路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 不在其位，不谋其政。——《论语·泰伯》 爬上最高的境界，你会陡然发现：那里的景色竟然是你司空见惯的。 不在其位，不谋其政。——《论语·泰伯》 一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。 勇猛大胆和坚定的决心能抵得上武器的精良。——达芬奇 培育参天的大树要从幼苗护起，呵护幼小的心灵应把点滴看重。——邵坤 山路曲折盘旋，但毕竟朝着顶峰延伸。
换向器的作用： 使线圈每经过平衡位置时，电流的方向就改变一次。
F
N
S
I
F
电动机效率公式的推导
电动机的效率
电能 → 输出机械能 ＋内能
IUt W Q
IU W Q
tt
输出的机械功率 P出 输入的电功率 P入
100％
W
＝ t 100％ IU
Fs
t 100％ IU
实验电路图及实验数 据的记录
D 直流电动机
带有电动机的家用电器
直流电动机的内部结构
定子 转子
试用左手定则判断线圈在 （1）（2）（3）种情况下 各边受力情况
图（1）
S
N
I
图（2）
Fb
c
S
N
a
IdF
F
b
a
S
cN
物理：14.7《直流电动机》课件(北师大版九年级)
电刷
+ U
N
F E
I I
E F
–
换向片
S
由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中 产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的 方向相反。
直流电机的构成
直流电机由定子、转子和机座等部分构成。 励磁 绕组 机座
磁极
转子
励磁式直流电动机结构
1. 转子（又称电枢） 由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。 2. 定子 定子的分类： 永磁式：由永久磁铁做成。
电 压 降 低
T
二. 改变电枢电压调速的特点
（1）工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超 过UN，，而 n U，所以调速只能向下调。 （2）可得到平滑、无级调速。 （3）调速幅度较大。
说明：改变电压的调速方法必须有连续可调的大功 率直流电源，这种调速方法适用G - M（发电机-电 动机）系统。G-M 系统通过改变直流发电机的励磁 电流来改变发电机的输出电压，发电机的输出电压 再去控制电动机的电枢电压。这种方法投资大，目 前广泛使用的方法是可控硅整流电路调节电枢电压。
Ra U T 即： n n0 n 其中 n0 ，n 2 K EΦ KT K EΦ
Ra U T n n0 n 其中 n0 ，n 2 K EΦ KT K EΦ
n0： 理想空载转速,即T=0时的转速。（实际工作 时,由于有空载损耗，电机的T不会为0。） 根据 n-T 公式 画出特性曲线 n0 nN n
调速过程: U一定,则 Rf
E
E
n
Ia
Ia
T
暂时 T > TL
最后达到新的平衡
三. 减小 调速的特点：
（1）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调， 受机械本身强度所限，n不能太高。 （2）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多）， 调节控制方便。
直流电机PPT精品课件
绕电枢一周， 所有元件互相串联构成一闭合回路。
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
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b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
十章直流电机ppt课件
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9.5 并励(他励)电动机的调速
并励(他励)电动机与异步电动机相比，虽然结 构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上 由其独特的优点。 主要优点：
1. 调速均匀平滑，可以无级调速(注：异步机改 变极对数调速的方法叫有级调速)。
2. 调速范围大，调速比可达200 以上(调速比等 于最大转速和最小转速之比）,因此机械变速 所用的齿轮箱可大大简化。
2. 转子(电枢) 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。
电枢铁心：由硅钢片叠装而成。
电枢绕组：单个绕组元件组成。
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9.1.2 直流电机的分类
直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并
励电动机、串励电动机和复励电动机
1. 他励电动机
励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。 I
方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论
线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里, N
极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后
中受力(左手定则)按顺时针方向旋转。
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电刷
b
N
a
I F
E
F
d
n T
E
cI
S 换向片 – U+ 线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动
电枢电流Ia及额定励磁电流If ; (2) 损耗功率PaCu ,
及PO ; (3) 额定转矩T; (4) 反电动势E。
解：(1) P2是输出功率，额定输入功率为
P1
P2
22 0.84
26.19 KW
额定电流
I P1 26.19 103 238 A
9.5 并励(他励)电动机的调速
并励(他励)电动机与异步电动机相比，虽然结 构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上 由其独特的优点。 主要优点：
1. 调速均匀平滑，可以无级调速(注：异步机改 变极对数调速的方法叫有级调速)。
2. 调速范围大，调速比可达200 以上(调速比等 于最大转速和最小转速之比）,因此机械变速 所用的齿轮箱可大大简化。
2. 转子(电枢) 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。
电枢铁心：由硅钢片叠装而成。
电枢绕组：单个绕组元件组成。
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9.1.2 直流电机的分类
直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并
励电动机、串励电动机和复励电动机
1. 他励电动机
励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。 I
方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论
线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里, N
极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后
中受力(左手定则)按顺时针方向旋转。
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电刷
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S 换向片 – U+ 线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动
电枢电流Ia及额定励磁电流If ; (2) 损耗功率PaCu ,
及PO ; (3) 额定转矩T; (4) 反电动势E。
解：(1) P2是输出功率，额定输入功率为
P1
P2
22 0.84
26.19 KW
额定电流
I P1 26.19 103 238 A
高中物理-直流电机的基本原理与结构课件
4.额定电流IN：指额定电压和额定负载时允许电机长期输人〔电动机〕 或输出〔发电机〕的电流。
5.额定转速nN：指电动机在额定电压和额定负载时的旋转速度。 6.电动机额定效率ηN：指直流电动机额定输出功率PN与电动机额定输人 功率P1＝UNIN比值的百分数。
第十三页，编辑于星期五：十一点 十五分。
第十四页，编辑于星期五：十一点 十五分。
P2=Pem-PFe-Pm-PS=Pem-P0=P1-∑P
〔3-8〕
第二十一页，编辑于星期五：十一点 十五分。
4．直流电动机的效率为
一般中小型直流电动机的效率在75％－85％之间，大 型直流电动机的效率在85％－94％之间。
第二十二页，编辑于星期五：十一点 十五分。
5．他励直流电动机的功率平衡关系可用功率流程图来表示， 如图3-1l所示。
空载损耗P0
P0=Pm+PFe
(3－5)
直流电动机总损耗∑P为
∑P=Pm+PFe+Pcu+Ps
2．直流电动机输人的电功率为
P1=UI=UIa=〔Ea+IaRa〕Ia=EaIa+Ia2Ra=Pem+ Pcua
上式说明：输入的电功率一局部被电枢绕组消耗〔电枢铜损〕一局部
转换成机械功率。
3．直流电动机输出的机械功率为
第二页，编辑于星期五：十一点 十五分。
工作原理：电枢由原动机拖动，以恒定 转速按逆时针方向旋转，当线圈有效边ab和 cd切割磁力线时，便在其中产生感应电动势， 通过换向器和电刷的作用，使线圈产生的交 变电动势变为电刷两端方向恒定的电动势， 保持外电路的电流按一定方向流动。
第三页，编辑于星期五：十一点 十五分。
第十九页，编辑于星期五：十一点 十五分。
5.额定转速nN：指电动机在额定电压和额定负载时的旋转速度。 6.电动机额定效率ηN：指直流电动机额定输出功率PN与电动机额定输人 功率P1＝UNIN比值的百分数。
第十三页，编辑于星期五：十一点 十五分。
第十四页，编辑于星期五：十一点 十五分。
P2=Pem-PFe-Pm-PS=Pem-P0=P1-∑P
〔3-8〕
第二十一页，编辑于星期五：十一点 十五分。
4．直流电动机的效率为
一般中小型直流电动机的效率在75％－85％之间，大 型直流电动机的效率在85％－94％之间。
第二十二页，编辑于星期五：十一点 十五分。
5．他励直流电动机的功率平衡关系可用功率流程图来表示， 如图3-1l所示。
空载损耗P0
P0=Pm+PFe
(3－5)
直流电动机总损耗∑P为
∑P=Pm+PFe+Pcu+Ps
2．直流电动机输人的电功率为
P1=UI=UIa=〔Ea+IaRa〕Ia=EaIa+Ia2Ra=Pem+ Pcua
上式说明：输入的电功率一局部被电枢绕组消耗〔电枢铜损〕一局部
转换成机械功率。
3．直流电动机输出的机械功率为
第二页，编辑于星期五：十一点 十五分。
工作原理：电枢由原动机拖动，以恒定 转速按逆时针方向旋转，当线圈有效边ab和 cd切割磁力线时，便在其中产生感应电动势， 通过换向器和电刷的作用，使线圈产生的交 变电动势变为电刷两端方向恒定的电动势， 保持外电路的电流按一定方向流动。
第三页，编辑于星期五：十一点 十五分。
第十九页，编辑于星期五：十一点 十五分。
九年级物理全册--直流电动机-PPT课件(2024版)
21
-
答案：(1)导电(或接触良好) 换向器(2)①将线圈旋转一定角度 ②增大电源电压(或换一块磁性更强的磁体)
22
-
【方法归纳】直流电动机不转的四类原因及解决措施
原因种类
具体故障
处理方法
电路原因
电刷与换向器接触不良
将换向器、电刷表面氧化层刮去,使二者接触良好
电流太小
增大电源电压
线圈内部开路
更换线圈
换向器变形,电刷同时接触同一个换向器片,使线圈被短路
调好换向器位置
23
-
原因种类
具体故障
处理方法
磁场原因
磁体的磁性弱
换强磁体
机械原因
线圈被卡住,电刷与换向器接触太紧或线圈转轴受到的摩擦力太大
调节松紧,减少摩擦
位置原因
线圈刚好处在平衡位置
用手转动线圈使其转过平衡位置
24
-
1.下列哪种设备是根据如图所示的实验原理制成的( )A.电熨斗 B.电动机C.电磁铁 D.发电机
33
-
6.如图所示,在直流电动机的工作过程中,换向器起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为 能,实际使用的直流电动机由 和 两部分组成,如图所示的线圈为 。
34
-
【解析】本题考查线圈平衡位置的特点。直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它是一种将电能转化为机械能的机器。为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，当线圈刚好转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。实际使用的直流电动机是由转子和定子两部分组成，图中线圈是转动的，称为转子。答案：电流方向 机械 转子 定子 转子
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答案：(1)导电(或接触良好) 换向器(2)①将线圈旋转一定角度 ②增大电源电压(或换一块磁性更强的磁体)
22
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【方法归纳】直流电动机不转的四类原因及解决措施
原因种类
具体故障
处理方法
电路原因
电刷与换向器接触不良
将换向器、电刷表面氧化层刮去,使二者接触良好
电流太小
增大电源电压
线圈内部开路
更换线圈
换向器变形,电刷同时接触同一个换向器片,使线圈被短路
调好换向器位置
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原因种类
具体故障
处理方法
磁场原因
磁体的磁性弱
换强磁体
机械原因
线圈被卡住,电刷与换向器接触太紧或线圈转轴受到的摩擦力太大
调节松紧,减少摩擦
位置原因
线圈刚好处在平衡位置
用手转动线圈使其转过平衡位置
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1.下列哪种设备是根据如图所示的实验原理制成的( )A.电熨斗 B.电动机C.电磁铁 D.发电机
33
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6.如图所示,在直流电动机的工作过程中,换向器起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化为 能,实际使用的直流电动机由 和 两部分组成,如图所示的线圈为 。
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【解析】本题考查线圈平衡位置的特点。直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它是一种将电能转化为机械能的机器。为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，当线圈刚好转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。实际使用的直流电动机是由转子和定子两部分组成，图中线圈是转动的，称为转子。答案：电流方向 机械 转子 定子 转子
第2章直流电机(一)[1]PPT课件
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2、额定电压U N 额定状态下电枢出线端的电压( V )。
3、额定电流 I N 在 PN、UN下,电机出线的电流( A )。
54、、额额定定励转磁速电n N流在I f
PN、UN、IN下转子的转速(
N
r
m in
)。
6、额定励磁电压 U
除此之外，还有
(仅对他励直流电机)
f N N
、T N
、 N 励磁方式等。
作用：磁路的一部分，嵌放电枢绕组。
2、电枢绕组 将许多由绝缘导线绕制成的线圈按一定 规律联结而成。
作用：产生感应电动势和通过电流，实现机电能 量转换。
3、换向器(整流子)
内蒙古工业大学
由许多换向片之间彼此绝缘 做在一个圆柱上同转子一起 转动。
发电机：将绕组中的交变电动势转换为电刷上的直流 电动势。
右行(不交叉绕组)
14 15 1 左行(交叉绕组)
可见，后一个元件紧迭在前一个元件上，取名为迭 绕组；两个大学
①极距 相邻两个磁极的中心线在电枢表面之间的距离。
弧长表示 D
2P D 是电枢直径，P 是极对数(N，S)。
槽数表示 Q
②节距
SK16 。
y1 4
y yC 1 y2 y1y3
电动机 PNUNINN 发电机 PN UNIN
内蒙古工业大学
例：一台 Z 2 型直流电动机 P N 1 6 0 k W ,U N 2 2 0 V , N 90% ,nN1500rmin， 求该电动机的输入
功率及额定电流是多少？
解： P 1 P N N 1 6 00 .9 1 7 7 .9 k W
2P
a）第一节距 y 1
同一元件的两个有效边在电枢表面上跨过的槽数。
直流电机基本知识--ppt课件
3
直流电机的优缺点
优点：
直流发电机的电势波形较好，电磁干扰较小。 直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。 直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。
缺点：
由于存在换向器，其制造、维护复杂，价格较高。
4
主要内容
1 直流电机的工作原理、主要结构、 额定值 2直流电机的电枢绕组 3直流电机的电枢反应 4电枢绕组感应电动势和电磁转矩 5直流电机换向
11
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 （二）直流电动机工作原理
左 手 定 则
12
n逆时针转向
n逆时针转向
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 （二）直流电动机工作原理
电动机运行关键：要使电枢受到一个方向不变的电磁转 矩，即当线圈边在不同极性的磁极下时受到的电磁转矩 方向不变。
若电机实槽数为Q，虚槽数为Qu，
41
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
3. 元件数、换向片数与虚槽数 每一元件有两个圈边， 每一换向片上接有两个圈边， 每一虚槽内放置有两个圈边， 元件数S等于换向片数K，也等于虚槽数
42
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
4. 元件、极距与节距 (1) 元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多 匝两种。元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换 向片相 连，其中一根称为首端，另一根称为末端。 (2) 极距：是指相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距 离，用τ表示，
39
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
现代直流电机为双层绕组，元件一个边放在某一 槽的上层，称为上层边，另一个边则放在另一槽的下 层，称为下层边。
直流电机的优缺点
优点：
直流发电机的电势波形较好，电磁干扰较小。 直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。 直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。
缺点：
由于存在换向器，其制造、维护复杂，价格较高。
4
主要内容
1 直流电机的工作原理、主要结构、 额定值 2直流电机的电枢绕组 3直流电机的电枢反应 4电枢绕组感应电动势和电磁转矩 5直流电机换向
11
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 （二）直流电动机工作原理
左 手 定 则
12
n逆时针转向
n逆时针转向
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 （二）直流电动机工作原理
电动机运行关键：要使电枢受到一个方向不变的电磁转 矩，即当线圈边在不同极性的磁极下时受到的电磁转矩 方向不变。
若电机实槽数为Q，虚槽数为Qu，
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15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
3. 元件数、换向片数与虚槽数 每一元件有两个圈边， 每一换向片上接有两个圈边， 每一虚槽内放置有两个圈边， 元件数S等于换向片数K，也等于虚槽数
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15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
4. 元件、极距与节距 (1) 元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多 匝两种。元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换 向片相 连，其中一根称为首端，另一根称为末端。 (2) 极距：是指相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距 离，用τ表示，
39
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
现代直流电机为双层绕组，元件一个边放在某一 槽的上层，称为上层边，另一个边则放在另一槽的下 层，称为下层边。
沪教版(上海)物理高二第一学期(试用版)-第十章 D 直流电动机 课件
换向器
电刷： 压在换向器上，通过引出线
将线圈跟电源连接。
直流电动机
思考3：我们能不能人为控制电动机转子的转 速和转动方向呢？
——通过改变电路中电流大小，改变磁场方向改变转 子转动方向。
思考4：如果你手头有个直流电动机，发现转 子不转，可能的原因有哪些？
——接触不良、I太小，B太小
思考5：电动机是一种把电能转化为机械能的 装置，那它能百分之百转化吗？为什么？
——电动机是一种电能转化为机械能的装置， 电动机在通电转动时由于线圈有一定的电阻， 因此总会发热，此外还有一些其他的能量损 耗。
思考6：如何提高电动机效率？
人民网 2012.08.27
在863计划新材料领域项目的支持下，中船重 工七一二研究所成功研制出我国第一台 1000kW高温超导电动机,2012年4月实现满功 率稳定运行。2012年7月，863计划“1000kW 高温超导电动机”课题通过技术验收。这标志 着我国已经具备了兆瓦级高温超导电机设计、 制造能力，成为国际上少数几个掌握高温超导 电机关键技术的国家之一。
直流电动机
什么是直流电动机？
思考1：线圈如何转动起来？
思考2：根据左手定则，安培力方向随之转变， 但线圈为什么没有反转呢？
——“换向器”
转子：
转子
可绕轴转
动的软铁
芯，铁芯
上绕有较
多匝数的
线圈作为
转子
电刷
定子 定子：
是永磁体， 产生磁场
换向器:
当线圈刚转过平衡位置 时，换向器能使靠近S 级和N级线圈边的电流 始终沿同一方向，从而 使线圈连续转动。
三、电动机能量转化效率
作业
• 希望同学们化理论为实践，做个小小工程 师，自己尝试动手制作一个简易电动机。
电刷： 压在换向器上，通过引出线
将线圈跟电源连接。
直流电动机
思考3：我们能不能人为控制电动机转子的转 速和转动方向呢？
——通过改变电路中电流大小，改变磁场方向改变转 子转动方向。
思考4：如果你手头有个直流电动机，发现转 子不转，可能的原因有哪些？
——接触不良、I太小，B太小
思考5：电动机是一种把电能转化为机械能的 装置，那它能百分之百转化吗？为什么？
——电动机是一种电能转化为机械能的装置， 电动机在通电转动时由于线圈有一定的电阻， 因此总会发热，此外还有一些其他的能量损 耗。
思考6：如何提高电动机效率？
人民网 2012.08.27
在863计划新材料领域项目的支持下，中船重 工七一二研究所成功研制出我国第一台 1000kW高温超导电动机,2012年4月实现满功 率稳定运行。2012年7月，863计划“1000kW 高温超导电动机”课题通过技术验收。这标志 着我国已经具备了兆瓦级高温超导电机设计、 制造能力，成为国际上少数几个掌握高温超导 电机关键技术的国家之一。
直流电动机
什么是直流电动机？
思考1：线圈如何转动起来？
思考2：根据左手定则，安培力方向随之转变， 但线圈为什么没有反转呢？
——“换向器”
转子：
转子
可绕轴转
动的软铁
芯，铁芯
上绕有较
多匝数的
线圈作为
转子
电刷
定子 定子：
是永磁体， 产生磁场
换向器:
当线圈刚转过平衡位置 时，换向器能使靠近S 级和N级线圈边的电流 始终沿同一方向，从而 使线圈连续转动。
三、电动机能量转化效率
作业
• 希望同学们化理论为实践，做个小小工程 师，自己尝试动手制作一个简易电动机。
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直流电动机
复习：磁场对电流的作用
安培力 方向
F安=BIL
适用条件：电流方向与磁场方向垂直
用左手定则判断
自制简易直流电动机
直流电动机的工作原理
常见直流电动机
直流电动机的构造
直流电动机的定子
直流电动机的转子和换向器
1.没有安装换向器，线圈为什么 能在磁场中保持转动？
2.若要调节调节线圈转动的快慢， 可以采取那些措施？
没有安装换向 器，线圈为什 么能在磁场中 保持转动？
当的若作刮将用去转漆漆动的。面全当与部未支架刮刮接去掉触漆，的，线那圈面线里与圈支有架电将接流如触，，受何线安运圈培中力 动？ 无电流，不受安培力，靠惯性转动。可以替代换向器
的作用。
若要调节调节 线圈转动的快 慢，可以采取 那些措施？
可相以同通过条调节件电下流大，小若，磁将场强线弱圈，或弯改折变线成圈圆形状 来形调，节线则圈转线动圈的快转慢动。 会变快还是变慢？
1.直流电动机的效率如何测量？试设计一个 实验，测直流电动机的效率。
2. 在没有电源的情况下，用外力转动直流 电动机，可否反过来将机械能转化为电能， 使电动机输出电能？
名不正，则言不顺；言不顺，则事不成。——《论语·子路》 不知道而信口开河是不明智的知道了却闭口不讲是没有尽心竭力。 一个不注意小事情的人，永远不会成功大事业。——戴尔·卡耐基 只有在有良心和羞耻心的良好基础上，人的心灵中才会产生良知。良心，就是无数次发展为体验感受的知识，正是在它的影响下，必然会派生 羞耻心责任心和事业心。——苏霍姆林斯基 友情，是人生一笔受益匪浅的储蓄。这储蓄，是患难中的倾囊相助，是错误道路上的逆耳忠言，是跌倒时的一把真诚搀扶，是痛苦时抹去泪水 的一缕春风。 认清这个世界，然后爱它。 目标的坚定是性格中最必要的力量源泉之一，也是成功的利器之一。没有它，天才会在矛盾无定的迷径中徒劳无功。 人一旦觉悟，就会放弃追寻身外之物，而开始追寻内心世界的真正财富。 生命就像是一种回音，你送出了什么它就送回什么，你播种了什么就是会收获什么，你给予什么就会得到什么。 航海者虽比观望者要冒更大的风险，但却有希望到达彼岸。 经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。 生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉
如图所示，把下边浸在水银槽当 中，将转轴和水银槽用 导线直接接在电源的两 极上，试分析，铝盘将 如何运动？
铝盘将逆时针转动
电动机的能量怎样转化？
电动机能把电能转化为机械能。
电动机能不能把电能100%转化 为机械能？
不能。电动机的能量转化有一定效率。
复习：磁场对电流的作用
安培力 方向
F安=BIL
适用条件：电流方向与磁场方向垂直
用左手定则判断
自制简易直流电动机
直流电动机的工作原理
常见直流电动机
直流电动机的构造
直流电动机的定子
直流电动机的转子和换向器
1.没有安装换向器，线圈为什么 能在磁场中保持转动？
2.若要调节调节线圈转动的快慢， 可以采取那些措施？
没有安装换向 器，线圈为什 么能在磁场中 保持转动？
当的若作刮将用去转漆漆动的。面全当与部未支架刮刮接去掉触漆，的，线那圈面线里与圈支有架电将接流如触，，受何线安运圈培中力 动？ 无电流，不受安培力，靠惯性转动。可以替代换向器
的作用。
若要调节调节 线圈转动的快 慢，可以采取 那些措施？
可相以同通过条调节件电下流大，小若，磁将场强线弱圈，或弯改折变线成圈圆形状 来形调，节线则圈转线动圈的快转慢动。 会变快还是变慢？
1.直流电动机的效率如何测量？试设计一个 实验，测直流电动机的效率。
2. 在没有电源的情况下，用外力转动直流 电动机，可否反过来将机械能转化为电能， 使电动机输出电能？
名不正，则言不顺；言不顺，则事不成。——《论语·子路》 不知道而信口开河是不明智的知道了却闭口不讲是没有尽心竭力。 一个不注意小事情的人，永远不会成功大事业。——戴尔·卡耐基 只有在有良心和羞耻心的良好基础上，人的心灵中才会产生良知。良心，就是无数次发展为体验感受的知识，正是在它的影响下，必然会派生 羞耻心责任心和事业心。——苏霍姆林斯基 友情，是人生一笔受益匪浅的储蓄。这储蓄，是患难中的倾囊相助，是错误道路上的逆耳忠言，是跌倒时的一把真诚搀扶，是痛苦时抹去泪水 的一缕春风。 认清这个世界，然后爱它。 目标的坚定是性格中最必要的力量源泉之一，也是成功的利器之一。没有它，天才会在矛盾无定的迷径中徒劳无功。 人一旦觉悟，就会放弃追寻身外之物，而开始追寻内心世界的真正财富。 生命就像是一种回音，你送出了什么它就送回什么，你播种了什么就是会收获什么，你给予什么就会得到什么。 航海者虽比观望者要冒更大的风险，但却有希望到达彼岸。 经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。 生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉
如图所示，把下边浸在水银槽当 中，将转轴和水银槽用 导线直接接在电源的两 极上，试分析，铝盘将 如何运动？
铝盘将逆时针转动
电动机的能量怎样转化？
电动机能把电能转化为机械能。
电动机能不能把电能100%转化 为机械能？
不能。电动机的能量转化有一定效率。