电动机工作原理(精选8篇)
电动机工作原理 第1篇
电动机转工作原理
电动机也称为“马达”棕色的线是绝缘层,把电能转变为机械能的机器。利用电动机可以把发电机所产生的大量电能,应用到生产事业中去。构造和发电机基本上一样,原理却正好相反,电动机是通电于转子线圈以引起运动,而发电机则是借转在磁场中转子运动产生电流。为了获得强大的磁场,不论电动机还是发电机,都以使用电磁铁为宜。直流电机的旋转原理
直流电机的旋转原理是通电导体在磁场中受力的原理旋转的,直流电机的旋转是磁场不动,导体运动
三相异步电动机的旋转原理
三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,定子绕组产生旋转磁场后,转子导体(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下,电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机单相交流电动机的旋转原理
单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。单相电不能产生旋转磁场,要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动.
电动机工作原理 第2篇
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电动机也称为“马达”,把电能转变为机械能的机器。利用电动机可以把发电机所产生的大量电能,应用到生产事业中去。构造和发电机基本上一样,原理却正好相反,电动机是通电于转子线圈以引起运动,而发电机则是借转子在磁场中之运动产生电流。为了获得强大的磁场起见,不论电动机还是发电机,都以使用电磁铁为宜。电动机因输入的电流不同,可分为直流电动机与交流电动机:
1、直流电动机——用直流电流来转动的电动机叫直流电动机。因磁场电路与电枢电路连结之方式不同,又可分为串激电动机、分激电动机、复激电动机。
2、交流电动机——用交流电流来转动的电动机叫交流电动机。种类较多,主要有:
(1)整流电动机——使串激直流发电机,作交流电动机用,即成此种电动机,因交流电在磁场与电枢电路中,同时转向,故力偶矩之方向恒保持不变,该机乃转动不停。此种电动机因兼可使用交、直流,故又称“通用电动机”。吸尘器、缝纫机及其他家用电器等多用此种电动机。
(2)同步电动机——电枢自一极转至次一极,恰与通入电流之转向同周期的电动机。此种电动机不能自己开动,必须用另一电动机或特殊辅助绕线使到达适当的频率后,始可接通交流电。倘若负载改变而使转速改变时,转速即与交流电频率不合,足使其步调紊乱,趋于停止或引起损坏。因限制多,故应用不广。
(3)感应电动机——置转子于转动磁场中,因涡电流的作用,使转子转动的装置。转动磁场并不是用机械方法造成的,而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,可看作为转动磁场。通常多采用三相感应电动机(具有三对磁极)。直流电动机的运动恰与直流发电机相反,在发电机里,感生电流是由感生电动势形成的,所以它们是同方向的。在电动机里电流是由外电源供给的感生电动势的方向和电枢电流I方向相反。
基于超声波电动机工作原理的探究 第3篇
我们平时所见到的电机均是基于电磁作用原理进行工作的。事实上,要实现机电能量转换,借助于电磁作用并不是唯一的方式。利用其他方式同样可以实现机电能量转换并最终产生机械运动。超声波电动机(ultrasonic motor)就是这类电机的一种。
超声波电动机(以下简称USM)是一种利用逆压电效应实现电能到机械能转换的新原理电机。它利用压电陶瓷和弹性体产生高频定子振动,借助于定、转子之间的摩擦将定子双向的机械振动转变为转子单一方向的回转或直线运动。由于定子机械振动的频率处于超声频率范围(≥20k Hz)内,超声波电动机由此而得名。鉴于定子的机械振动是由压电晶体根据逆压电效应所产生的,故超声波电动机又名压电马达。超声波电机具有低速大力矩、体积小、重量轻且超静运行等优点,特别适应于作照相机、微型机器人以及小卫星中的微执机构等。
USM是利用与转子相接触的定子表面质点产生椭圆运动,从而导致定子表面质点与其相接触的转子之间有相对运动。又因为转子表面上粘有摩擦材料,故定、转子之间存在滑动摩擦力。通过滑动摩擦力驱动转子沿单一方向运动。
根据定子表面质点产生椭圆运动轨迹的方式不同,USM可以大致分为驻波型、行波型以及复合型超声波电动机等。本文只研究驻波型USM的工作原理。
1 压电晶体的基本知识
USM是利用压电晶体产生超声频率的振动进而驱动转子输出机械功率的。要研究USM的工作原理,首先就必须了解有关压电晶体的基本知识。
1.1 压电晶体的本构方程与逆压电效应
众所周知,借助于磁化后的磁性材料可以建立磁场并实现电生磁或磁生电功能,最终完成机电能量转换。与此类似,经极化后的压电陶瓷材料由于本身存在压电和逆压电效应,因而具有力生电或电生力功能。借助于这种压电陶瓷材料同样可以完成机电能量转换。压电陶瓷材料的这一效应可用下列压电本构方程来描述:
式中,S、T分别表示应变和应力张量;D、E分别表示电位移矢量和电场强度矢量;其余则为压电陶瓷材料的常数矩阵,其中,s E表示恒电场条件下的柔性系数矩阵,e T表示恒应力条件下的介电常数矩阵,dt表示压电常数矩阵d的转置。
上式表明,压电晶体不仅具有弹性体、电介质的特性,而且还具有不同于一般弹性体、电介质的特性。由式(1)的第2式可见,压电晶体不同于一般的电介质,其电位移矢量D不仅取决于外加电场E,而且还与外加应力T密切相关。这一由外力产生电场的现象又称为压电效应。
由式(1)的第1式可见,压电晶体不同于一般的弹性体,其应变S不仅与外加应力T有关,而且还取决于外加电场E。这一由产生外加电场产生应变的现象又称为逆压电效应。超声波电动机就是利用逆压电效应原理进行工作的。
对于极化后的六方晶系6mm点群(一种结构形式)的压电陶瓷晶体,若将其本构方程式(1)展开,则可得其具体表达式为
式(2)中,sij(i,j=1,2,3)分别表示压电陶瓷材料的柔性系数;εj分别表示压电陶瓷的介电常数;dij分别表示压电陶瓷的压电常数。不同类型的USM利用不同的压电常数进行工作。如驻波型USM一般利用的是d33参数,行波型USM利用的是d31参数,而纵-扭复合型USM则一般利用的是d33和d15参数。上述参数的物理意义将分别在相应内容中介绍。
1.2 定子表面质点的椭圆运动
尽管超声波电动机的种类较多,但其驱动机理却大致相同。皆是将压电晶体与弹性体紧密地粘接在一起构成定子,而滑块或旋转弹性体作为转子。当给压电晶体通电时,由于压电晶体的逆压电效应,使得压电晶体连同弹性体一起构成的定子作超声频率范围内的高频振动。若对定、转子结构进行专门设计,则与转子相接触的定子表面质点产生椭圆运动,如图1所示。
图1中,定子表面质点A的轨迹是由两个互相垂直方向的振动位移ux和uy合成的结果。现说明如下。
设定子表面质点A沿x和y方向的振动位移分别为
式中,Ax、Ay分别为x和y方向的振动幅值;φ为两者的相位差。
将式(4)中的时间t消去,便可获得如下椭圆方程:
利用式(5)便可获得不同相位差时点的运动轨迹,如图3所示。
对式(4)的第一式求导,得沿x方向的振动速度为
综上所述,可得如下结论:
1)相位差φ的数值决定了椭圆运动的旋转方向。若0<φ<π。,则A点的椭圆运动沿顺时针方向旋转;反之,若-π<φ<0,则椭圆运动将沿逆时针方向旋转。因此,通过改变相位差φ便可改变转子的旋转方向。
2)提高振动角频率ω以及沿x方向的振动Ax便可以提高沿x方向的振动速度,进而提高转子转速。
3)考虑到定子表面质点A仅在椭圆轨迹的上半周与转子接触,并通过摩擦将定子的振动能传递至转子,转换为转子动能。而下半周两者脱离,定子表面质点作自由振动并返回行程。因此,适当调整Ax和Ay的比例以及φ的大小,便可调整定、转子之间的接触时间与自由返回的时间比例(类似于占空比),进而提高USM的过载能力与运行效率。
上述结论为超声波电动机的设计与控制提供了重要的理论依据。
1.3 USM的摩擦驱动机理
由于椭圆运动导致定子表面质点与相接触的转子表面之间存在相对运动,因此定、转子之间存在滑动摩擦。在滑动摩擦力的作用下,超声波电动机的转子得以运动。考虑到相对速度,滑动摩擦力的大小可由下式给出:
式中,µd为定、转子之间的动摩擦系数;N(x)为单位长度上的正压力;vs(x)为与转子相接触的定子表面质点的切向速度;VR为转子速度;L为定、转子之间的接触区域。sgn(vs(x)-VR)为符号函数,它由下式给出:
对于实际的超声波电动机,为了增加摩擦力的大小,一般在转子表面上涂有摩擦材料。摩擦材料决定了超声波电动机的力能指标和寿命。
2 驻波型USM的结构与工作原理
驻波型USM是由Langevin(朗之万)振子(包括压电振子和悬臂梁(弹性体))、固定在振子上的楔形振动片以及盘形转子组成,如图3所示。当给压电陶瓷施加超声频率的交流电时,在压电常数d33(其物理意义是沿轴向施加电场产生轴向位移)的作用下,压电振子带动振动片沿轴向(长度方向)(定义为x轴)作纵向振动,产生沿x方向的振动位移ux。由于楔形振动片的前端面与转子表面不是相互垂直的,而是稍微倾斜一定角度θ,见图4所示,因而诱发出沿上下方向(y轴)的横向振动位移uy。ux和uy的合成结果使得振动片前端质点的运动轨迹近似为椭圆,如图4所示。
图4中,当振动片伸长时,与转子相接触的振动片前端由AB沿转子表面运动,通过滑动摩擦力将振动能转变为转子单方向的运动。当振动片收缩时,振动片前端脱离转子表面,沿BA方向作自由振动。由于不与转子表面接触,因而也就不传递运动。可见转子的驱动是间歇的,考虑到定子振动频率较高,且转子本身具有一定惯量,因而转子的运动是平稳的。
驻波型USM具有结构简单,运行效率高等优点。缺点是:与转子相接触的振动片前端易磨损。
摘要:本文从压电晶体的基本知识入手,分析了驻波型超声波电动机的工作原理。
关键词:超声波电动机,压电晶体,工作原理
参考文献
[1]郑立平.电机与拖动技术[M].北京:大连理工出版社,2008.
电动机工作原理 第4篇
关键词:直流串励牵引电动机;工作原理
中图分类号:TM922.71文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)23-0012-02
随着中国国民经济的大力发展,在国民生产中大力提倡节能环保,为了铁路的高速发展,铁路干线上大力使用节能环保的电力机车,驱动电力机车车辆运行的主动力主要是直流串励牵引电动机。牵引电动机有多种类型,如直流串励牵引电动机、交流异步直流串励牵引电动机和交流同步直流串励牵引电动机等。
直流串励牵引电动机的工作原理与一般直流牵引电动机相同,但有特殊的工作条件:空间尺寸受到轨距和动轮直径的限制;在机车运行通过轨缝和道岔时要承受相当大的冲击振动;大、小齿轮啮合不良时电枢上会产生强烈的扭转振动;在恶劣环境中运用,雨、雪、灰沙容易侵入等。因此直流串励牵引电动机在设计和结构上也有许多要求,如要充分利用机体内部空间使结构紧凑,要采用较高级的绝缘材料和导磁材料,零部件需有较高的机械强度和刚度,整台电机需有良好的通风散热条件和防尘防潮能力,要采取特殊的措施以应付比较困难的“换向”条件以减少炭刷下的火花等。牵引电机通过齿轮与轮对相连结,在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴,直流串励牵引电动机有两种悬挂方式。一种是直流串励牵引电动机和动轮轴连接的悬挂方式,称为抱轴式悬挂或半悬挂。采用这种悬挂方式时,动轮通过轨缝和道岔所产生的冲击振动会直接传给直流串励牵引电动机。抱轴式悬挂适用于结构速度低于120 km/h的机车车辆。另一种是架承式悬挂(或称全悬挂)。采用这种悬挂方式时直流串励牵引电动机固定悬挂在转向架构架上,在直流串励牵引电动机轴端和小、大齿轮之间加入各种弹性连接元件,以减小冲击振动的影响,架承式悬挂适用于结构速度高于120 km/h的机车车辆。
直流串励牵引电动机主要由定子和旋转的电枢(转子)两大部分组成,定子的作用是产生磁场和作为整台电机的机械支撑,它的零部件有主磁极、换向级、机坐、端盖及轴承等。转子是用来产生感应电动势和电磁转矩以实现能量转换的主要部件,它由电枢铁芯、电枢绕组、换向器和转轴组成。通过两端的轴承,电枢与定子保持相对位置,它们之间有合适的气隙。又要旋转自如,电枢除了机械支撑外,还是电路和磁路的一部分。
在用牵引变压器降压经硅整流器或大功率晶闸管整流后供电给直流串励牵引电动机时,加在直流串励牵引电动机上的电压为脉动电压,因此,这种直流串励牵引电动机称为脉流直流串励牵引电动机。大功率脉流直流串励牵引电动机的“换向”条件更加困难。此外,电动机内部还有一些附加损耗,从而引起电动机温升。因此,脉流直流串励牵引电动机在设计和结构上还要采取加装换向级和补偿绕组等特殊措施,以解决“换向”和温升两个突出的问题。
直流串励牵引电动机的工作原理是直流串励牵引电动机的换向器端装有电刷装置,当电刷从晶闸管整流电路获得电流后。将电流传给电枢绕组与外电路连接起来,由于直流串励牵引电动机是串励电动机,主磁极励磁绕组与电枢绕组串联,这时在励磁绕组上产生电流,使固定在机坐上的6个主磁极分别按N、S级显示磁性,产生了直流串励牵引电动机的主磁场,见图1。
瞬时电流的流向为+→A→换向片→1→a→-b→c→d→换向片→2→B→-。根据电磁力定律载流导体ab、cd即电枢绕组都将受到电磁力的作用,其受力大小为f=Bil,电枢绕组受力方向用左手定则判断,在次瞬时ab位于N极下,电流由a流向b,受力方向从右向左,而cd位于s极下电流从c到d,其受力方向从左向右,由于电枢绕组导体固定在电枢铁芯上,而电枢铁芯又固定在转轴上,因此绕组导体受到的电磁力对转轴形成电磁转矩T。在电磁转矩T的作用下,电枢便逆时针旋转起来。
当电枢逆时针转过90°时,电刷不与换向片接触,而与换向片之间的绝缘片接触,此时线圈中没有电流通过,电流i=0,故电磁转矩T=0。由于机械惯性的作用,电枢仍能转过一个角度,这时电刷A与换向片2接触,电刷B与换向片1接触,线圈中有电流通过,导体db、cd中电流改变了方向,即为b→a、d→c,且导体ab转到原来cd在的地方且电流方向与原来电流方向c→d一样,因此原磁极极性不变仍为s极,所以导体ab所受到的电磁力f方向从左到右,同理cd转到N极下,cd所受的电磁力方向从右到左,因此线圈仍受到逆时针方向电磁转矩的作用,电枢始终保持同一方向旋转。
在直流串励牵引电动机中,电刷两边虽然加的是直流电源,但在电刷和换向器的作用下,线圈内部却变成了交流电,从而产生了单方向的电磁转矩,驱动电动机持续旋转。同时放置的线圈中也将产生感应电动势,其方向与线圈中从电刷和换向器流入的电流相反,故称反电动势。反电动势的表达式为E=Cen?(v)式中Ce为电机常数,Ce=pN/60 a,n是电机转子转速,φ是电机主磁通,电动机外加电压与反电动势的关系为U=E+IR,再通过变换就可以求出电动机转速表达式N=(u IR)/ceφ,直流串励牵引电动机若要维持继续旋转,外加电压必须高于反电动势,才能不断地克服反电动势而流入电流,将电能转换为机械能。
发动机工作原理试讲教案 第5篇
——往复活塞式内燃机的工作原理
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
掌握:发动机的基本术语 熟悉:四冲程汽油机的工作原理
了解:发动机的概念、功能、分类及基本结构
教学重点及难点:
重点:发动机的基本术语 难点:四冲程发动机的工作原理
教学方法及手段: 多媒体教学 视频分析 对比分析
教学过程与教学内容
复习:汽车总体构造、汽车行驶基本原理 导入:汽车发动机知识知多少? 讲授新课:
反之则为外燃机。
1.按活塞运动方式的不同,活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
2.根据所用燃料种类,活塞式内燃机主要分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机三类。
3.按冷却方式的不同,活塞式内燃机分为水冷式和风冷式两种。4.往复活塞式内燃机还按其在一个工作循环期间活塞往复运动的行程数进行分类,分为四冲程发动机和二冲程发动机。
5.按照气缸数目分类可以分为单缸发动机和多缸发动机。6.内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。7.按进气状态不同,活塞式内燃机还可分为增压和非增压两类。
1.进气行程:
活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭,进气门开启。2.压缩行程:
进气行程结束后,曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时,进、排气门均关闭。3.作功行程:
压缩行程结束时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,将气缸内的可燃混合气点燃,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时放出大量的热能。这时,进、排气门仍旧关闭。4.排气行程:
排气行程开始,排气门开启,进气门仍然关闭,曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点,此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下,经排气门排出气缸之外。当活塞到达上止点时,排气行程结束,排气门关闭。
二、四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机和四冲程汽油机的工作过程相同,每一个工作循环同样包括气、压缩、作功和排气四个行程,但由于柴油机使用的燃料是柴油,柴油与汽油有较大的差别,柴油粘度大,不易蒸发,自燃温度低,故可燃混合气的形成,着火方式,燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同。
1.进气行程:
在柴油机进气行程中,被吸入气缸的只是纯净的空气。
2.压缩行程:
因为柴油机的压缩比大,所以压缩行程终了时气体压力高。3.作功行程:
在压缩行程结束时,喷油泵将柴油泵入喷油器,并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高,喷孔直径很小,所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化,并借助于空气的运动,迅速与空气混合形成可燃混合气。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点,因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高,体积急剧膨胀。在气体压力的作用下,活塞推动连杆,连杆推动曲轴旋转作功。4.排气行程:
排气行程开始,排气门开启,进气门仍然关闭,燃烧后的废气排出气缸。三、四冲程汽油机和四冲程柴油机的特点和区别
巩固:思考题 小结:
1、基本术语解释
电动隔膜泵工作原理、运行维护 第6篇
外啮合双电动隔膜泵的结构。DBY电动隔膜泵一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时,吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大,压力降低,液体在压差作用下进入齿间。随着齿轮的转动,一个个齿间的液体被带至排出腔。这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小,而将液体排出。电动隔膜泵适用于输送不含固体颗粒、无腐蚀性、粘度范围较大的润滑性液体。泵的流量可至300米3/时,压力可达3×107帕。它通常用作液压泵和输送各类油品。电动隔膜泵结构简单紧凑,制造容易,维护方便,QBY气动隔膜泵工作原理和局限性,有自吸能力,但流量、压力脉动较大且噪声大。电动隔膜泵必须配带安全阀,以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机
(一)、工作原理:
齿轮泵是容积泵的一种Hwmlp0,由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间,当齿轮转动时,婚庆租车要注意这几点因素,齿轮脱开侧的空间的体积从小变大,形成真空,将液体吸入,齿轮啮合侧的空间的体积从大变小,电动隔膜泵工作原理、运行维护,而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。
齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。
(二)、运行维护
1、起动:
(1)启动前检查全部管路法兰,接头的密封性。
(2)盘动联轴器,无摩擦及碰撞声音。
(3)首次启动应向泵内注入输送液体。
(4)启动前应全开吸入和排出管路中的阀门,严禁闭阀启动。
(5)验证电机转动方向后,启动电机。
2、停车:
(1)关闭电动机。
电动机工作原理 第7篇
各位领导,各位老师:
大家好,我是xxx学院汽车工程系的xxx。今天,我说课的内容是《汽车构造》 课程中的一节——发动机工作原理。下面我将从本课程的特点、教材的选择、教学目的、教学内容、学生特征、教学难点以及我如何设计授课过程几个方面作简要的说明。
一、课程特点
《汽车构造》 是学生在经过前面的基础课程的学习后接触到的第一门专业课程,同时也是进一步学习汽车其它专业课程的基础,本门课程在整个汽车专业的课程中起着举足轻重的作用。对于我们汽车 专业,不管学生是汽车维修专业的还是汽车营销和保险理赔专业的,本门课程都是一门专业必修课程。
二、教材的选择
为了贯彻教育部的关于高等职业教育要“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路” 的办学理念,我们始终把学生们的理论和实践相结合作为我们培养的目标,并且尤其突出强调学生的动手实践能力,有鉴于此,我们选择了作为国家银领工程的高等职业教育技能型紧缺人才培养培训工程系列教材,由张子波主编的《汽车发动机构造与维修》 教材。
三、教学目的
发动机的工作原理是汽车构造中的基础内容,通过本节的学习,可以让学生明白街上的汽车来回运动的动力源泉是什么,汽车发动机是如何工作的,工作的基本原理,同时掌握汽车发动机构造中的一些基本术语。
四、教学内容
本章包含以下知识点: 1、发动机的分类 2、发动机的基本构造 3、四冲程发动机的常用术语及工作原理 4、国内外发动机型号的含义
五、学生特征分析 万事开头难,对于学生刚刚开始学习汽车的专业课程,新鲜感比较强,好奇心也比较重,在这种情况下,我们教师要想办法激发学生的学习热情,确实当一个好师傅,把学生领进专业课程的大门,为他们继续学习夯实基础。
六、教学难点
在授课过程中遇到的难点主要有:1 . 学生对发动机的内部构造不太熟悉,绝大部分的同学都没见过发动机,更不要说其内部构造了。2 . 学生的机械知识以及空间想象能力不是很高,在看书上的结构剖视图的时候,会有一定的困难。3 . 学生对于发动机的内部到底是如何燃烧的,混合气是如何形成的等动态问题很难理解。
七、授课方法及教学设计
在讲授本节的内容的时候,针对我们刚才分析的学生在具体学习中的遇到的教学难点,我作了如下的课堂设计:首先通过引入“大家每天都看到车辆在路上来回的跑,那么大家知不知道汽车来回跑的动力从哪儿来的吗? ” 这样的问题,让大家来讨论,发表各自的看法。然后我给大家总结各位同学的意见,带着大家一起来分析,同时使用我们自己制作的多媒体课件,里面有丰富的彩图、动画和视频,以动态的形象引领学生的学习。这时,学生们也许会有疑问了,车上的发动机到底是不是老师课件中所表现出来的那个样子啊,好,这时候就是我们发挥实物教学法的优势,带着同学来一起观察我们的车上的发动机,一起来看我们的发动机解剖实物,通过这样的过程,学生们就可以把枯燥的理论知识与形象的具体实物之间建立起一一对应的联系,加深了理解,强化了认识,提高了学习积极性,同时,畏难情绪也就不知不觉的消失了。在授课的过程中,我非常注意时间的把握,尽量避免出现满堂灌,合理的安排授课进度。每节课的最后两三分钟,我会给各位同学对本堂课的内容做个总结,同时,让学生互相交流一下,看看书,提问题,现场解答,巩固所学的知识。由于本人水平有限,经验不足,在本节课的设计过程中融入了自己很多想法,当然这些想法还有不成熟的地方,在这里,我也恳请各位领导各位老师能给予批评指正,共同来帮助我不断提高,更好的为学生服务,取得更好的教学效果,真正的让学生通过我们精心设计的课堂教学,学到知识,爱学知识,从要我学变成我要学。当然我相信有在座的各位有多年教学经验的老教师的帮扶,我一定能做到。谢谢大家!
《自动变速器行星齿轮机构的拆装》说课稿
一、教材分析
1、地位及作用
自动变速器是汽车整个动力传动系统最重要的部件之一,其性能的好坏将影响到汽车的动力性、经济性以及汽车行驶和换档的平顺性,严重的甚至造成换档困难,无法行驶。行星齿轮机构是自动变速器五个主要组成部件之一,在整个系统里是一个容易损坏的部件。这节课主要是学习行星齿轮机构的拆装,通过这节课,学生可以对行星齿轮机构的工作原理和各零部件间的装配关系有一个更深的理解。同时为整个自动变速器拆装作好铺叙。
2、教学内容的处理
自动变速器行星齿轮机构中的零部件比较多,而且其相互位置关系有严格规定。为了使学生能充分了解该内容,教学分三步进行。首先,通过录象演示其拆装过程,初步了解其拆装过程。然后,学生通过电脑模拟操作其装配过程,如果装错、装反,电脑都会提示错误,这样就使学生进一步了解他们之间的装配关系。最后,通过学生的实际操作达到对所学行星齿轮机构拆装内容的掌握。同时教师在学生的电脑模拟操作和实际操作过程中,不断加以引导、指出学生在操作过程中的错误,引导学生进行正确的操作。同时教育学生要养成良好的劳动习惯,包括工具、零件等摆放一定要按顺序排列整齐,以及实训结束后必须将工作区域打扫整理干净,实现学以致用的目的,为将来从事汽车修理工作做准备。
3.教学目标(1)、掌握自动变速器的基本组成。(2)、了解别克4T60E自动变速器行星齿轮机构各部件之间的装配关系。(3)、熟练掌握别克4T60E自动变速器行星齿轮机构拆装步骤。(4)、提高学生动手操作能力。(5)、培养学生养成良好的职业习惯。
4、教学重点和难点
本节课的重点是别克4T60E自动变速器行星齿轮机构各部件之间的装配关系,只有掌握各部件之间的装配关系,才能保证安装时不会装错,同时也是接下来为学习变速器动力传递做好理论储备。
本节课的难点是三档离合器和输入单向离合器的安装方向判断以及各部件间的装配关系,通过录象、电脑模拟操作、老师的讲解以及学生的操作训练来化解教学中的难点。
二、学生情况
授课的班级是20531班(05汽修双元制试点班),全是男生,是从原来三个汽修班里选拔组成的,因此,学生的总体素质相对其他班级还是可以的。由于之前他们在汽修企业已经有过半年的工作经历,学生动手操作能力较强。大部分学生的学习动机非常明确,学习兴趣都非常高,对于所学知识的理解能力也比较强。
三、教学方法
“任务引领”是实施探究式教学模式的一种教学方法。从岗位需求出发,尽早让学生进入工作实践,为学生提供体验完整工作过程的学习机会,逐步实现从学习者到工作者的角色转换,增强学生的直观体验,激发学生的学习兴趣。适用于学习操作类的知识和技能。教师通过复习、新课导入,引出课程所学的知识,以变速器行星齿轮机构的拆装为载体来设计活动、组织教学,建立工作任务与知识、技能的联系。通过三个教学过程实施完成教学任务
四、教学过程
教学过程分三步进行,先在电脑教室通过录象演示其拆装过程。然后,学生通过电脑模拟操作其装配过程。最后,在实训室通过学生的进行实际操作。
1、复
习
通过提出问题:自动变速器的组成、变速传动机构的类型?由学生回答,来复习巩固前面学过的知识。
2、引入新课
根据复习时提出的问题,引出由于汽车长时间处于高速运转状态,加上驾驶员的不规范操作,将引起自动变速器的损坏,特别是其中的行星齿轮机构的非正常损坏。从而造成汽车动力下降、油耗增加、起步困难、换档发冲等不正常现象。今天我们就来学习自动变速器行星齿轮机构的拆装,从而进一步掌握其内部结构和工作原理。
3、讲授新课(1)、录象演示,学生观摩,教师引导。(电脑教室)(2)、学生电脑模拟操作装配过程,教师指导。(电脑教室)(3)、学生在变速器实物上实际操作。(实训室)
4、课堂小结
为了帮助学生充分掌握行星齿轮机构拆装的操作方法,实现学以致用的目的。本课采用学生总结、教师补充归纳的方式进行小结。当学生完成任务后,教师要适当地进行效果评价,给学生提供有针对性的反馈信息,这样做既可以帮助他们了解自身的学习情况,还可以使得他们了解其学习能力的提高程度,从而为今后更好地学习奠定基础。
5、布置课后作业
为了进一步巩固所学的知识,同时也为教师掌握学生对知识的消化理解程度,提高学生分析问题、解决问题的能力,布置了让学生完成《自动变速器行星齿轮机构的拆装》的工作任务书,工作任务书内容包括:实训科目、信息导入(车型、变速器型号)、准备阶段(所用工具、设备、材料)、任务的实施步骤、检查注意事项。
解放CA1091变速器构造说课稿
一、教材分析处理
(一)教材地位和作用
本节课选自职业高中系列教材《汽车构造》第十章《变速器和分动器》中的第三节。变速器是汽车底盘中构造最为复杂、技术性能要求很高的一个总成,是《汽车构造》课中重要的一个章节。教材本章第一、二节分别阐述了变速器的作用及传动变速的基本原理,学生通过学习已经掌握了齿轮传动的方向并能通过啮合齿轮的齿数计算传动比,即i=所有从齿数乘积?所有主动齿齿数乘积。本节教材中,先编排了变速器的一般构造,即常用变速器的共同属性,然后介绍CA1091、EQ1090、JB2020变速器的构造及工作状况。其中CA1091是一种结构相对比较复杂但又具代表性的变速器,将其阐述清楚后,其他变速器的问题便可迎刃而解,同时也为今后进行变速器的故障诊断和拆修打下基础。因此,本节课的成败直接影响后续课程的学习,也影响学生在未来工作岗位上的修理水平。
(二)教学目标及确立依据
根据本节课的教学内容及专业特点,结合学生的知识水平和理解能力,确定如下教学目标:
1.知识目标:
①了解变速器的整体结构,即由哪几个部分构成、各部分之间的装配关系怎样;
②了解变速器各档位的操作方法及动力传递顺序。
2.能力目标:
①通过演示,启发、诱导,培养学生举一反
三、灵活适用的能力;
②培养学生分析、判断能力及运用已有知识解决实际问题的能力,并教给他们分析问题的方法。
3.思想目标:
①培养学生善于动手、勤于动脑的良好学习习惯;
②培养学生主动学习科学文化知识的探索精神;
③让学生养成良好的职业习惯和对汽车修理的热情和信心。
(三)重点、难点的确立及依据
综合教材及学生的实际情况确立本节课的重点是变速器的构造及各档位的操作方法。因为结构是原理的基础,学生认识了变速器的结构,就为分析各个档位的动力顺序创造了条件,以此为基础,在今后学习变速器故障诊断,进行变速器拆修时,就可以灵活自如地运用。
本节课的难点是各档位动力传递顺序。此处是培养学生两种能力的初级阶段,职高学生分析、判断问题的能力普遍较差,变速器不论哪一个档位,各轴、各齿轮都在旋转,因此,不容易从众多旋转的齿轮中找出具体某一档位,究竟是哪几对齿轮在传递动力。
(四)教材的分析和处理
本节教材共分四大问题讲述变速器结构,它们分别是普通有级式变速器的构造、普通齿轮变速器的变速传动机构、变速器的结构分析、副变速器,共需三课时。在讲解本节时,教师可根据学生认识事物从特殊到一般的规律,打乱教材的编排体系,先重点以CA1091变速器为代表讲述其构造,再比较EQ140、BJ2020、上海桑塔纳轿车等变速器的异同点,总结出变速器的一般构造,最后讲述副变速器,这既利于教师“教”,也利于学生“学”。
本节课,教师可先利用变速器的结构图标注各部分的名称,并以“轴”为骨架讲述各部分构造的装配关系。然后仍以此图说明工作情况,遵循学生的认识规律,即基于汽车总成认识结构的基础上认识其工作过程。
根据变速器总成零件较大、很直观的特点,为加强学生对结构的认识和原理的理解,提高学习效益,对本课教材作如下处理:①引入新课时,细化教学目标;②采用实习演示法,在实习台上分类摆放各零件,加深学生对结构的认识,使教学主动、美观,突出重点;③补充一工作情况,即动力传递示意图,帮助学生直观、简洁地实现由结构向原理的过渡,促进学生对工作过程的掌握,突破难点;④复习巩固时,用细比的教学目标检查效果,比较准确地掌握反馈信息,改进教学方法。
二、教学方法
根据“两基三点”的基本要求及学生的知识水平和能力,遵照启发式教学原则和直观教学原则,确定以“设疑―――探疑―――解疑”的启发式教学为主线,配合实习演示,引导学生生动、具体地探疑和解疑,然后过渡到重点内容的复习巩固、难点内容的再认识,实现对每个知识点的认识、理解和记忆。
本节课内容较多,重要的轴、轴承、齿轮达二十多个,且根据教学目标还要将轴、齿轮以动力传递顺序为纽带连接在一起,使学生明确他们的装配关系、工作关系。这的确有一定难度,因此,采用有效的教学方法是本节课成败的关键。
设计学习卡,将重点内容问题化、量化、表格化、科学化,设置问题启迪学生思维,让他们带着问题去学,知道学什么,怎样学,达到什么目的,这样才能收到“引而弗代,牵而弗达”的启发效果。
演示法和启发诱导法相互渗透、密切配合,利用演示法让学生直观地认识结构,利用启发诱导法巧妙设疑,激发学生求知欲,创设兴奋点,使教学活动自然、紧凑,引导学生探疑。采用一步一步地解体整个变速器,使学生感觉像在看一本精彩的故事书,急于知道结果。这必有一个开始―――发展―――高潮―――结局的过程,学生在学习中情绪高涨,有强烈的求知欲;在结局时,学生心中释然,发出感叹,“原来是这样的啊!”
环环紧扣,精心编排,教师充分发挥主导作用,创造条件,发挥学生的主观能动性,抓住可利用的兴奋点,鼓励学生积极探索完成本节课教学任务。
三、学法指导
现在的职高和技校学生普遍学习不够积极主动,缺乏探求新知识的能力、信心和热情,习惯依赖教师讲授、被动获取知识,因此,加强学法指导是本节课成功的关键。根据启发式教学原则的特点,学生的主体地位是“教”的出发点、依据和归宿,是教学过程实施素质教育的核心,善导是着力点,会学是落脚点。指导学生会学,就应该以发展为主旨,以思维为主攻,以训练为主线,让学生掌握有效的学习方法并养成良好的学习习惯,让学生掌握获取新知识、解决问题的思维方法和心智技能,变知识为能力,变学会为会学,达到“教”是为了“不教”的目的。
(1)通过教学目标的细化,让学生明确为什么学,学到什么程度,学好本节课知识有什么好处,用目标激励法来吸引学生注意力和意志力,创造学习情境。
(2)采用实习、简图等直观教学手段,让学生直观简洁地认识变速器的构造,在其头脑中形成充分的感性认识,从而发挥其形象思维的协调作用,使学生不再死记硬背,而是用科学的方法理解、识记。
(3)教师通过设疑―――探疑―――解疑的方法,调动全体学生学习的积极性,号召全体学生参与,既有利于学生在积极的思维过程中获得新知识,又有利于充分发挥学生的主观能动性,使其主体素质得到培养。
(4)讲、练、演紧密结合,引导学生探索、分析、应用,强化他们对知识的巩固、消化、吸收和灵活运用,并转化为能力。
(5)在听课和复习巩固时,完成本节课的教学重点、难点,细化学习卡。这样学习目标针对性强,反馈信息准确。
四、教学程序
(一)衔接导入
1.上课伊始,教师检查提问:多级齿轮的传动比公式是怎样的?
2.学生回答,教师板书答案;
3.教师板书课题,下发学习卡,交待本节课教学目标及学习卡的使用方法。
采用根据教学目标编写的学习卡,有利于创设情境,集中精力,便于学生有目的地投入到教学活动中去,对学生的学习行为、情绪、意志和学习方法产生直接的导向功能和调控作用。
(二)讲授新题
1.教师演示设疑―――提出问题
(1)教师与学生配合演示变速器三种工作状况:
①教师任意挂入五个前进档中的一个档位,请两名学生演示:主、从动轴旋转的圈数有何差异?握主动轴的学生旋转主动轴,另一学生能否使从动轴不转?
②教师挂入空档,两学生感觉又如何?
③教师挂入倒档,一学生顺时针方向转动主动轴,从动轴旋转方向怎样?
(2)学生每演示一现象,教师便用精当地语言表述演示结果,并设置如下疑问:
为什么将变速器简单地操作一下,从动轴旋转一圈,主动轴便转几圈,为什么有的档位主、从动轴旋转方向不一样,且主动轴旋转,从动轴可不转呢?
通过巧妙设疑,创设兴奋点,学生热情高涨,迫切想弄清三个为什么,教师抓住时机,对此变速器进行解体,从其内容结果中寻找答案,恰到好处地将学生引导到教学活动中来。
2.教师引导学生探疑、解疑―――分析问题、解决问题
这是本节课的重要环节,教师将实物演示与启发诱导两种方法巧妙结合,紧紧抓住学生思维,让学生参与演示,变学生被动接收知识为主动积极地探索性学习,达到“教”是为了“不教”的目的。
(1)解体变速器,认识内部结构教师在课前准备时将一台变速器的轴承、齿轮、健全部拧松,同时制作各标志牌(包括齿轮名称、序号、齿数,其中齿数一栏留下空格),教师采用边分解边讲述的方法,依次将轴、齿轮在实验台上摆放整齐,并放上标志牌。
①变速箱四根轴的名称及装配关系;
②变速箱上各齿轮的名称及作用。
教师交待齿轮名称后,分别请学生数出各齿轮齿数并记到标志牌上。
学生观察实习台上各标志牌的内容及构件实物,并将相关内容填入学习卡。
教师精确地讲述,熟练地操作,科学而美观地摆放,学生主动积极地参与,使学生在学习过程中受到美的熏陶,由然升起对老师的佩服之情,激发学习兴趣,产生获得成功的渴求。
(2)变速器工作情况
①教师对照动力传递示意图,对刚学习的结构产生一个整体认识,这是由结构向原理过渡的载体。
②对照简图,教师讲述一档的操作方法,并引导学生分析两个主动齿轮、两个从动齿轮的名称及一档的动力传递顺序、传动比的计算方法并算出结果。教师将变速器拨为一档,并请两名学生记下主、从动齿轮旋转的圈数,与刚才计算的传动比较,看是否吻合,从中学生恍然大悟,发出感叹:“原来是这样的啊!”
③教师进一步激发学生的探索精神,发问:采用同样的方法,同学们能否在掌握一档的情况下,分析一下二、三、四、五档是怎样传递动力的呢?学生思考后,教师找基础好的学生、中等学生及成绩较差的学生分别对以上各档位进行分析,教师和学生一起用实物验证。这一步能否成功,关键在于教师对不同学生学习情况的把握,学生操作过程中,教师要用精练恰当的语言将操作信息传递给全体学生。
④教师对着简图讲述倒档、空档的操作方法,并分别请学生演示,由学生自己分析动力传递顺序,并记载到学习卡上。
(三)复习、巩固
采用完成、整理学习卡的方法,督促学生对重、难点知识的掌握,做到“教与学”心中有数。
(四)掌握、反馈信息,创设新的兴奋点,为后续过程埋下伏笔
1.抽查中、差学生掌握的情况;
2.交待并学习了CA1091变速器后,我们常见车型EQ140、BJ2020、上海桑塔纳轿车的变速器又是怎样的呢?请学生利用课余时间阅读教材。
五、效果评价
本节课采用学生填写学习卡,并按评分标准进行自测,老师整体评价检查,记载每位学生的掌握情况的方法对学生的学习效果进行检测。由于采用了学习卡,评价时容易把握标准,可操作性强。
电动机工作原理 第8篇
电动机根据电动机工作电源的不同, 可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机又可分为同步电动机和异步电动机, 异步电动机又可分为三相异步电机和单相异步电机。本文重点介绍三相异步电机。
1 三相异步电动机的结构与转动原理
1) 三相异步电动机的结构。三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成, 定子是静止不动的部分, 转子是旋转部分, 在定子与转子之间有一定的气隙。此外, 还有端盖、轴承、风扇等部件。a.定子。定子铁心:嵌放绕组, 提供磁路。定子绕组:产生旋转磁场。b.转子。转子铁心:嵌放绕组, 提供磁路。转子绕组:感应出电势、电流。 (笼型和绕线型) c.机壳气隙等。d.材料:铁心均由硅钢片叠压而成。2) 旋转磁场。a.旋转磁场的产生。定子三相绕组通入三相交流电即可产生旋转磁场。当三相电流不断地随时间变化时, 合成磁场也不断地在空间旋转。b.磁场的旋转方向。与绕组中电流的相序一致U-V-W-U。空间相差120°角的三相绕组, 通入对称三相电流时, 如果电流的相序为U-V-W-U则旋转磁场为顺时针方向。改变流入三相绕组的电流相序, 就能改变旋转磁场的旋转方向, 三相异步电动机的旋转方向也就跟着改变。c.旋转磁场的转速n0;n0=p60f1;f1电源频率;p电动机的磁极对数。3) 三相异步电动机的转动原理。定子旋转磁场旋转切割转子绕组, 转子绕组产生感应电动势。闭合转子绕组有电流流过, 在定子旋转磁场作用下, 产生电磁力, 该力对转轴形成转矩 (称电磁转矩) , 于是, 电动机在电磁转矩的驱动下, 顺着旋转磁场的方向旋转。有转速差是异步电动机旋转的必要条件, 异步的名称也由此而来。
2 三相异步电动机的运行方式
2.1 三相异步电动机的起动
1) 概述。a.起动过程:电动机接通电源后, 转速由零增至稳定运行状态的过程。b.起动的要求:起动转矩大、起动电流小、起动时间短。c.起动过程的特点:起动电流是额定电流的6~7倍;转子绕组的功率因数低, 起动转矩不大。2) 启动方法:a.直接启动 (全压启动) :优点:控制电路简单, 投资少, 起动时间短。缺点:起动电流大。因为起动电流大, 引起的线路压降就大, 可能影响到其他设备的正常工作, 所以大容量电动机不允许直接起动。允许直接起动的条件:Ist413!+电动机容量电源容量 ( (kkV W) A) "。b.降压启动:定子绕组串电阻启动。该方法耗能大, 基本不用。Y-Δ降压起动。电动机在起动时接成Y联结, 正常运行时接成Δ联结。只适用于工作时Δ接的电动机。优点:设备简单, 成本低, 操作方便, 动作可靠。每相定子绕组承受相电压起动, 起动电流小。缺点:起动转矩小。自耦变压器降压启动。该方法成本比较高, 在大型电机启东时采用。延边三角形降压启动。适用定子绕组有抽头的电机。
2.2 三相异步电动机的调速
电动机的转速与电源频率、电机磁极对数、转差率有关。n= (1-s) n0= (1-s) p60f1。调速方法有:变极调速、变频调速和变转差率调速三种。1) 变极调速。电源频率不变, 改变电动机的磁极对数p调速。转速只能成倍变化, 属有级调速。只适用于笼型电机。2) 变频调速。改变频率 (f1) 调整电动机的转速, 属无级调速, 调速性能好, 但需有一套专用变频设备。3) 变转差率调速。在绕线式电动机转子绕组中串入可调电阻R, 可改变s和n。可实现小范围无级调速, 但能耗大, 效率低, 广泛应用于起重设备。
2.3 三相异步电动机的制动
异步电动机制动运行的作用是快速减速或停车和匀速下放重物。和直流电动机一样, 异步电动机的制动状态亦分三种, 即回馈制动、反接制动和能耗制动。1) 回馈制动。当异步电动机因某种外因, 例如在位能负载作用使转速n大于旋转磁场转速n1。此时, 电动机处于发电运行状态。常用于高速且要求匀速下放重物的场合。2) 反接制动。将电源的任意两相对调, 产生反向旋转磁场, 产生制动转矩。定子两相反接制动, 无论负载性质如何, 都是指两相反接开始到转速为零为止这个过程。优点是制动效果好, 缺点是能耗大, 制动准确度差, 如要停车, 还须由控制线路及时切除电源。这种制动适用于要求迅速停车并迅速反转的生产机械。3) 能耗制动。为了迅速停车, 使电机脱离电网, 并给定子任两相绕组通入直流, 在定子内形成一个固定磁场。此时转子因惯性继续旋转, 导线切割磁场, 在转子中产生感应电动势及感应电流。还方法制动准确、平稳、能量消耗小。但制动力较弱, 且需要有直流电源。它广泛应用于矿井提升及起重运输机械等。
3 三相异步电动机的铭牌和技术数据
铭牌的作用:向使用者简要说明电动机的一些额定数据和使用方法。例:某电动机铭牌数据如下。
三相异步电动机
型号Y132M-4功率7.5k W频率50HZ电压380V电流15.4A接法Δ
转速1440r/min绝缘等级B工作方式连续
年月编号电机厂
1) 型号Y132M-4。Y三相异步电动机;132机座中心高 (mm) ;M机座长度代号 (S短机座;M中机座;L长机座) ;4磁极数。2) 功率PN。额定运行时, 轴上输出的机械功率。3) 电压UN。额定运行时, 定子绕组上应加的线电压。4) 电流IN。在UN、PN时, 流入定子绕组的线电流。5) 转速n N。在UN、PN、IN时, 电动机转子的转速。6) 接法。电动机三相定子绕组的接线方法。7) 频率f N。我国电网频率为50HZ。8) 温升及绝缘等级。电动机常用绝缘材料分为五个等级。9) 工作方式。连续工作、短时工作、断续周期工作。10) 其他。功率因数、效率。
4 结语
本文主要介绍了三相异步电动机的结构、工作原理、运行方式及名牌数据。相信大家看了本文之后定会对其有个初步了解, 也希望对您以后的工作学习有所帮助。
摘要:本文简单介绍了三相异步电动机的结构、原理及运行方式, 着重介绍其原理及运行方式。随着科学的发展, 人类社会进入的了电气时代, 电气化的发展对人类的影响是巨大的, 电机的发明, 是人类社会的发展有上了一个新台阶。通过这篇文章, 我们可以更好的了解三相异步电动机, 从而为以后的工作学习做更好的准备。







