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直流电动机

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观察与思考

  1.试总结使直流电动机转向和转速改变的因素.

   电流的方向,磁铁磁极的方向能改变电动机的转向,电流的强弱、磁场的强弱、线圈的特性能改变转速。

  2.试推想交流电动机的工作原理。

   交流电动机采用交流电源,利用电流方向的改变使线圈在磁场中受力方向改变,从而维持线圈的不断转动。

  3.玩具小汽车,坦克等车辆能向前后两个方向运动,而车轮的转动由车内的电动机带动,问汽车、坦克等车辆怎样改变运动方向的?

   当电流方向发生改变时,电动机的转向随之发生改变,进而使车轮也反向转动,达到向前后两个方向运动的目的。

  1.通过增大电流、增强磁场,可以使电动机的转速变快。即改变电流大小、改变磁场的强弱可以改变电动机的转动速度;
  2. 只要改变电流的方向或磁场的方向中的一个,就可以改变电动机转动的方向。
  这个实验所涉及的内容,往往考查电动机的转动速度与哪些因素有关,转动的方向与哪些因素有关,以及电动机的原理,往往以探究题、填空题等形式出现。

  1. 科学家通过长期研究,发现了电和磁的联系,其中最重要的两种研究如上图所示。
  (1)甲图是研究_________现象的装置,根据这一现象制了________机。
   (2)乙图是研究_____________的装置,根据这一现象制成了_________机。

 

  2. 下列四幅图中能说明电动机的工作原理的是(    )

  3. 在安装直流电动机模型的实验中,安装完毕后闭合开关,线圈沿顺时针方向转动,要想使线圈沿逆时针方向转动,正确的做法是(   )
  A. 减少一节电池                B. 调换磁性更强的磁铁
  C. 把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调
  D. 把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调

  1.要明确电动机的原理和发电机的原理,这两个实验比较相似,是同学们容易混淆的两个知识点。发电机的原理图中没有电源而有电流表,电动机的图中有电源,没有电流表。
  答案:(1)电磁感应  发电 (2)磁场对电流作用  电动

  2. 同第一题解释,但是要注意不同的要求和题目中其它相似的知识的干扰。
  答案:C

  3. 要想改变电动机的转动方向只要我们改变电流的方向或者改变磁场的方向中的一个即可,但是同时改变电流方向和磁场的方向,电动机的转动方向是不会改变的。
  答案:D

 
直流电机

  直流电动机的种类

  1. 他励直流电机
  励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机,接线如图(a)所示。图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。
  2. 并励直流电机
  并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联,接线如图(b)所示。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。
  3. 串励直流电机
  串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流电源,接线如图(c)所示。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
  4. 复励直流电机
  复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组,接线如图(d)所示。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反,则称为差复励。
  不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。

  直流电动机的特点
  (一)调速性能好。所谓“调速性能”,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽。
  (二)启动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此,凡是在重负载下启动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等,都用直流电动机
  直流电动机的工作原理

  要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩,关键在于:当线圈边在不同极性的磁极下,如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换, 即进行所谓“换向”。 为此必须增添一个叫做换向器的装置,换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向,就可以使电动机能连续的旋转,这就是直流电动机的工作原理
直流电动机的构造
  分为两部分:定子与转子。记住定子与转子都是由哪几部分构成的,注意:不要把换向极与换向器弄混淆了,记住他们两个的作用。
  定子包括:主磁极,机座,换向极,电刷装置等。
  转子包括:电枢铁芯,电枢绕组,换向器,轴和风扇等。
  直流电动机四种励磁方式各自的特点
  直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关,通常直流电动机的励磁方式有4种:直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点:
  1. 直流他励电动机:
  励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。
  2. 直流并励电动机:
  并励绕组两端电压就是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电阻,使得通过它的励磁电流较小。
  3. 直流串励电动机:
  励磁绕组是和电枢串联的,所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成,它的匝数较少。
  4. 直流复励电动机:
  电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。

探讨课题
  根据上面的介绍,你能判断出,迷你赛四驱车中的电动机是哪种形式的电动机吗?
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