教学用三相电动机改装成交变电流发电机

人教版高中物理选择性必修第二册第三章第1节有“教学用发电机能够产生交变电流”实验,教材所用实验仪器存在体积大、故障频率高、实验现象不明显、可见度低等不足。为解决教材实验仪器的不足,可用圆柱形强磁铁、转子转轴、小型三相电动机等器材,自制一种“教学用三相电动机改装成交变电流发电机”教具。该教具能够投影演示单相、两相、三相交流电的产生,具有成本低、结构简单、操作方便、实验性能稳定、可信度高、方便投影、能见度高的优点。     

三个“穷办法”

目前,很多职校在为实验器材缺少、设备不足而犯愁,过去我校也是这样。但“穷有穷办法”,几年来,由电类科师生精心、巧妙地组装了不少线路板,补充了学校设备的不足。下面谈谈我们的“穷办法”: 一箭双雕 在电工类实验中,有些实验线路可归纳为一个公共典型线路。例如,我们可以把电力拖动控制实验的四个实验(三相电动机的点动控制,三相电动机的自锁控制,三相电动机的正反转控制,单向运行反接制动控制)做成一个电路板,安装接线图如图(1)所示(图中只     

小电动机实验器材改进

在教学《神奇的小电动机》一课时,有探究小电动机转动的秘密这一实验。在实际教学中,笔者发现书上的安装支架和电路这个环节材料多,固定困难,实验过程中易碰落转子(如图1所示)。     

“感应电动机”一节中“旋转磁场”的教学设计

高中《物理》第二册 (试验修订本·必修加选修 )“感应电动机”一节中有这样一段表述 :“不仅转动磁铁可以产生旋转磁场 ,用三相交变电流也可以产生旋转磁场”.这里所提及的“旋转磁场”是感应电动机教学中的物理概念之一 ,理论性强 ,比较抽象 ,属于高中阶段选学内容 .若按教材内容讲解 ,学生难懂又学不到知识 .笔者在教学中巧用实验演示 ,围绕“旋转磁场”的概念 ,层层提问 ,调动了学生学习的积极性 ,收到了良好的教学效果 .一、用演示实验引入概念实验 1　展示带有转轴的金属铝框线圈(转子 ) ,用手拨动 ,线圈转动 .教师 :线圈为什么会转动…     

基于Maxwell 3D磁场分析的直线电动机仿真实验

特种电动机的教学是常规电动机教学工作的延续,电动机的结构和磁场分布与常规电动机有所不同,特别是各种场的概念非常抽象。为提高学生学习兴趣,使学习的电动机内容更加直观,本文以平板式永磁直线电动机为例,利用Maxwell3D软件进行建模仿真。在仿真中定义了电动机各部分材料属性,然后对定子和动子进行剖分设置,加载边界条件,求解及后处理。分析了电动机的磁场和电流密度,直观的展现了电动机磁场分布和力矩信息。加强学生理解直线电动机的基本结构和工作原理,使非常抽象的磁场和电场概念具体化、形象化,培养了学生想象力和创造力。本文方法对于其它种类的电动机教学也具有参考作用,为今后开展电动机方面虚拟实验打下基础。     

实验十一 安装直流电动机模型

一、实验预习1直流电动机是根据___原理制成的，它使用的是___电源，是将___能转化为___的装置。2·图11—1是直流电动机模型，其结构是：1、＿；2、＿；3、___；4___、___；5___。3直流电动机中能自动改变线圈电流方向的装置叫___。4．直流电动机的转速可用___来控制，其转动方向的改变，可以通过改变___或___来达到。二、实验报告【实验目的］1．学习安装直流电动机模型。2．加深对直流电动机构造和原理的理解。【实验器材】直流电动机模型零件一r一套，电池组，滑动变阻器，电键，导线若干。【实验步田】1．按图11－1安装好直流电动机模…     

无刷直流电动机闭环调速系统虚拟实验平台设计

利用Matlab图形用户界面开发工具GUI设计无刷直流电动机单、双闭环调速系统的虚拟仿真实验平台。采用Simulink仿真技术搭建后台无刷直流电动机单、双闭环调速系统仿真模型。针对无刷直流电动机参考转速变化、负载转矩变化等情形,在虚拟仿真实验平台进行无刷直流电动机单、双闭环调速系统虚拟仿真实验,实验结果验证了所建立仿真模型的正确性和虚拟实验平台的实用性。通过仿真实验教学,加深学生对所学内容的理解,激发学生的学习兴趣,加强学生创新思维和创新能力的培养。     

"静电电动机"的研制及原理分析

本文介绍了“静电电动机”的研制及原理分析的过程。“静电电动机”用于静电实验研究,增强了实验的趣味性、可做性、创造性,具有更好的实践研究价值。用于物理演示实验,提高学生的学习兴趣,开阔了同学们的视野。     

研究电功与电热关系的实验

在高中物理第二册第二章第五节中 ,有关电功与电热关系的问题 ,教材没给出实验 ,学生对这个问题的理解会因缺乏感性认识而时常出现错误。教师若通过演示实验 ,帮助学生进一步明确电功与电热的区别和联系 ,对于他们更好、更准确地运用电功公式有重要意义。实验器材 :低压电源 6Ｖ(或蓄电池 ) ,演示电流表Ｊ40 2 (一 ) ,标度盘选 1Ａ ,演示电压表ＤＢ6 ,标度盘选“ＤＢ6 ,1Ｖ”和“ＤＢ6 ,1 0Ｖ” ,开关 ,滑动变阻器 (0～ 2 0Ω ,2Ａ) ,小直流电动机 ,导线若干。实验装置 :如图 1所示 ,在小电动机转轴的一端粘上一红色的小纸片 ,目的是使学生…     

电与磁信息材料能源例题选析与对应训练

1例题选析例1一台小型直流电动机,它的线圈内阻是20Ω,接在电压为200V的电源上。请解答下列问题:(1)电动机的工作原理是什么?(2)当输入电动机的电流为多大时,电动机有最大输出功率?最大输出功率是多少?(3)当电动机处于最大输出功率时,电动机的效率是多少?它能提起多重的物体以2m/s的速度上升?解析(1)工作原理:通电导体(线圈)在磁场中受力运动(转动)。(2)电动机工作时将电能转化为机械能与内能。电动机的输入功率为P电,输出功率为P机械,发热损耗的功率为P热。根据能量的转化与守恒定律可得:P电=P机械+P热,P机械=P电-P热。即P机械=UI-I2…     

吸尘器的教学：两种不同的学习方式

笔者参加国家《科学课程标准》实验教材(浙江教育出版社版 )的编写 ,在讲述大气压的应用时 ,介绍了吸尘器的知识 .本文以吸尘器知识的教学为例 ,比较两种不同的学习方式 .吸尘器是利用大气压工作的现代清洁工具 ,它不但用于宾馆饭店 ,而且逐渐走进普通百姓的家庭 .如果让你对初中学生教吸尘器的有关知识 ,你会怎样教呢 ?你可能会采用这样的教学方法 (方法 1 ) :先介绍吸尘器的结构 ,看它由哪些器件组成 ,每个器件有什么用途 ,再介绍吸尘器的工作过程和原理 ,即吸尘器内有一只电动机 ,电动机的轴上装有一风叶 ,在导管的出口处接有一只用于过…     

实验八 安装直流电动机模型

·实验预习· １．直流电动机是利用＿工作的电动机．它工作时把＿能转化成＿能． ２．直流电动机的原理是：通电线圈在＿． ３．直流电动机在工作过程中，每当线圈刚转过＿，换向器就能　　＿，使线圈在磁场中持续转动． ４．通电线圈在磁场里受到作用力的方向跟＿和＿有关． ５．图８－１是直流电动机的模型．从图可知其结构是：１．＿；２．＿；３．＿；４．＿；５．＿． ·实验报告· 实验日期＿年＿月＿日　　　实验同组人＿ ［实验目的］ １．学习安装＿模型． ２．加深对直流电动机的构造和工作原理的理解． ３．研究直流电动机的转…     

机械专业电动机控制综合实验的设计与开发

针对机械加工设备中常用的交流电动机和直流电动机的启动、制动、调速及其伺服控制过程,开发出了电动机控制综合实验,主要包括:①交流电动机的起动、制动、正反转控制、短路及过载保护实验;②直流电动机的调速及伺服控制实验。通过该综合实验,学生能够学习接触器、时间继电器、断路器、集成块、MOS管等常用电器电子元件的工作原理和使用特点,掌握三角波发生电路、比较电路和功率放大电路等常用电路的应用,激发了学生的积极性,加深了学生对电动机的认识和理解,有效地提高了学生机电结合的动手与工程应用能力。     

通电导体在磁场中

在《电磁转换》一章中“,磁场对电流的作用、电动机”这一节是一个重点,也是难点.要学好这部分内容,可以先从弄清“两个实验、三个方向、一台机器”出发,然后再作适当的应用来实现学习要求.一、两个实验(1)通电导体在磁场中受力运动的实验在学习奥斯特实验的基础上进行逆向思维后,再观看通电导体在磁场中受力运动的实验,对于通电导体在磁场中受力运动的印象会很深刻.在继续探究中,会自然而然地发现,这个力的方向跟磁场方向和电流方向有关系.可是,有一种特殊情况,即当通电导体中电流方向与磁感线方向平行时,通电导体不受磁场对它的作用力.从…     

直线电动机推力测试虚拟仿真实验设计

直线电动机作为应用广泛的零传动特种电机,在制造加工、轨道交通、光学检测、生物医学、航空航天等领域有着重要的地位。针对本科实验设备及耗材成本、安全性问题及时间、场地的限制,设计基于虚拟仿真技术的直线电动机推力测试实验,将实验系统中的PC工控机、伺服驱动器、直线电动机(动子、定子)、测力环、测力传感器及其他辅助零部件用图形的方式表达出来,并完成参数设置、模拟实验过程、实物演示等步骤,使学生了解直线电动机工作原理、动作过程及推力特性。这种虚、实结合的方式已成功应用两年,在实验预习、自主操作、直线电动机模拟过程中起到了重要作用。     

《神奇的小电动机》实验教学探讨

《神奇的小电动机》一课要求学生研究玩具小电动机是怎样转动起来的,感受电能转化成动能的奇妙。在实际教学中,因为小电动机转动时电流方向和磁场变化情况难以观察,所以师生很难弄清楚小电动机具体是如何转动的。为此,笔者对小电动机实验教学进行了有益的探索。     

常用电动机的使用与维修教学方式探讨

电动机分交流电动机和直流电动机两大类。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,常用的异步电动机又有三相异步电动机和单相异步电动机之分。其中,三相异步电动机广泛应用于农业和其他国民经济部门,大多数机床、输送机、中小型鼓风机、卷扬机、粉碎机、脱粒机和水泵等的拖动,都采用这种电动机。据有关部门统计,在电动拖动的机械中,有90%左右是由三相异步电动机拖动的。且三相异步电动机每年平均约有20%需要进行修理。我们说的常用电动机一般就是指三相异步电动机。本文对电动机的使用和维修进行了初步的介绍,旨在为普通群众提供一份容易学习和吸收的教学方案。     

利用地物环境学习“方向与路线”

“方向与路线”(北师大版课程标准实验教科书数学二年级下册第20页)是继二年级上学期认识“东南西北”四个方向之后，第二次学习有关“方向”的知识。教材通过形式多样、生动有趣的学习活动，让学生准确辨认八个方向；理解方向与距离相结合才能较准确地确定某地的位置。同时让学生在学习活动中进一步体会来、往的方向刚好相反；掌握建筑物位置的相对变化，由于方向与路线有多种组合方式，从甲地到乙地便有不同的线路。     

基于LabVIEW的电动机轴承故障诊断和性能退化评估系统设计

轴承作为电动机的核心部件,主要起到支撑引导轴、减小设备摩擦、连接不同设备等作用,准确判断其故障类型并评估其健康状态对于合理安排设备的检修具有重大意义。为此,设计了一套基于LabVIEW平台的电动机轴承实时故障诊断和性能退化评估系统。利用卷积神经网络(CNN)的特征挖掘能力,自主学习原始振动信号中的故障特征,在LabVIEW平台上构建故障诊断模型,实现轴承运行状态的实时诊断;对原始振动信号小波降噪后,提取信号时域特征,通过对所提取的特征进行主元分析(PCA)来获取表征轴承性能退化的综合指标;在LabVIEW平台上开发电动机轴承的故障诊断与性能退化评估系统软件。在线故障诊断和性能评估实验结果验证了该系统的实时性和有效性。     

永磁同步电动机退磁故障的分析与实验研究

永磁同步电动机(PMSM)因其特有的永磁体结构,和感应电动机相比,存在着不可逆的退磁风险;同时电动机是一个强耦合系统,永磁体发生退磁会导致电动机的损坏,给电动机拖动系统带来严重的后果。分析了永磁体的退磁机理,对各种退磁情况进行了比较研究。以一台4极24槽的表贴式PMSM为例,对直接设定的均匀退磁和局部退磁进行比较分析,得到相应物理量的变化以及退磁故障诊断的方法,并进行了实验验证。通过退磁研究可以判断电动机故障为快速排除故障提供依据,提高生产效率。