《汽车电工电子技术基础》教案8.doc

广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案编号：NGQD-0707-09 版本号：A/1 页 码：1 编制/时间： 审核/时间： 批准/时间：课 程名 称汽车电工电子技术基础课题直流电机的结构授 课班 级汽修中技1301、1302授课日期2014.3.25授课时数2学时教 学类 型理论授新教学方法讲授、提问、演示教材及参考资料汽车电工电子技术基础国防科技大学出版社教 学目 标1、 了解直流电动机的结构。2、 掌握直流电动机各组成部件的作用及工作原理。教学重难点及其突出方法、化解方法 教学重点和突出方法：直流电动机的结构，通过设疑、解答的方法来突出重点。教学难点和化解方法：直流电动机各组成部件的作用及工作原理，通过联系实际举例进行讲解。教 学准 备教案、素材。教 学对 象分 析汽修中技1301、1302班，班级人数59人和58人。该班在初中电工基础基本操作技能中，学过交流电原理的相关知识，因此在讲解时学生比较容易接受这两节的内容。教学总结1、 直流电动机的结构。2、 直流电动机各组成部件的作用及工作原理。对上述的内容进行归纳、总结，以提问的形式加强学生对本节知识点的认识。布置作业教材P103第1、2题教 学反 思该节课上得比较成功，体现在课堂气氛较好，同学们能掌握学习的目标内容，通过联系实际举例进行讲解，让学生能学习到直流电动机的结构和直流电动机各组成部件的作用及工作原理。 教 学 活 动教学流程内 容教学手段教师活动和学生活动评价方法与评价材料时间分配组织教学1. 检查学生课前准备情况。2. 上课起立，师生互致问候。3. 点名、检查学生出勤并记录，完成教学准备工作。组织号召清点人数并将出勤情况记录在学生考勤表上，整顿课堂纪律。学生举手应答考勤表3分钟复习旧课复习上节课所学的知识：我们日常生活中用到哪些直流电动机？提问教师提出问题，根据花名册上的名单随机点名让学生回答问题。记录平时成绩。根据学生回答的内容进行评价3分钟课程导入直流电动机的结构是怎样的？讲授教师根据前述内容导入本节的内容知识直流电动机的结构；同学们对本节课程的内容有一个大概的了解，明白本节课程的主要就是学习直流电动机的结构。观察同学们对本节课知识的需求程度4分钟理论授新直流电动机的结构：定子，转子，换向器，电刷等。板书、讲授教师板书过后，讲述直流电动机的结构，学生在听课过程中，认识直流电动机结构的相关知识。学生跟读相关定义30分钟直流电动机各组成部件的作用及工作原理。板书、讲解、展示、提示教师通过板书讲解直流电动机各组成部件的作用及工作原理；提示学生书本上重点段落划线。学生在听课过程中，认识直流电动机各组成部件的作用及工作原理。教师提示，学生能讲出直流电动机各组成部件的作用及工作原理。40分钟板 书 设 计第四章 常见电机4.2 直流电机的结构目的：了解它们各主要部件的名称、作用、相互组装及动作关系。以利正确选用和使用。电机的结构要求：1 电磁要求: 产生磁场，感应出电动势，通过电流，产生电磁转矩2机械要求：传递转矩，保持坚固稳定，冷却的要求，检修，运行可靠。从电机的基本工作原理知道，电机的磁极和电枢之间必须有相对运动，因此，任何电机都有固定不动的定子和旋转的转子两部分组成，在这两部分之间的间隙叫空气隙。一、定子定子的作用是产生磁场和作为电机机械支撑。它由主磁极、换向磁极、电刷、机座、端盖和轴承等组成。(一)主磁极产生主磁通。主磁极铁心包括极心和极掌两部分。极心上套有励磁绕组，各主磁极上的绕组一般都是串联的。直流电机的磁极如图所示。极掌的作用是使空气隙中磁感应强度分布最为合适。 改变励磁电流If的方向，就可改变主磁极极性，也就改变了磁场方向。(二)换向磁极产生附加磁场，改善电机的换向，减小电刷与换向器之间的火花，不致使换向器烧坏。在两个相邻的主磁极之间中性面内有一个小磁极，这就是换向磁极。(三)电刷装置电刷装置主要由用碳一石墨制成导电块的电刷、加压弹簧和刷盒等组成。固定在机座上(小容量电机装在端盖上)不动的电刷，借助于加压弹簧的压力和旋转的换向器保持滑动接触，使电枢绕组与外电路接通。电刷数一般等于主磁极数，各同极性的电刷经软线汇在一起，再引到接线盒内的接线板上，作为电枢绕组的引出端。(四)机座用来固定主磁极、换向磁极和端盖，是电机磁路的一部分。机座用铸钢或铸铁制成。机座上的接线盒有励磁绕组和电枢绕组的接线端，用来对外接线。(五)端盖 端盖由铸铁制成，用螺钉固定在底座的两端，盖内有轴承用以支撑旋转的电枢。二、转子转子又称电枢，是电机的旋转部分。它由电枢铁心、绕组、换向器等组成。如右图所示。 (一)电枢铁心 电枢铁心由硅钢片冲制迭压而成，在外圆上有分布均匀的槽用来嵌放绕组。铁心也作为电机磁路的一部分。(二)绕组 绕组是产生感应电动势或电磁转矩，实现能量转换的主要部件。它是由许多绕组元件构成，按一定规则嵌放在铁心槽内和换向片相连，使各组线圈的电动势相加。绕组端部用镀锌钢丝箍住，防止绕组因离心力而发生径向位移。讲 义第四章 常见电机4.2 直流电机的结构目的：了解它们各主要部件的名称、作用、相互组装及动作关系。以利正确选用和使用。电机的结构要求：1 电磁要求: 产生磁场，感应出电动势，通过电流，产生电磁转矩2机械要求：传递转矩，保持坚固稳定，冷却的要求，检修，运行可靠。从电机的基本工作原理知道，电机的磁极和电枢之间必须有相对运动，因此，任何电机都有固定不动的定子和旋转的转子两部分组成，在这两部分之间的间隙叫空气隙。一、定子定子的作用是产生磁场和作为电机机械支撑。它由主磁极、换向磁极、电刷、机座、端盖和轴承等组成。(一)主磁极产生主磁通。主磁极铁心包括极心和极掌两部分。极心上套有励磁绕组，各主磁极上的绕组一般都是串联的。直流电机的磁极如图所示。极掌的作用是使空气隙中磁感应强度分布最为合适。改变励磁电流If的方向，就可改变主磁极极性，也就改变了磁场方向。(二)换向磁极产生附加磁场，改善电机的换向，减小电刷与换向器之间的火花，不致使换向器烧坏。在两个相邻的主磁极之间中性面内有一个小磁极，这就是换向磁极。它的构造与主磁极相似，它的励磁绕组与主磁极的励磁绕组相串联。主磁极中性面内的磁感应强度本应为零值，但是，由于电枢电流通过电枢绕组时所产生的电枢磁场，使主磁极中性面的磁感应强度不能为零值。于是使转到中性面内进行电流换向的绕组产生感应电动势，使得电刷与换向器之间产生较大的火花。 用换向磁极的附加磁场来抵消电枢磁场，使主磁极中性面内的磁感应强度接近于零，这样就改善了电枢绕组的电流换向条件，减小了电刷与换向器之间的火花。(三)电刷装置电刷装置主要由用碳一石墨制成导电块的电刷、加压弹簧和刷盒等组成。固定在机座上(小容量电机装在端盖上)不动的电刷，借助于加压弹簧的压力和旋转的换向器保持滑动接触，使电枢绕组与外电路接通。电刷数一般等于主磁极数，各同极性的电刷经软线汇在一起，再引到接线盒内的接线板上，作为电枢绕组的引出端。(四)机座用来固定主磁极、换向磁极和端盖，是电机磁路的一部分。机座用铸钢或铸铁制成。机座上的接线盒有励磁绕组和电枢绕组的接线端，用来对外接线。(五)端盖 端盖由铸铁制成，用螺钉固定在底座的两端，盖内有轴承用以支撑旋转的电枢。二、转子转子又称电枢，是电机的旋转部分。它由电枢铁心、绕组、换向器等组成。如右图所示。 (一)电枢铁心 电枢铁心由硅钢片冲制迭压而成，在外圆上有分布均匀的槽用来嵌放绕组。铁心也作为电机磁路的一部分。(二)绕组 绕组是产生感应电动势或电磁转矩，实现能量转换的主要部件。它是由许多绕组元件构成，按一定规则嵌放在铁心槽内和换向片相连，使各组线圈的电动势相加。绕组端部用镀锌钢丝箍住，防止绕组因离心力而发生径向位移。(三)换向器换向器由许多铜制换向片组成，外形呈圆柱形，片与片之间用云母绝缘。三、铭牌和额定值为了使电机安全而有效地运行，制造厂对电机的工作条件都加以技术规定。按照规定的工作条件进行运行的状态叫做额定工作状态。电机在额定工作时的各种技术数据叫做额定值，一般加下标 e表示。这些额定值都列在电机的铭牌上，使用电机前，应熟悉铭牌。使用中的实际值，一般不应超过铭牌所规定的额定值。 (一)型号：它表示电机的类别。例如：Z2-12 Z：直流；2：设计序号；1：铁心长度；2：机座号 (二)额定电流Ie 这是指发电机长期运行时电枢输出给负载的允许电流。对于电动机则是指电源输入到电动机的允许电流。 (三)额定电压Ue 这是指发电机输出的允许端电压。对于电动机则指输入到电动机端钮上的允许电压。 (四)额定转速ne 这是指电机在额定工作状态时，应达到的转速。 (五)额定功率(额定容量) Pe对于发电机来说，这是指在额定电压下，输出额定电流时，向负载提供的电功率Pe,Pe=UeIe 对于电动机来说，则是指在额定电压，额定电流和额定转速下，电动机轴上输出的机械功率Pe=UeIee (六)额定效率e 额定功率与输入功率之比，称为电机的额定效率，即e=（额定功率/输入功率）100 % 四、电枢绕组1 有关术语1）极轴线主磁极的中轴线。2) 几何中性线相邻两个主磁极之间的几何分界线。3) 极距：相邻两磁极中心线间的距离称为极距，常用槽数表示， =z/2p其中z为槽数，p为极对数。4)绕组元件两