《电力机车电机I》学习指导.docx

- - PAGE 1 - 轨道交通学院教案副页 课前说明 1、授课计划说明（导学、练习、期中考试、实验、节假日、复习） 2、教学内容安排（第一章~第四章） 3、教学遵循的原则：授之以鱼，不如授之以渔 4、教学方法（育人、导学、答疑。注重学习能力、创新能力、实作能力的培养） 5、教学手段（传统手段与现代手段相结合） 6、学习方法（耳听、眼看、手写；勤学、多问、多思） 7、成绩评定 平时成绩（30%）：A、作业成绩，20%；B、考勤成绩，20%；C、实验成绩， 30%；D、期中测验成绩，30%。 期末考试成绩（70%） 新课导学 学习指导 第一章 直流电机的基本知识电机概述 1、电机的定义 2、电机的分类 按电流制直流电机 交流电机 按能量相互转换的方式不同分发电机：机械能→电能 电动机：电能→机械能 改变电能形式的装置：交流→直流（换流机）、改变交流电频率的变频机、改变交流电电压的变压器。 按照电能的形式、电机的工作特点和用途分： 直流电机、交流电机和控制电机 电力机车电机 I 3、直流电机的特点 调速性能好：具有宽广的调速范围； 起动性能好：较强的过载能力和较大的起动转矩； 结构复杂； 消耗较多的有色金属，成本高； 运行中故障多，维修工作量大； 损耗大，效率较低。1-1 直流电机基本工作原理一、直流电机的模型结构 磁极（永久磁铁或电磁铁）、线圈（电枢绕组）、弧形铜片（换向片）、转轴、电刷 （A 和B） 二、交流发电机的工作原理 （难点祥解，附后） 三、直流发电机的工作原理 （难点祥解，附后） 四、直流电动机的工作原理 （难点祥解，附后） 五、电刷、换向器的作用 在发电机中，将线圈中的交变电势（流）转变为直流电势（流）输出在电动机中将直流电转换成线圈中的交流电，使线圈继续转动。 六、电机的可逆性 直流发电机、直流电动机的结构完全相同，一台直流电机既可做为发电机运行， 也可作为电动机运行。当输入机械转矩将机械能转换成电能时，电机作为发电机运行； 当输入直流电流产生电磁转矩将电能转换成机械能时，电机做电动机运行。 难点祥解 二、交流发电机的工作原理 1、感应电势的产生 用原动机拖动电枢以 v 逆时针方向转动。 ? ? 0? 时 e ? B l v 方向d ? c b ? a 外电路 A（+）B（-） 轨道交通学院教案副页 - - PAGE 3 - ? ? 90? 时 e ? 0 i ? 0 ? ? 180? 时 e ? Blv 方向d ? c b ? a 外电路 A（-）B（+） ? ? 270? 时 e ? 0 i ? 0 结论：线圈内部为一交变电势，电刷引出的电势方向发生改变，为交流电势。 2、电势的波形 e ? B lv ? e ? B x x x 三、直流发电机的工作原理 1、感应电势的产生 用原动机拖动电枢以 v 逆时针方向转动。 ? ? 0? 时 e ? B l v 方向d ? c b ? a 外电路 A(?) B(?) ? ? 90? 时 e ? 0 i ? 0 ? ? 180? 时 e ? Blv 方向a ? b c ? d 外电路 A(?) B(?) ? ? 270? 时 e ? 0 i ? 0 结论：线圈内部为一交变电势，但电刷引出的电势方向始终不变，为一单方向的直流电势。 2、电势的波形 ex ? Bxlv ? e ? Bx 电力机车电机 I - - PAGE 4 - 四、直流电动机的工作原理 结构与直流发电机相同，但电刷A、B 外接一直流电源 ? ? 0? 时 电流a ? b ? c ? d 产生逆时针方向电磁转矩 ?? 90? 时 ? ? 90? 时 i ? 0 T ? 0 ? ? 180? 时 电流d ? c ? ? ? 270? 时 i ? 0 T ? 0 f ? BxLi 轨道交通学院教案副页 - - PAGE 5 - 学习指导 直流电机的基本结构一、直流电机的基本组成 1、定子：直流电机的静止部分；产生磁场和作为电机的机械支撑。 2、转子：直流电机的旋转部分；是直接完成电能与机械能转换的部件。 3、气隙：定、转子间的气隙对电机的磁场影响很大。 二、定子 由机座、主磁极、换向极和电刷装置组成 （一）机座 （磁轭） 1、作用：机械支撑和导磁磁路。 2、材料：中、小型采用铸刚件，大型采用钢板焊件。 3、要求：具有良好的导磁性能和较大的机械强度。 （二）主磁极 1、作用：产生主磁通 2、组成：1）主极铁心：电工刚片或薄刚片叠压铆接。 2）主极线圈（励磁绕组）：通以直流励磁电流产 生主磁通。 微型电机采用磁铁作为磁极——永磁式磁极 （三）换向极 1、作用：产生换向磁通，改善直流电机的换向。 2、组成：1）换向极铁心：整块钢板加工而成。