学习任务11 电动机的认知（课件）-《汽车电工电子基础》同步精品课堂（高教版）

《汽车电工电子基础》 高教版 同步精品课程——中职专业课 学习任务11 电动机的认知 1 知识目标 1.能叙述安培左手定则。 2.能用安培左手定则分析磁场对电流的作用。 3.能分析直流电动机的工作原理。 4.能说出起动机用直流电动机的结构名称及其作用。 5.了解三相异步电动机。 教学目标 加工工表明 导入情景 任务引入 电动机是一种将电能转换成机械能,并输出机械转矩的动力设备。电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。在汽车生产企业和维修企业中,大型制造设备或检测设备都是由交流电动机驱动的。在生产中多使用三相异步电动机。在汽车上，一些机械部件则是靠直流电动机驱动的。通过本任务的学习,使你能够知道电动机的基本结构和工作原理。 01 新知学习 任务准备 通电导线在磁场所受到的力称为安培力。可以通过安培左手定则确定安培力产生的方向。 安培左手定则:伸开左手，使大拇指跟四指垂直,并在同一平面内,让磁感线垂直穿人手心，四指指向电流方向,则大拇指所指的方向就是安培力的方向,如图11-1所示。 02 新知学习 本任务需要准备的实训设备及数量见表11-1。 任务实施 一、磁场对电流的作用 1.用导线将器件D与电源连接,如图11-2(a)、(b)所示。 02 新知学习 2.如图11-3所示,把铜管置于器件D上的铜条中心处。 02 新知学习 3.电源开关合至左边。此时电流从电池流出,依次流经红色端子、铜条2、铜管、铜条1和黑色端子。磁感线的方向由下面的磁铁指向上面的磁铁,如图11-4所示。 02 新知学习 注意： 当电源开关合上时，线圈会发热。为了安全,开关接通时间不能太长。 4.逆时针旋转铜条,观察铜管滚动方向,如图11-5所示。并将观察结果填人表11-2。 02 新知学习 5.电源开关合至右边。此时电源电流方向改变。电流从电池流出,依次流经黑色端子、钢条1、钢管、铜条2和红色端子。磁力线的方向由下面的磁铁指向上面的磁铁,如图11-6所示。 02 新知学习 6.顺时针旋转铜条,观察铜管滚动方向,如图11-7所示。并将观察结果填人表11-2。 02 新知学习 7.小组讨论:如何用安培左手定则解释上述实验现象? 二、直流电动机 1.用导线将器件下与电源连接,如图11-8(a)、(b)所示。 02 新知学习 2.电源开关合至左边,观察线圈旋转方向,如图11-9所示。开关断开时,观察线圈是否旋转。并将观察结果填入表11-3中。 注意： (1)开关接通的时间不能超过3s。 (2)开关接通时，如果线图不转，可用手轻轻地转动线圈 02 新知学习 3.电源开关合至右边,改变电源电流方向,观察线圈旋转方向，如图11-10所示。开关断开时，观察线圈是否旋转。并将观察结果填入表11-3。 02 新知学习 4.分析直流电动机的工作原理。 将一个导体制成方形线圈的形状,放置在磁铁的南北极之间,方形线圈的两端均装上一片换向器片。 电流从电池正极出发,流经其中一片换向器片,到线圈，再到另一片换向器片，,然后返回电池负极,如图11-11所示。 02 新知学习 试想一下,现在有一个跟上述相似但没有换向器的装置,会怎样? 当电流在线圈中流动时,在AB两点之间,它是沿着远离观察者的方向流动;在CD 两点之间,它是沿着靠近观察者的方向流动,如图11-12所示。 根据安培左手定则:线圈AB两点间受到向下的安培力F1作用,而线圈CD两点间受到向上的安培力F2作用。因此,方形线圈绕着中心点P作逆时针旋转,如图11-13所示。 02 新知学习 但是,当线圈旋转到接近图11-14所示位置时，就不能再继续旋转了。这是因为在AB和CD两段受到的安培力F3、F4恰好和F1和F2的作用方向相反,因此，线圈会沿着相反的方向重新开始旋转。 02 新知学习 为了解决这个问题，人们在线圈两端装上换向器,使线圈中电流的流动方向能够周期性地改变。产生的安培力F5、F6的作用方向和F1、F2相同,因此,线圈能够继续沿着相同的方向旋转如图11-15所示。 02 新知学习 仔细观察矩形线圈和换向器的转动。每当矩形线圈旋转180时,电流的流动方向也改变。这样,就可以为矩形线圈提供作用方向相同的电磁力,使矩形线圈能够继续沿着相同的方向旋转,如图11-16所示。 02 新知学习 5.小组讨论:在电源连续供电时,器件F为什么会一直顺时针方向或逆时针方向转动? (1)电源开关合至左边时,电流从电池流出,依次流经红色端子、正电刷、换向器、线圈、换向、负电刷和黑色端子。磁感线的方向从下面的磁铁指向上面的磁铁。电磁力的方向如图11-17(a)所示，线圈顺时针转动。当电磁力的方向旋转180°时(转过半周后),换向器与正、通电刷接触位置正好换位,电流的流动方向也改变，如图11-17(b)所示。这样在电源连续供电时，线周就继续顺