Электродвигатель и электрогенератор постоянного тока конспект
Обновлено: 05.07.2024
Генераторы – это электрические машины, которые преобразуют механическую энергию в электрическую.
Электродвигатели – это электрические машины, которые, наоборот, электрическую энергию преобразуют в механическую (в виде вращения вала).
Коллектор – это полый цилиндр, набранный из отдельных медных пластин, изолированных друг от друга и от вала.
Щётки – деталь щёточно-коллекторного узла в электродвигателях.
Сила Лоренца – сила, действующая на движущийся со скоростью заряд q со стороны магнитного поля.
Индукция - векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства.
Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Английский учёный Фарадей Майкл (1791-1867) сформулировал Закон электромагнитной индукции (открыт 29.08.1831г.): если на замкнутый проводник будет действовать изменяющееся магнитное поле, то по нему будут протекать токи называемые индукционными.
Русский физик Ленц Эмилий Христианович в 1834 году сформулировал принцип (правило), который назван именем учёного: индукционные токи всегда имеют такое направление, что созданное ими магнитное поле всегда стремится устранить причину, их вызвавшую.
Голландский учёный Хендрик Лоренц показал, что эти процессы связаны с силой, действующей на заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле. Сила Лоренца – это такая сила, которая действует на движущийся со скоростью заряд q со стороны магнитного поля и равна произведению вектора магнитной индукции, заряда частицы, скорости движения этой частицы и угла (альфа) между вектором магнитной индукции и скоростью частицы.
Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки: для положительного заряда: если левую руку расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а четыре пальца, сложенные вместе, показывали направление скорости движения положительного заряда, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы; если заряд отрицательный, то сила будет направлена в противоположную сторону.
При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает.
Роль выпрямителя в электрических машинах выполняет коллектор.
Щетки в электрических машинах располагаются таким образом, чтобы одна из них была всегда соединена с проводником, который будет двигаться у северного полюса, а другая — с проводником, который будет двигаться у южного полюса. Щётки электродвигателя постоянного тока изготавливают из углеродных или графитных структур, создавая над вращающимся коллектором скользящий контакт. Используют их для передачи тока от внешнего контура на вращающуюся форму коллектора.
Направление индуктированного тока во внешней цепи с коллектором будет оставаться постоянным.
К электрическим машинам относятся:
Генераторы – это электрические машины, которые преобразуют механическую энергию в электрическую.
Электродвигатели – это электрические машины, которые, наоборот, электрическую энергию преобразуют в механическую.
В генераторе коллектор используется для выпрямления переменного тока в постоянный, а в электродвигателе коллектор применяется для распределения тока в проводниках.
Применение электрических двигателей:
- для привода электрифицированных транспортных средств (троллейбусов, трамваев, электровозов).
Преимущества электродвигателей по сравнению с тепловыми:
- не загрязняют атмосферу,
- не нужен запас топлива,
- КПД достигает до 98 %.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении индукции магнитного поля в 3 раза и увеличении силы тока в 3 раза?
Варианты ответа:
а) увеличится в 9 раз;
б) уменьшится в 9 раз;
Задание 2. Установите правильную последовательность появления основных законов и правил:
1. процессы связаны с силой, действующей на заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле.
2. если на замкнутый проводник будет действовать изменяющееся магнитное поле, то по нему будут протекать токи называемые индукционными.
3. индукционные токи всегда имеют такое направление, что созданное ими магнитное поле всегда стремится устранить причину, их вызвавшую.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
- Сейчас обучается 933 человека из 80 регионов
Курс повышения квалификации
Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam
- Курс добавлен 31.01.2022
- Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 610 885 материалов в базе
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 13.10.2018 355
- DOCX 777.9 кбайт
- 21 скачивание
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Дубинина Ирина Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик
Время чтения: 2 минуты
Курские власти перевели на дистант школьников в районах на границе с Украиной
Время чтения: 1 минута
Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы
Время чтения: 0 минут
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Электродвигатель и электрогенератор постоянного тока .
Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)
10.4.5.4 - исследовать действующую модель электродвигателя и аргументированно объяснять полученные результаты, используя закон Фарадея и правило Ленца.
Учащиеся будут описывать действующую модель электродвигателя и аргументированно объяснять полученные результаты, используя закон Фарадея и правило Ленца.
Критерии оценивания
ü описывает устройство модели электродвигателя ;
ü аргументированно объяснять полученные результаты;
ü использует закон Фарадея и правило Ленца.
Языковые цели
Лексика и терминология по уроку:
Электродвигатель постоянного тока (ДПТ) — электрическая машина постоянного тока , преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.
Принципу работы электродвигателя постоянного т ока может быть дано два описания:
1. подвижная рамка (два стержня с замкнутыми концами) с током в магнитном поле статора
2. взаимодействие магнитных полей статора и ротора.
Генера́тор постоя́нного то́ка — электрическая машина , преобразующая механическую энергию в электрическую энергию постоянного тока .
Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции Е инд , равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус.
Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение, сформулированное в 1833 г., называется правилом Ленца .
В течение всего урока прививать открытость, сотрудничество, уважение, бережное отношение к школьному имуществу, толерантность в отношениях с одноклассниками.
Жизнь современного человека невозможно представить без электрических двигателей. В нефтяной и газовой промышленности электродвигатель используется как часть насосной установки, погрузочных агрегатов, в транспортном и сельском хозяйстве для использования в качестве приводов механизмов, в домашних условиях мы привыкли к таким устройствам, как миксеры, кофемолки, кухонные комбайны. Одно из отличий в том, что одни работают при постоянном токе, другие - при переменном.
Конспект урока
ФИО учителя: Бекташева Э.И.
Дата: 30.01.2019
Предмет: Технология
Тема урока: Двигатели постоянного тока
Тип урока: урок открытия новых знаний.
Планируемые результаты:
Предметные: формирование представления об устройстве и принципе действия двигателей постоянного тока; самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели; использование общих приѐмов решения задач; применение и преобразование знаково-символических средств, моделей и схем для решения задач; нахождение в различных источниках информацию, необходимую для решения проблем, и предоставление еѐ в понятной форме.
Метапредметные:
Регулятивные – умение самостоятельно вносить необходимые дополнения и коррективы в учебные действия; умение осознавать способы действий, приведших к успеху или не успеху.
Познавательные – умение проанализировать ход и способ действий, умение вести поиск и выделять необходимую информацию.
Коммуникативные – умение выстраивать самостоятельную деятельность, обосновывать свое решение.
Личностные: формирование собственной точки зрения, развитие рефлексии, умение адекватно реагировать на трудности и не бояться сделать ошибку.
Оборудование: проектор; презентация; материалы для практической работы, карточки-задания.
1. Организационный момент.
Здравствуйте, ребята! Давайте улыбнемся друг другу и пожелаем хорошей работы. Какую тему мы изучали на прошлом уроке? (Техника безопасности при работе с бытовыми электроприборами).
2. Актуализация опорных знаний.
1.На какие классы по своему назначению подразделяются электронагревательные приборы?
2.Какие электронагревательные приборы мы используем в повседневной жизни?
3.Как можно сэкономить электрическую энергию при использовании электронагревательных приборов?
4. Что нужно знать при покупке мощных электробытовых приборов?
5.Почему опасно оставлять без присмотра электронагревательные приборы?
6.Почему опасно школьнику работать в одиночку с элементами электрической цепи и бытовыми электроприборами?
Мы уже знакомы с различными осветительными устройствами, нагревательными приборами, которые используются в быту. Есть устройства, которые также используют электроэнергию, и установлены в автомобилях, в компьютерах и мобильных телефонах, в различных механических игрушках. Мы с вами познакомимся с теми электрическими машинами, которые заставляют механизмы двигаться.
Давайте определим тему нашего урока.
- Как вы думаете с чем мы сегодня будем знакомиться? (С двигателями постоянного тока).
- Что будем изучать? (Устройство двигателя).
Сегодня мы узнаем, как устроен коллекторный электродвигатель постоянного тока, познакомимся со схемами подключения электродвигателей.
4.Изучение нового материала
Жизнь современного человека невозможно представить без электрических двигателей. В нефтяной и газовой промышленности электродвигатель используется как часть насосной установки, погрузочных агрегатов, в транспортном и сельском хозяйстве для использования в качестве приводов механизмов, в домашних условиях мы привыкли к таким устройствам, как миксеры, кофемолки, кухонные комбайны. Одно из отличий в том, что одни работают при постоянном токе, другие - при переменном.
а) Рассмотрим устройство и принцип действия электродвигателя.
Коллекторный электродвигатель является универсальным и может работать как от постоянного, так и от переменного тока. Принцип действия электродвигателя основан на взаимодействии проводника (якоря) с электрическим током и магнитным полем, создаваемым электромагнитом (индуктором). Механическая сила, возникающая при таком взаимодействии, заставляет вращаться якорь (ротор). Направление движения проводника с током определяется по правилу левой руки. Электрический двигатель с вращающимся валом был впервые сконструирован в 1934 году русским физиком Б.С. Якоби (1801-1874) (слайд 2).
Модель коллекторного электродвигателя показана на слайде 3.
Модель коллекторного электродвигателя: 1 — коллектор; 2 — щётки; 3 — рамка
Неподвижная часть электродвигателя – статор, представляющий собой постоянный магнит, который служит для создания постоянного магнитного поля. В двигателях постоянного тока этот электромагнит назвали обмоткой возбуждения. Между полюсами магнита расположен проводник в виде рамки 3, подключенный к источнику тока с помощью специального устройства, называемого коллектором.
Какие существуют способы подключения обмотки возбуждения?
Существует два способа подключения обмотки возбуждения – параллельное и последовательное, т.е. либо параллельно якорю электродвигателя, либо последовательно с ним.
При параллельном возбуждении число оборотов мало меняется с увеличением механической нагрузки на вал. Поэтому такие двигатели применяют для привода станков
В двигателях с последовательным возбуждением число оборотов резко уменьшается с увеличением механической нагрузки на вал. Это свойство позволяет использовать такие двигатели на электрическом транспорте (слайд 5).
Электродвигатель постоянного тока: а — с параллельным возбуждением;
б — с последовательным возбуждением; 1 — коллектор; 2 — щётки; 3 — рамка (якорь); 4 — обмотка возбуждения
Электромагнитное возбуждение двигателя дает возможность управлять числом оборотов ротора. Для этого необходимо изменить реостатом величину тока в цепи обмотки возбуждения, изменяя тем самым интенсивность магнитного поля.
б) Способы изменение частоты вращения вала электродвигателя (слайд 7).
- Путём изменения величины тока возбуждения статора. Чем больше сила тока в статоре, тем выше частота вращения вала электродвигателя.
- Путём изменения напряжения питания электродвигателя.
в) Преимущества электродвигателя (слайд 8).
- Отсутствие во время работы вредных выбросов
- Не требуют постоянного обслуживания
- Можно установить в любом месте
- Работают в условиях вакуума
- Не используют легковоспламеняющиеся вещества (бензин, дизельное топливо)
5.Контроль усвоения первичных знаний.
Работа с карточками с взаимопроверкой (слайд 9).
Выполните задания по карточкам. Поменяйтесь с соседом по парте карточками.
По критериям оценивания проведите взаимопроверку (слайд 10).
Карточка №1-А Карточка № 2-А
2 верных ответа – ставим 5 баллов, 3 верных ответа – ставим 5 баллов,
1 верный ответ – 4 балла, 2 верных ответа – 4 балла.
неполные ответы на вопросы – 3 балла. 1 верный ответ – 3 балла.
6.Физминутка. Упражнения для глаз (слайд 11).
— 15 колебательных движений глазами по горизонтали справа- налево.
— 15 колебательных движений глазами по вертикали: вверх-вниз.
— 15 вращательных движений глазами слева- направо.
— 15 вращательных движений глазами справа- налево.
7.Практическая работа №13.
а) Изучение устройства двигателя постоянного тока (слайд 12).
По плакатам и моделям изучите устройство и принцип действия коллекторного электродвигателя постоянного тока.
Определите названия и назначения входящих в двигатель основных узлов и деталей.
Читайте также: