发电机教学教案示例
发电机教案示例
（一）教学目的
1．知道发电机的工作原理。
2．知道交流发电机的主要构造。
3．知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。
4．培养学生把物理规律应用于实际的能力。
（二）教具
手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器（参见图12—l）一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块（写好题目）。
（三）教学过程
1．复习
提问：什么叫电磁感应？（教师强调“闭合”、“切割”）
提问：感应电流的方向跟哪些因素有关？教师强调“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应电流方向就改变。”）
提问：闭合电路的一部分导体沿图1（出示小黑板）中箭头方向
运动时，哪些情况可以产生感应电流？（为了帮助学生理解图意，教师可用铝芯导线作直导体，两端用细软铜线连成闭合电路，把两条形磁体放在两堆书上，让铝芯导线在磁场中分别做图中的运动。）
2．进行新课
(1)发电机原理
提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？
教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。
板书：〈第二节发电机
1．发电机的原理：电磁感应现象〉
(2)发电机的构造
教师讲：实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，如：线圈转动时，会带动输出电流的铜线缠在一起。提问：谁能想办法解决这个问题呢？让学生思考讨论一会儿之后，出示铝环、电刷等并装上（如果时间不允许，可以直接出示课前装好的一套装置），让学生拿着电刷靠在两铝环上，转动线圈，观察铝环和
电刷的工作情况。
教师讲：为了使输出的电流较大，实际制作发电机时，导线要绕成多匝线圈。
出示手摇发电机，简介构造。
板书：〈2．发电机的构造：由定子和转子两部分组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等〉
演示：摇动发电机大轮，小灯泡发光，验证了上述理论。
(3)交流电与直流电
讲述：下面我们来研究发电机产生的电流有些什么特点。要研究电流的特点，就需要借助电流表，教师边讲边用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，要求学生观察电流表指针运动情况。
引导学生分析：指针左右摆动，表明电流方向在周期性地重复变化。引出交流电、直流电的概念，并加以区别。
板书：〈3．交流电：周期性改变方向的电流〉
提问：为什么这种发电机产生的电流方向在改变呢？
分析：感应电流的方向是由导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向决定的，感应电流方向的变化肯定是由这二者之一变化所引起的，在刚才这种发电机中，磁极是固定的，所以，这种发电机中电流方向的变化肯定是由于线圈切割磁感线的运动方向变化所引起的。下面我们用模型来研究这个问题。
演示：在线圈ab边和cd边上用透明胶绑两把小刀，刀口朝转动方向，转动线圈，学生观察刀口的方向变化情况（即切割磁感线的运
动方向变化情况），验证上述分析的结论。
讲解：这种发电机由于产生的电流是交流电，所以称为交流发电机。下面进一步研究电流变化的特点：
结合模型和挂图分析，把任意一边的运动路线和方向画出来（图3）,线圈每次转动到A、B两点时，切割磁感线的方向发生改变，电流方向也要发生改变。所以线圈转动一周，电流方向变化两次。
讲解：周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量（不给定义），我国供生产和生活用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫兹，其意义是发电机线圈转一周用0.02秒，即1秒内线圈转50周。因为线圈每转一周电流方向变化两次，所以频率是50赫兹的交流电电流方向每秒钟改变100次。
交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
板书：〈我国供生产和生活用的交流电周期0.02秒，频率50赫。
直流电的电流方向不变。〉
(4)讨论：发电机是把机械能转化为电能的机器。
①发电机输出什么能？
②要发电机发电，我们必须给它提供什么能？这种能量从哪里得到？
板书：〈4．发电机将机械能转化为电能。〉
(5)请学生阅读课文最后三个自然段，然后教师结合课本彩图介
绍水电站和实际的大型发电机。
3．小结：归纳本节课学习的主要内容。
4．作业：在课上做练习1、2题，思考练习3。
（四）说明
1．本节属于应用课，教学中应该注意启发和培养学生应用知识的能力。
2．本节是初中物理教学的一个难点：学生受空间想象能力所限，不容易看懂书上的图形，更难通过静止的图形想象连续的运动过程，所以，制作直观的模型是教师备课的重要工作，也是教好本节内容的关键。
3．很多学生看到课本中的图12—5甲、丙两图中线圈平面与磁感线垂直，就认为导线切割磁感线，图乙、丁两图中线圈平面与磁感线平行，就认为导线没切割磁感线，本教案中在ab边和cd边上绑两把小刀能很好地突破这一难点，排除学生的错误认识。
学生毕业设计（毕业论文） 系别：机电工程 专业：数控技术 设计（论文）题目：三相异步交流电机
毕业设计（论文）任务书 一、课题名称：三相异步电机的设计 二、主要技术指标： 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求：采用电压AC380，可以实现正反转。 三、工作内容和要求： 1．设计磁路部分：定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分：定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分：机座、端子、轴和轴承等。 4．设计电路的正反转和安全控制部分。 5．按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献： 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.
2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生（签名）年月日 指导教师（签名）年月日 教研室主任（签名）年月日 系主任（签名）年月日
毕业设计（论文）开题报告
摘要
在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后，19世纪80年代中期，多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机，异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used
发电机教案示例 发电机教案示例 （一）教学目的 1．知道发电机的工作原理。 2．知道交流发电机的主要构造。 3．知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是秒、频率是50赫兹的含义。 4．培养学生把物理规律应用于实际的能力。 （二）教具 手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器（参见图12—l）一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块（写好题目）。 （三）教学过程 1．复习 提问：什么叫电磁感应？（教师强调“闭合”、“切割”）提问：感应电流的方向跟哪些因素有关？教师强调“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应电流方向就改变。”） 提问：闭合电路的一部分导体沿图1（出示小黑板）中
箭头方向运动时，哪些情况可以产生感应电流？（为了帮助学生理解图意，教师可用铝芯导线作直导体，两端用细软铜线连成闭合电路，把两条形磁体放在两堆书上，让铝芯导线在磁场中分别做图中的运动。） 2．进行新课 发电机原理 提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？ 教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。 板书：〈第二节发电机 1．发电机的原理：电磁感应现象〉 发电机的构造 教师讲：实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，如：线圈转动时，会带动输出电流的铜线缠在一起。提问：谁能想办法解决这个问题呢？让学
第1章第五节磁生电 编写者日期课题第五节磁生电 教学目标（一）、知识与技能 1、知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件. 2、知道发电机的原理；能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道 发电机发电过程是能量转化的过程. 3、知道我国供生产和生活用的 交流电的频率是50 Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来. （二）、过程与方法 1、通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁 之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理 规律的能力. 2、观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知 识分析和解决问题的能力. （三）、情感态度与价值观 1、认识自然现象之间是相互联系的，进 一步了解探索自然奥妙的科学方法。 2、认识任何创造发明的基础 是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识. 重点 难点分析重点：电磁感应现象及产生感应电流的条件 难点：电磁感应，直流电动机和交流电动机的工作原理 教学 方法与准备小组探究。 收集相应的视频、图片、文字等信息做成课件。 课时共二课时 教学过程设计教学反思一、引入： 先回顾奥斯特实验的现象和结论，说明电能生磁。 设问：既然用电流能获得磁场，那么能否用磁场获得电流呢？许多科学 家都在探索这个问题。英国的物理学家法拉第经过10年的研究，在1831年 发现了磁产生电的条件和规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。法拉第 的这个重要发现，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。 二、新课教学： （一）、磁生电－－电磁感应 【实验】将一根导体放入磁场中，导体和电流表串联成一个闭合回路。然后 让导体在磁场中运动。 ①回顾产生持续电流的条件，一是需要电源，二是电路要闭合。怎样知 道电路中有电流呢？－－显然需要一个电流表。因为获得的感应电流较小， 所以采用测量微小电流的灵敏电流计较好。 ②怎样才能从磁场中获得电流呢？引导学生设计实验方案，教师演示并
课题交流发电机的认知
两个电刷接线柱分为“B、F”接线柱或“F1、F2”接线柱。 质疑：电刷磨损变短，会使其与滑环的接触不良。发电机性能是否变差？ 四、整流器 作用：将交流发电机产生的三相交流电变成直流电输出；阻止蓄电池电流向发电机倒流。 （1）正极管 中心引线为正极，外壳为负极，在管壳低部一般标有红色标记。（实物演示） （2）负极管 负极管中心引线为负极，外壳为正极，在管壳底部一般标有黑色标记。（实物演示） 五、交流发电机的工作原理 1.交流电动势的产生 当外电路通过电刷使励磁绕组通电时，便产生磁场，使爪极被磁化为N极和S极。当转子旋转时，磁通交替地在定子绕组中变化.绕组中便产生交变的感应电动势。（动画演示） 2.电动势有效值的表示 三相绕组中每相电动势有效值的表示为： K -绕组系数(和发电机定子绕组的绕线方式有关 ) N-每相绕组的匝数（单位：匝） ｆ-频率（单位：Hz） Φ-每极磁通（单位：Wb） Ce-电机结构常数 EΦ-相电动势 小结：当交流发电机结构一定时（结构常数Ce 不变），相电动势EΦ和发电机转速、磁通成正比。 3.交流电动势的波形 交流电动势的幅值是发电机转速的函数。因此，当转速n变化时，三相电动势的波形为变频率、变幅值的交流波形。如图所示。 4.整流原理 二极管具有单项导电性,当给二极管加上正向电压时,二极管导通, 当给二极管加上反向电压时,二极管截止。 将定子的三相绕组和6只整流二极管按电路连接，发电机的输出端B、E上就输出一个脉动直流电压。如图所示。 （1）二极管的导通原则 3只正极管中，在某一瞬间正极电位（电压）最高者导通。 3只负极管中，在某一瞬间正极电位（电压）最低者导通。 （2）整流过程（动画演示）
粤教版科学六年级下2.11《是什么转换成电能的》教学设计 课题是什么转换成电能的单元 2 学科科学年级 6 学习 目标 科学知识目标 机械能、水能、热能、核能、风能以及化学能都能转换成电能。 科学探究目标 1、通过手摇发动机工作原理推测手压式手电筒工作原理。 2、通过查阅资料，了解更多其他形式的能转换成电能。 3、通过制作水果电池，亲自体验化学能转换为电能的过程。 科学态度目标 1、认识到电能对生活和生产的重要性。 2、激发我们对电的探究兴趣。 重点机械能、水能、热能、核能、风能以及化学能都能转换成电能。 难点其他能量转换电能的过程 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图 导入新课普通手电筒发光是靠电池提供电能。手压式手电筒 里并没有安装电池，怎么也能发光？ 交流通过对比，激发 学生思维。 讲授新课一、不用装电池的手电筒 1、手压式手电筒，是一种环保节能的手电筒。使 用时，迅速按压手柄多次，闭合开关灯泡就能发光。 2、手压式手电筒怎么使用？（播放视频） 3、手压式手电筒里并没有安装电池，怎么也能发 光？我们可以利用手摇发电机体会手压式手电筒 是如何工作的。 （1）将灯泡与发电机连接成一个简单电路。转动 发电机把手，灯泡亮起来了吗？改变转动把手的速 度，观察灯泡的明暗变化。 （2）注意事项 正极（+）接正极（+），负极（-）接负极（-） （3）操作使用（播放视频） （4）手摇式发电机实验记录观察记录 （5）手摇式发电机是机械能转换成电能，小灯泡 亮起来。根据手摇式手电筒结构示意图，说说在没 有电池的情况下，它是怎么发光的呢？ 认识手压式手 电筒 观看视频 操作手摇式发 电机，观察现 象 推测手压式手 电筒工作原理 通过手摇发动机 工作原理推测手 压式手电筒工作 原理，让学生知 道机械能可以转 换成电能。
Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２００７ Ｖｏｌ．１ Ｎｏ．１ 式同步交流发电机。 柴油发电机的自动化功能的选择：遥控、遥信和遥测性能。 机组的使用环境条件：机房冷却、通风系统的设置。 ２ 柴油发电机组的系统设计 ２．１ 柴油发电机组常用功率和备用功率的区别 ２．１．１ 备用功率（图１） 市电断电时提供备用电源，市电供电可靠，８０％负载运行，每年运行时间２００ｈ，某些制造厂商用于高峰期功率补偿几乎无过载能力。故在设计时，过载能力需考虑，更多的设备成本，较高的运行成本及加大的维护工作量。 ２．１．２ 常用功率（图２） 主要用于无市电供电场合，或市电不可靠但供电要求可靠性高的场所。可连续使用，７０％负载运行，每１２ｈ允许１ｈ１０％过载，每年运行时间负载 ＞ １００％不允许超过５００ｈ。 ２．２ 柴油发电机组容量计算方法 柴油发电机组与 ＵＰＳ 组成的电源系统，对供电安全要求较高的数据中心正在被广泛采用，该系统不但要求柴油发电机组自动化程度高，更要求交流同步发电机必须适应 ＵＰＳ 这一非线性负载的特性，使其在无市电的情况下保证 ＵＰＳ 对负载可靠供电；柴油发电机组的容量大小，除要满足ＵＰＳ计算负荷需要外，还必须进行电动机启动时的电压降校验，即启动任一电动机时，其端子容许电压降应在规定范围之内。２．２．１ 按照ＵＰＳ容量配置柴油发电机组 一般柴油机生产厂家要求，与ＵＰＳ 配套柴油发电机组的容量一般为 ＵＰＳ 容量的 ２ ～ ２．５ 倍。而ＵＰＳ设计工作中负荷一般在 ５０％ ～ ８０％ 额定容量，这种情况下，发电机组发出的功率可能为额定容量的３０％左右。这样不但造成发电机组的容量不能充分利用，增加了设备的投资，而且使发电机组更容易产生故障，降低了发电机组的工作可靠性。综合各种因素，发电机组实际负载６０％以上额定负载的情况下工作，对柴油机最为有利。 关于在实际工程设计中ＵＰＳ与柴油发电机的功率配比问题在本章节中不再进行讨论，具体详见其他专篇。 ２．２．２．按照常规综合负荷容量配置柴油发电机组现代综合建筑中，柴油发电机不仅作为ＵＰＳ的备用电源，而且要求作为建筑内特别重要负荷及消防负荷的备用电源。在这种情况下，发电机容量不能只考虑ＵＰＳ的容量，必须兼顾其它特别重要负荷及消防负荷的容量，在特别重要负荷（包括ＵＰＳ）及消防负荷中，按照最大者确定柴油发电机的容量。 （１） 利用设备容量计算发电机容量： Ｐ＝ｋ?Ｋｘ?Ｐｅ／η 式中：ｐ—自备发电机组的功率（ｋＷ）； ｋ—可靠系数，一般取１．１。 Ｋｘ—需要系数（一般取０．８５－０．９５）； Ｐｅ—总负荷容量（ｋＷ）； η—发电机并联运行不均匀系数一般取０．９，单台取１。 （２） 利用最大的单台电动机或成组电动机起动的需要，计算发电机容量： Ｐ＝（Ｐｅ－Ｐｍ） ／ηｅ ＋ Ｐｍ?Ｋ?Ｃ?ｃｏｓΦｍ（ｋＷ） 式中：Ｐｍ—起动容量最大的电动机或成组电动机的容量（ｋＷ） ； Ｐｅ－总负荷容量（ｋＷ） ； ηｅ－总负荷的计算效率，一般取０．８５； ｃｏｓΦｍ －电动机的起动功率因数，一般取０．４； Ｋ－电动机的起动倍数； Ｃ－全压起动Ｃ＝１；Ｙ－△起动Ｃ＝０．６７；自耦变压器起动５０％抽头Ｃ＝０．２５；６５％抽头Ｃ＝０．４２；８０％抽头Ｃ＝０．６４。 （３） 按起动电动机时母线容许电压降计算发电机容量： 发电机母线上已接负荷的影响，发电机母线上的启动负荷应该等于已接负荷与电动机启动容量之和。 Ｐ＝Ｐｎ?Ｋ?Ｃ?Ｘｄ″（１／△Ｅ－１）（ｋＷ） 式中：Ｐｎ－造成母线压降最大的电动机或成组起动电动机组的容量（ｋＷ） Ｋ—电动机的起动电流倍数； Ｘｄ″—发电机的暂态电抗，一般取０．２５； 图１ 备用功率图２ 常用功率
课 题：交流发电机及电压调节器 课 时：2课时 教学重点：1、了解电压调节器的类型及工作原理； 2、掌握电压调节器检测方法； 3、掌握充电系故障诊断与排除方法。 教学难点：1、交流发电机电压调节器的类型； 2、交流发电机电压调节器的工作原理； 3、充电系故障的检测方法。 知识目标：掌握电压调节器的类型及工作原理； 能力目标：1、能够判断调节器的种类； 2、能够掌握调节器的检测方法。 教学方法：：讲演法、讲练法、演练法。 教学器材：万能试验台N台，直流可调电源N台，内外搭铁型晶体管电子调节器各N个，IC 集成电路调节器N个，6V蓄电池N个；灵敏度高（内阻较大）的万用表N个；2W/12V灯泡N个，4W/12V灯泡N个，开关N个、导线及接头夹子若干。 ★复习引入 交流发电机转子转速及负载在很大范围内变化，均可引起发电机的输出电压发生较大变化，因此交流发电机必须配备电压调节器，使其输出电压保持稳定。 ★新课传授 一、理论讲授 3.4.1 电压调节器的功用 3.4.3 电压调节器的型号 3.4.2 电压调节器的分类 3.5.1 双级触点式电压调节器的工作原理 3.5.2 晶体管式调节器的工作原理 3.5.3 集成电路电压调节器的工作原理 3.5.4 调节器使用时应注意的问题 3.6.1 双触点式电压调节器的性能检测 3.6.2 晶体管式调节器的识别与性能检测 3.6.3 集成电路电压调节器的性能检测 3.6.4 调节器的代换方法 3.8.1 外装调节器的电源系故障诊断与排除 3.8.2 整体式交流发电机电源系故障诊断与排除 二、实操传授 1、熟悉电压调节器的工作原理和控制方式；
发电机教案示例 教学目的 ．知道发电机的工作原理。 ．知道交流发电机的主要构造。 ．知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。 ．培养学生把物理规律应用于实际的能力。 教具 手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块。 教学过程 ．复习 提问：什么叫电磁感应？ 提问：感应电流的方向跟哪些因素有关？教师强调“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应电流方向就改变。”） 提问：闭合电路的一部分导体沿图1中箭头方向运动时，哪些情况可以产生感应电流？
．进行新 发电机原理 提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？ 教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。 板书：〈第二节发电机 ．发电机的原理：电磁感应现象〉 发电机的构造 教师讲：实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，如：线圈转动时，会带动输出电流的铜线缠在一起。提问：谁能想办法解决这个问题呢？让学生思考讨论一会儿之后，出示铝环、电刷等并装上，让学生拿着电刷靠在两铝环上，转动线圈，观察铝环和电刷的工作情况。 教师讲：为了使输出的电流较大，实际制作发电机时，导线要绕成多匝线圈。 出示手摇发电机，简介构造。
教师姓名学生姓名填写时间年月日年级学科上课时间年月日 阶段基础（√）提高（）强化（）课时计划第（）次课共（）次课 教学目标 教学 重难点 教学过程: 第17章电动机与发电机 知识点详解 (一)磁场对通电导体的作用 1．作用：通电导体在磁场中会受到力的作用。 2．力的方向：跟导体中的电流方向和磁感线方向有关。 若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变，则导体的受力方向也随之改变； 若上述两个方向同时改变，则导体的受力方向不变。 (1)磁场不是对任意放置的通电直导线都有力的作用，当直导线与磁感线平行放置时，受 到的力为零； (2)当通电直导线与磁感线方向垂直时，受到的力最大。 3．能量转化：电能一机械能。 (二)磁场对通电线圈的作用 1．通电线圈在磁场中受到力的作用可以发生转动 2．磁场对通电导体的作用是“力”而不是“运动”，也就是说，通电导体在磁场中会受到磁力的作用， 但不一定运动。如图乙所示，此时线圈的ab边和cd边受力的方向不但相反，而且力的作用线也 在一条直线上，线圈受到平衡力，线圈会停在这个位置(即线圈平面与磁感线垂直的位置被称为 平衡位置)而不运动。 (三)直流电动机 1．构造：磁极、线圈、换向器和电刷组成。 2．工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作的。 3．换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置，能及时改变线圈中电流方向。 4．能量转换：电能一机械能。 (四)电磁感应 1．电磁感应：闭合电路中的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流 (感应电流)，这种现象叫做电磁感应。 2．“闭合电路”、“一部分导体”、“切割”、“切割磁感线运动”。 （1）“闭合电路”指电路应该是闭合的而不是断开的，即组成电路的各个器件接成一个电流的 通路。 （2）“一部分导体”指切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分。 （3）“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直地切割或斜着切割都可以，也就是说，导体的 运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则无法切割磁感线。 （4）“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，可以是(1)磁场不运动，导体运动；(2)导体 不动，磁场运动。
17.3 发电机为什么能发电 教学目标 知识目标 1.知道发电机是生产、生活中提供电能的装置。 2.了解导体在磁场中产生感应电流的条件。 3.知道发电机的功能及组成部分，能使模型发电机发电。 4.通过实验探究“电磁感应现象”的过程。 5.从法拉第的发现到发电机制造的事实中，感受发现与创造对社会进步的影响。 教学重点：通过实验探究“电磁感应现象”的过程。 教学难点：理解磁场中产生感应电流的条件。 器材准备 手摇发电机模型，灵敏电流计，蹄形磁铁，矩形线圈，直导线，连接导线，开关，铁支架1台，螺丝管，条形磁铁各1块，小灯泡。 教学过程 一、引入新课 重做奥斯特实验，请同学们观察后回答： 1.此实验叫什么实验？奥斯特实验。 2.它揭示了一个什么现象？电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。 电流周围存在着磁场，即电能生磁。那么逆向思维将会怎么样？指导学生阅读课本第一段话，然后说一说自己想了解什么问题。 下面我们用实验来探究磁能否生电。我们先设计实验，从实验需要器材、实验条件、实验操作入手。 二、新课教学 探究点一：认识发电机 活动1：让我们自己来发电。 课本图17-15是手摇发电机模型，为了让更多学生有动手机会，体验操作发电机的乐趣，每组选用两台模型发电机，一台作为电动机用，另一台作为发电机用(输出端接小灯泡)，两机的转轴之间用塑胶管对接起来，当电动机通电运转时，就能看见小灯泡发光，说明发电机发出电来了。 说明：（1）直流电动机与发电机是可逆的，即对它通电能转动，使它转动则能发电。（2）电动机与发电机的结构相似，线圈简化也与电动机—样可以用一匝线圈或单根导线代替。 探究点二：探究电磁感应现象 在上述猜想与线圈简化为导线的基础上，引导学生对实验进行设计，由学生选取器材，组装实验，每组给出如下器材：灵敏电流计、蹄形磁铁2-3块、矩形线圈(10匝左右)、直
交流发电机说课稿 各位评委、老师，大家好。 我今天说课的课程是汽车底盘。今天我说课的内容包括几个方面： 一、简析教材 （一）所处地位和作用 今天我说课的内容《交流发电机》是全国交通中等职业技术学校通用教材《汽车电气设备构造与维修》第二章的内容的电源系统部分。在此之前，学生已经初步学习了电工学电子技术部分内容，这为电源系的学习奠定了一定的电学基础。电源系是汽车电气系统中最基础的系统之一，同时也是最核心部分。由此可见，学生学习这部分内容将对本课程其他内容的学习产生较大的影响，有利于对电源系其他部分的理解掌握。 （二）教育教学目标 1、知识目标 正确认识本项目课程的性质、任务及其研究对象，全面了解课程的体系、结构，对交流发电机的结构有一个总体的认识。 2、能力目标 通过本项目课程的学习，使学生掌握交流发电机的基本结构组成、工作原理，学会将汽车电气理论知识应用在实际当中分析和解决汽车实际存在的故障。 3、情感目标 培养学生理解、观察、思考和自我学习、理论联系实际能力，以及训练组合、分解、逻辑思维、想象等能力和良好的职业习惯。 （三）重点、难点以及确定的依据 重点：1、交流发电机的结构总成及零部件的工作原理 2、交流发电机的拆装、调整、维护等基本技能的培养 3、电源系统的故障的诊断与排除 4、专业兴趣的激发与良好职业道德、职业习惯的养成 确定重点原因：对于各主要部件的认识、掌握，直接关系到学生对整个电源系统的认知，特别是在工作原理的掌握上它们发挥的作用至关重要，学生操作熟练程度及相关专业工具的使用直接关系着学生将来走上工作岗位能否适应企业的需求，所以在此把这几块内容设为本课程学习的重点。 难点：1、交流发电机的工作原理 2、交流发电机的故障诊断 3、拆装与调整的步骤及工作要领 4、操作技能的提高 难点确定原因：具体分析工作原理时比较抽象，结合我校学生的实际情况，这有一定难度；在操作过程中学生欠缺系统的分析问题和解决问题的能力，在操作过程中难免会发生这样、那样的错误，所以在此将这几点设为难点。 二、阐述教法 本节课主要采用任务驱动与引探教学相结合的教学模式，重在优化教师的主导作用，强化学生的主体作用。一方面，教师通过一连串的提问与比较，引导学
第5节磁生电 新课引入 国外科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧附着可触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标．当波浪引起浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来．你知道这种“能量采集船”的工作原理吗？ 合作探究 探究点一什么情况下磁能生电 活动1：通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生了运动，那么反过来，如果让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢？如何设计实验来进行验证？学生交流、发言。 总结：按照如图所示进行实验，让导体在磁场中运动，观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。 活动2：学生根据实验装置进行实验验证： 步骤： （1）闭合开关，让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察电流表指针偏转情况； （2）闭合开关，让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察电流表指针偏转情况； （3）闭合开关，将直导线在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况； （4）开关断开，将直导线在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况。 活动3：展示自己组的实验探究现象：
归纳总结： （1）定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在导体中就会有电流产生，这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。 （2）产生感应电流的条件 ①电路必须是闭合的；②磁场中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 活动4：那么要想改变产生感应电流的方向，应该如何操作？自己进行实验验证。 活动5：展示自己的探究实验现象，并归纳总结。 实验现象： 归纳总结：导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关，只要导体切割磁感线的方向和磁感线的方向中的任何一个改变，就会使原来的感应电流的方向发生变化。 活动6：根据感应电流产生的条件，试着分析一下此过程中能量的转化情况，在生活中的应用。学生交流、讨论，阐明自己的观点。 总结： （1）能量转化：机械能转化为电能 （2）应用：发电机、变压器、动圈式话筒 探究点二发电机 活动1：老师出示发电机模型。把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么？用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表的指针发生了怎样的变化。 总结：灯泡会发光，换为电流表时，会观察到电流表指针左右摆动。 活动2：学生根据桌面上的发电机，试着分析出发电机的构造。它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器。 活动3：结合手中的发电机，让其工作，试着分析活动1中电流表指针来回偏转的原因。总结：当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同，这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。 当线圈转过图中的这个位置时，两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流也减小，所以出现一大一小的指针摆动现象。当线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反，所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。
旧知回顾：蓄电池作用？ 本节内容： 第二章交流发电机 第一节概述 一、功用 发动机正常运转时（怠速以上），向用电设备（除起动机）供电，并向蓄电池充电。 二、分类 1、按电流类型分类：直流发电机（已淘汰）和交流发电机， 2、按结构分类： 普通交流发电机——使用时需要配装电压调节器（JF132（EQ140用）） 整体式交流发电机——发电机和调节器制成一个整体（别克轿车的CS型发电机）带泵交流发电机——和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起（JFZB292发电机）无刷交流发电机——不需要电刷的发电机（例JFW1913） 永磁交流发电机——磁极为永磁铁制成的发电机 3、按整流器分类： 六管交流发电机例JF1522（东风汽车用） 八管交流发电机例JFZ1542（天津夏利汽车用） 九管交流发电机例（日本日立、三凌、马自达汽车用） 十一管交流发电机例JFZ1913Z（奥迪、桑塔纳汽车用） 4、按搭铁形式分类： 内搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）直接搭铁（和壳体相联） 外搭铁型交流发电机磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。 三、型号
1. 产品代号——中文字母表示 ?JF—普通交流发电机JFZ—整体式交流发电机 ?JFB—带泵的交流发电机JFW—无刷交流发电机 2. 电压等级代号——1位阿拉伯数字表示，1表示12V；2表示24V；6表示6V 3. 电流等级代号 表2.9 电流等级代号 4、设计序号——按产品设计先后顺序，用1~2位数字表示 5、变形代号——交流发电机以调整臂位置作为变形代号。从驱动端看，在中间不加标记，在右边时用Y表示,在左边时用Z表示。 例： JF152：电压等级为12V、电流等级为大于50~59A，第二次设计的普通交流发电机。JFZ1913Z：电压等级为12V、电流等级大于90V、第十三次设计，调整臂在左边的整体式交流发电机。 第二节交流发电机的结构 一、结构 结构：定子、转子、滑环、电刷、整流二极管、前后端盖、风扇及带轮。 作用：转子用来建立磁场，定子中产生的交变电动势，经过二极管整流器整流后输出直流电。 1、转子——产生磁场 组成：两块爪极、磁场绕组、滑环和轴。 两块爪极被压装在转轴上，且内腔装有磁轭，其上绕有磁场绕组。绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个滑环上。两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与滑环保持接触。当发电机工作时，两电刷与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通，使两块爪极被分别磁化为N极和S极，从而形成犬牙交错的磁极对并沿圆周方向均匀分布。磁极对数为4～7对。爪极凸缘的外形像鸟嘴，这种形状
苏科九下《16.5 电磁感应发电机》教学设计 【教学目标】 知识与技能： 1．知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件 2．知道发电机的原理；能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程 3．知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来 过程与方法： 1．通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力 2．观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力 情感、态度、价值观： 1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法 2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识 【教学重点】 1．通过探索概括出电磁感应 2．通过实验知道交流发电机的工作原理 【教学难点】 1．由实验现象概括物理规律——电磁感应 2．应用原理分析问题——发电机工作原理 【实验器材】演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡 【教学方法】实验法、讨论法、启发式 【教学过程】 教学环节教学内容 学 生 活 动 说明
复习引入新课通过实验，引入新课 重做奥斯特实验，请同学们观察后回答： 1．此实验叫什么实验？ （奥斯特实验） 2．它揭示了一个什么现象？ （电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关） 电流周围存在着磁场，即电能生磁.那么逆向思维将会怎么样？ （先找学生带着感情朗读课本第一自然段，然后请学生提出问题） 磁能否生电？ 怎样能使磁生电？ 下面我们用实验来探究磁能否生电.我们先设计实验，从实验需要器 材、实验条件、实验操作入手 讨 论、 提 出 问 题 从学过 的知识 入手， 让学生 轻松感 从生活 到物 理。 教授新课20mi n （一）什么情况下磁能生电 ［演示实验］实验器材:蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、 细线 将直导线用导线和电流表相连，用细线将直导线悬挂在铁架台上（不 要挂太高）。 让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察到电 流表指针不偏转.这说明没有产生电流。 让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转.这说明 没有产生电流. 将直导线在磁场中左右运动，观察到电流表指针偏转。这表明有电流 产生。. 将直导线在磁场中斜着运动，观察到电流表指针偏转。这表明有电流 产生。 如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表 达起来会方便些，讨论一下如何表达。 导体在磁场中运动，就有电流产生。 闭合电路一部分导体在磁场中运动，就有电流产生。 他们回答的准确吗？应怎么表达？ 不准确.闭合电路中一部分导体在磁场中上、下运动，就有电流产生. 那么怎样表达能准确？ （讨论得出）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时， 导体中就产生电流。 小结：回答得非常好。我们把这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感 应电流。 电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈 的努力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精 神值得我们学习.这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导 致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有 划时代的意义。 （二）发电机 发电机是怎样发电的呢？ ［演示1］把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈 学 生 们 观 察， 相 互 讨 论， 归 纳 勤 于 思 考 讨 论 结 论 学 生 活 动 讨 论 结 论 每组通 过实验 得出结 论后， 把结论 告诉大 家，让 我们一 起享受 成功的 快乐 养学生 自己收 集信息 筛选有 效信息 的能 力。 看光盘
3学校代码：11517 学号：200807111158 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业论文 题目三相交流电动机变频调速系统的设计学生姓名徐全县 专业班级电气工程及其自动化一班 学号200807111158 系（部）电气信息工程系 指导教师(职称)梅杨（教授） 完成时间 2012 年 5 月 29 日
河南工程学院论文版权使用授权书 本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名： 年月日
河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 年月日
毕业设计（论文）任务书 题目三相交流电动机变频调速系统的设计 专业电气工程及其自动化学号200807111158姓名徐全县 主要内容、基本资料、主要参考资料等: 主要内容： 在设计时充分考虑变频器输出电压和电流中所包含一系列的高次谐波给电机性能带来的不利影响，这包括对电机的额定电流、功率因数、损耗及效率的影响。变频器在三相异步电动机变频调速中的应用及调速原理，其中包括转速调节，电流调节和系统保护。同时主要介绍单片机在三相交流异步电动机变频调速系统方面的应用，而且用单片机设计出控制三相交流异步电动机变频调速SPWM波发生器的硬件电路和汇编语言软件应用程序。 基本要求： 三相交流电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，的道理广泛的应用，其主要缺点是调速空难。正由于此，通过此课程设计，实现三相异步电动机的变频调速控制与应用。 参考资料： [1] 刘仲如，《变频调速三相异步电动机的设计特点》[M]机电技术2003年 [2] 刘震，《PLC在三相交流异步电动机变频调速中的应用》[M]工矿自动化 [3] 陈炎，《变频器在交流电动机调速系统中的应用》[J]工矿自动化2003完成期限： 指导教师签名： 专业负责人签名： 2012年 2 月 22 日
2021北京课改版九上《电磁感应发电机》word 教案 二. 重点、难点： 1. 电磁感应现象。 2. 产生感应电流的条件，对导体中有无感应电流作出判定。 3. 在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 4. 发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，它是把机械能转化为电能的装置。 5. 交流发电机要紧由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。 6. 周期性地改变方向的电流叫做交流电。我国供生产和生活用的交流电，周期是0.02s，频率是50Hz。 电流方向不变的电流叫直流电。 三. 知识点分析： 1. 电磁感应的概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 2. 在电磁感应现象中，切割磁感线的导体中产生了电流，现在导体成了电源。 3. 在电磁感应现象中能量的转化是由机械能转化为电能。 4. 英国物理学家法拉弟发觉了电磁感应现象，并进一步揭示了电和磁的联系，导致了发电机的发明。 5. 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。 明白得电磁感应现象时应注意以下几点： （1）电磁感应现象指出的是产生感应电流的条件。 （2）感应电流产生的条件有三点：①电路是闭合的；②导体要在磁场中要做切割磁感线的运动；③切割磁感线运动的导体只能是一部分。 （3）假如电路不闭合，即使导体切割磁感线，也可不能产生感应电流，只在导体两端产生感应电压。 依据上述产生感应电流必须满足的条件可知：图A中线框不切割磁感线，无感应电流。图B中线框的ad和bc边两部分都切割磁感线，并非一部分导体，无感应电流；图C中虽只有ab这一部分导体切割磁感线，但电路不闭合，只产生感应电压，而无感应电流；图D 中bc边不在磁场中，ad边切割磁感线，且电路是闭合的，故有感应电流产生。 图1 （4）从能量角度分析电磁感应现象：当使闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，用力移动导体做了功，消耗了机械能，同时在导体中产生了感应电流，实现了机械能向电能的转化。因此，在电磁感应现象中，机械能转化成电能。 6. 交流发电机的特点：把机械能转化为电能的一种机器。因为它提供的是方向做周期性
精心整理 一、概述 1、本设计手册范围 本手册适用于沃尔奔达（VeryPower ）柴油发电机组的安装指南。在设计和安装柴油发电机组之前，请仔细阅读本手册，详细了解设备情况，只有正确的安装并维护保养设备，才能够保证设备安全有效地运转。机组运22.12.22.3（（GB50055-93/JGT16-92） 二、发电机组选型 1、概述 柴油发电机组一般分为主用和备用。为了缓解全国用电紧张状况，一些工厂及生产企业将柴油发电机组作为主用电源，以应对电力系统停电或错峰供电等电力供 应紧张时的电力需求。在电力资源相对充足的情况下柴油发电机组一般作为备用电源。 2、机组功率选择 2.1功率的定义和匹配 沃尔奔达发电机组功率定义遵循ISO8528标准，柴油发电机组的输出功率受周围环境的限制，沃尔奔达发电机组标定的功率是在“标准状态”下的输出功率。 1000m 小时；备80%~90%负e.机房的通风、排烟状况 f.负载特性（如非线性负载，用电设备单机最大容量） 2.3功率折损 当周围的环境比上述的“标准状态”更恶劣时，发电机组的功率会有一定的折损，要进行功率修正。 3、负载对机组的影响
突加较大负载及大功率异步电动机的起动对发电机组影响较大，发电机组在突加负载后必须有足够的恢复频率能力。 沃尔奔达发电机组所有机型对首次突加60%额定功率已经过多次实践证实；对于首次突加负载超过60%额定功率时，请咨询沃尔奔达新能源股份有限公司技术开发中心。 5~7 余量。 （1） 计算容量 式中： P j P∑ η （2）按最大的单台电动机或成组电动机 起动的需要，计算发电机组功率： P=（P∑-Pm）／η∑+PmKCcosψm（kW） 式中：Pm---功率最大的电动机或成组电动机的功率 （kW）； η∑---总负荷的计算效率，一般取0.85； cosΨm---电动机的起动功率因数，一般取0.4； K---电动机的起动倍数； C---全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦 变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头 C==0.42，80％抽头C=0.64。 （3）按起动电动机时母线容许电压降计 算发电机功率： P=PnKCXd″（1／△E-1）（kW） ，自耦变 C==0.42， ； 0.20， 10000m2， (2）按最大的单台电动机起动的需要计算 P=（P∑-Pm）／η∑+PmKCcosΨm =（191-37）／0.85+37×6×0.64×0.4=238kW。（3）按起动电动机时发电母线允许电压 降计算： P=PnKCXd″（1／△E-1）=37×6×0.64×0.25（1／ 0.20-1）=142.08kW