第三章 直流电机
一、填空
1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。
2. ★★一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率 ，而电刷电压 。
3. ★一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流fI不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 。串入电阻后，电动机的输入功率1P将 ，电枢电流aI ，转速n将 ，电动机的效率η将 。
4. ★一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为 倍的额定电流（假设磁路不饱和）。
5. 并励直流电动机，当电源反接时，其中aI的方向 ，转速方向 。
6. 直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。
7. 一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定电流都相等，若它们的负载转矩同样增加0.5，则可知： 电动机转速下降得多，而 电动机的电流增加得多。
8. ★电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流aI增加时，转速n将 ，转矩Te将 。
9. 直流电动机电刷放置的原则是： 。
10. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 。
11. 电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 损耗；对于直流电动机包括 损耗。
船舶电气设备及系统 第6章 控制电机 （7）
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1 第六章 控 制 电 机
本章主要内容：简要介绍船舶上常用的伺服电动机、测速发电机和自整角机等控制电机。
控制电机的主要功能：是完成控制信号的传递和转换；
主要技术指标：动作迅速灵敏、准确和可靠，体积小、重量轻等。
6.1伺服电动机
功能和用途：将信号电压大小和极性的变化灵敏、准确地转换成转矩、转速量；
分类：接受交（直）流电压信号的交（直）流伺服电动机
6.1.1 交流伺服电动机（与分相式异步电动机相似）
1 结构特点
定子：空间相隔90°的励磁绕组和控制绕组。
转子：鼠笼转子和杯形转子两种。
鼠笼转子：同三相鼠笼式电动机的转子结构；
杯形转子：可视为由无数并联的导体条组成，杯形转子内放置固定的内铁心定子以减小磁阻。
两种转子都要求转动惯量小且导体电阻大，有利于消除自转。
2 工作原理
励磁绕组与电容C串联后接到交流电源上，其电压为U。，控制绕组接控制电压U2。
U2和U1 频率相等，相位差接近于90°。因此，两个绕组中产生的电流I1和I2的相位差也应近似于90°。这样，在空间相隔90°的两个绕组，分别通入在相位上相差90°的两个电流，便产生两相旋转磁场，转子在该旋转磁场的作用下产生转动。 图6-1 杯形转子伺服电动机的结构船舶电气设备及系统 第6章 控制电机 （7）
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2 当 U1不变时，控制电压U2↑(↓)→n↑(↓)；改变U2的相位，可实现电动机反转； 在运行中当变为零，电动机立即停转，这是交流伺服电动机的特点。
＊3 运行特性
交流伺服电动机的输出功率一般是0.1～100W，其电源频率有50Hz和400Hz等多种。
第九章第六节电动机导学案
学校 联中 科目 物理 课题 课型 预习展示课 教师 班级 初二 小组 学生 时间 编号 20
一、学习目标
1、了解磁场对通电导线的作用。
2、了解直流电动机的结构工作原理。
3、初步认识科学与技术的关系。 四、总结提升（固定环节）学生自己总结
五、达标测试
1、直流电动机是利用 的原理制成的。它工作时将
能转化为 。
2、电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是 。
3、探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如下图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极．
⑴通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关．
⑵通过实验（a）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关．
4、一台直流电动机的额定电压是220V，额定功率是5.5kW，它正常工作时的电流是多大？连续工作2小时耗电多少？
5、一台电动机额定电压为220V,电动机正常工作时通过电动线圈的电流强度为4A，由于操作不当，电动机被卡住不转时其电流为440A。当电动机正常工作10S， 求：（1）消耗的电能（2）产生的热量。
6、设计一个电路，使直流电动机在人的操作下既能正转，也能反转。 二、展示预设（酌情预设）
1、通电导线在磁场中要 ，受力的方向跟 、 都有关系。
2、 通电线圈在磁场中会 ，利用这个原理制成了 。
3、电动机的构造主要包括两个部分： 叫做 和 叫做 。另外为了能持续转动，它还有改变电流方向的 。
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实验三 直流电动机
一．实验目的
1．掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2．掌握直流电动机的调速方法。
二．预习要点
1．什么是直流电动机的工作特性和机械特性？
2．直流电动机调速原理是什么？
三．实验项目
1．工作特性和机械特性
保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。
2．调速特性
（1）改变电枢电压调速
保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
（2）改变励磁电流调速
保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
（3）观察能耗制动过程
四．实验设备
1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1）
2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2）
3．可调电阻箱（NMEL-03/4）
4．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13）
5．开关（NMEL-05）
6．直流电压、电流表
7．直流并励电动机M03
五．实验方法
1．并励电动机的工作特性和机械特性。
实验线路如图1-6所示。
V、A：直流电压表（量程为300V档）、直流电流表（量程为2A档）。
a．将直流电动机励磁电源调至最大，直流电动机电枢电源调至最小。检查涡流测功机与NMEL-13是否相连，将NMEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关拨向“转矩控制”，”转速/转矩设定”旋钮逆时针旋到底，使船形开关处于“ON”，按实验一方法起动直流电机，使电机旋转，并调整电机的旋转方向，使电机正转。
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b．直流电机正常起动后，调节直流电动机电枢电源的输出至220V，再分别调节直流电动机励磁电源和“转速/转矩设定”旋钮，使电动机达到额定值：U=UN=220V，I=IN，n=nN=1600r/min，此时直流电机的励磁电流If=IfN（额定励磁电流）。
c．保持U=UN，If=IfN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节”转速/转矩设定”旋钮，测取电动机电枢电流I、转速n和转矩T2，共取数据7-8组填入表1-8中。
