Elektrimootoritel on kõrgeim kasutegur (üle 80%) kõigist inimese loodud seadmetest. Nende leiutist 19. sajandi lõpus võib pidada kvalitatiivseks hüppeks tsivilisatsioonis, sest ilma nendeta on võimatu ette kujutada kõrgtehnoloogiatel põhineva kaasaegse ühiskonna elu ning midagi tõhusamat pole veel leiutatud.

Elektrimootori sünkroonne tööpõhimõte videol

Tunni toimumise koht tööprogrammis: 55. tund, üks teema "Elektromagnetilised nähtused" tundidest.

Tunni eesmärk: Selgitage elektrimootori ehitust ja tööpõhimõtet.

Ülesanded:

elektrimootori uurimiseks, praktilisel meetodil - laboritööde teostamine.

õppida rakendama omandatud teadmisi mittestandardsetes olukordades probleemide lahendamiseks;

arendada õpilaste mõtlemist, jätkata analüüsi, võrdlemise ja sünteesi mõtteliste operatsioonide väljatöötamist.

jätkata õpilaste tunnetusliku huvi kujundamist.

Metoodiline eesmärk: tervist säästvate tehnoloogiate rakendamine füüsikatundides.

Töö- ja tegevusvormid tunnis: teadmiste kontrollimine, arvestades õpilaste individuaalseid iseärasusi; laboratoorsed tööd tehakse mikrorühmades (paaris), täiendades õpilaste teadmisi mänguliselt; uue materjali selgitamine vestluse vormis koos näidiskatse, eesmärgi seadmise ja refleksiooniga.

Tundide ajal

1) Kodutööde kontrollimine.

Iseseisev töö (mitmetasemeline) toimub tunni esimese 7 minuti jooksul.

1 tase.

2. tase.

3. tase.

2). Uue materjali õppimine. (15 minutit).

Õpetaja räägib tunni teema, õpilased kujundavad eesmärgi.

Teadmiste värskendus. Jah ja ei mäng

Õpetaja loeb fraasi, kui õpilased väitega nõustuvad, tõusevad nad püsti, kui ei, siis istuvad.

• 
  Magnetvälja moodustavad püsimagnetid või elektrivool.
• 
  Looduses pole magnetlaenguid.
• 
  Magnetnõela lõunapoolus näitab Maa geograafilist lõunapoolust.
• 
  Elektromagnet on mähis, mille sees on rauast südamik.
• 
  Magnetvälja jooned on suunatud vasakult paremale.
• 
  Joone, mida mööda magnetnõelad magnetvälja paigaldatakse, nimetatakse magnetjoonteks.

Esitluse kava.

1. 
   Magnetvälja toime voolu juhtivale juhile.
2. 
   Juhi liikumissuuna sõltuvus selles oleva voolu suunast ja magneti pooluste asukohast.
3. 
   Lihtsaima kollektori elektrimootori seade ja töö.

1. 
   Juhi ja raami liikumine vooluga magnetväljas.
2. 
   Alalisvoolumootori seade ja tööpõhimõte.

Ohutusjuhendamine.

Töö toimub õpiku lk.176 kirjelduse järgi.

4.Tunni viimane etapp.

Ülesanne. Kaks elektronkiirt tõrjuvad ja kaks paralleelset traati, mis kannavad voolu samas suunas, tõmbavad. Miks? Kas on võimalik luua tingimusi, mille korral need juhid ka tõrjuvad?

Peegeldus.

Mida sa õppisid? Kas see teadmine on igapäevaelus vajalik?

Mis määrab elektrimootori rootori pöörlemiskiiruse?

Mis on elektrimootor?

P . 61, koostada ristsõna teemal “Elektromagnetilised nähtused.

Rakendus.

1 tase.

1. Kuidas interakteeruvad magnetite vastas- ja sarnased poolused?

2. Kas magnetit on võimalik lõigata nii, et ühel tekkivatest magnetitest on ainult põhjapoolus ja teisel ainult lõunapoolus?

2. tase.

Miks on kompassi korpus vasest, alumiiniumist, plastikust ja muudest materjalidest, aga mitte rauast?

Miks laos lebavad terassiinid ja -ribad mõne aja pärast magnetiseerituks osutuvad?

3. tase.

1. Joonistage hobuserauamagneti magnetväli ja märkige jõujoonte suund.

2. Magneti lõunapooluse külge tõmmatakse kaks tihvti. Miks nende vabad otsad tõrjuvad?

1 tase.

1. Kuidas interakteeruvad magnetite vastas- ja sarnased poolused?

2. Kas magnetit on võimalik lõigata nii, et ühel tekkivatest magnetitest on ainult põhjapoolus ja teisel ainult lõunapoolus?

2. tase.

Miks on kompassi korpus vasest, alumiiniumist, plastikust ja muudest materjalidest, aga mitte rauast?

Miks laos lebavad terassiinid ja -ribad mõne aja pärast magnetiseerituks osutuvad?

3. tase.

1. Joonistage hobuserauamagneti magnetväli ja märkige jõujoonte suund.

2. Magneti lõunapooluse külge tõmmatakse kaks tihvti. Miks nende vabad otsad tõrjuvad?

MKOU "Allakskaya keskkool"

Avatud füüsikatund 8. klassis teemal " Magnetvälja toime voolu juhtivale juhile. Elektrimootor. Laboritöö nr 9 "Konstandi elektrimootori uurimine praegune".

Valmistas ja hoiab: esimese kategooria õpetaja Taranušenko Elizaveta Aleksandrovna.

Elektrimootor on elektriseade elektrienergia muundamiseks mehaaniliseks energiaks. Tänapäeval kasutatakse elektrimootoreid tööstuses laialdaselt erinevate masinate ja mehhanismide juhtimiseks. Majapidamises paigaldatakse need pesumasinasse, külmkappi, mahlapressi, köögikombaini, ventilaatoritesse, elektripardlitesse jne. Elektrimootorid panevad liikuma seadmed ja sellega ühendatud mehhanismid.

Selles artiklis räägin garaažis, majapidamises või töökojas laialdaselt kasutatavate vahelduvvoolu elektrimootorite kõige tavalisematest tüüpidest ja tööpõhimõtetest.

Kuidas elektrimootor töötab

Mootor töötab efekti alusel avastas Michael Faraday 1821. aastal. Ta tegi avastuse, et kui elektrivool juhis interakteerub magnetiga, võib tekkida pidev pöörlemine.

Kui ühtlases magnetväljas asetage raam vertikaalsesse asendisse ja laske sellest läbi vool, siis tekib juhtme ümber elektromagnetväli, mis interakteerub magnetite poolustega. Raam tõrjutakse ühest ja tõmbab teise poole.

Selle tulemusena pöördub raam horisontaalasendisse, kus magnetvälja mõju juhile puudub. Pöörlemise jätkumiseks tuleb lisada nurga all veel üks kaader või õigel ajal kaadris oleva voolu suunda muuta.

Joonisel on see tehtud kahe poolrõnga abil, millega külgnevad aku kontaktplaadid. Selle tulemusena muutub polaarsus pärast poole pöörde sooritamist ja pöörlemine jätkub.

Kaasaegsetes elektrimootorites püsimagnetite asemel kasutatakse magnetvälja tekitamiseks induktiivpooli või elektromagneteid. Kui võtate mõne mootori lahti, näete isoleeriva lakiga kaetud traadi mähiseid. Need pöörded on elektromagnet või, nagu neid nimetatakse ka, ergutusmähis.

Kodus akutoitel laste mänguasjades kasutatakse püsimagneteid.

Teistes võimsamates mootorid kasutavad ainult elektromagneteid või mähiseid. Nendega pöörlevat osa nimetatakse rootoriks ja fikseeritud osa nimetatakse staatoriks.

Elektrimootorite tüübid

Tänapäeval on üsna palju erineva konstruktsiooni ja tüüpi elektrimootoreid. Neid saab jagada toiteallika tüübi järgi:

1. Vahelduvvoolu töötab otse vooluvõrgust.
2. Alalisvool mis töötavad patareidel, patareidel, toiteallikatel või muudel alalisvooluallikatel.

Vastavalt tööpõhimõttele:

1. Sünkroonne, milles on rootori mähised ja harjamehhanism nende elektrivoolu varustamiseks.
2. Asünkroonne, kõige lihtsam ja levinum mootoritüüp. Neil pole rootoril harju ja mähiseid.

Sünkroonmootor pöörleb sünkroonselt seda pöörleva magnetväljaga, asünkroonmootori puhul aga pöörleb rootor aeglasemalt kui staatori pöörlev magnetväli.

Asünkroonse elektrimootori tööpõhimõte ja seade

Asünkroonses pakendis mootor, asetatakse staatori mähised (380 volti jaoks on neid 3), mis loovad pöörleva magnetvälja. Nende ühendamiseks mõeldud otsad tuuakse välja spetsiaalsesse klemmiplokki. Mähised jahutatakse tänu ventilaatorile, mis on paigaldatud mootori otsas olevale võllile.

Rootor, mis on võlliga üks, on valmistatud metallvarrastest, mis on mõlemalt poolt üksteise vastu suletud, mistõttu nimetatakse seda lühisteks.
Tänu sellele konstruktsioonile puudub vajadus sagedase perioodilise hoolduse ja voolutoiteharjade vahetamise järele, töökindlus, vastupidavus ja töökindlus suurenevad oluliselt.

Tavaliselt, ebaõnnestumise peamine põhjus asünkroonmootor on laagrite kulumine, milles võll pöörleb.

Toimimispõhimõte. Asünkroonse mootori töötamiseks on vajalik, et rootor pöörleks aeglasemalt kui staatori elektromagnetväli, mille tulemusena indutseeritakse rootoris EMF (tekib elektrivool). Siin on oluline tingimus, et kui rootor pöörleks sama kiirusega kui magnetväli, siis elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohaselt ei indutseeritaks selles EMF-i ja seetõttu ei tekiks ka pöörlemist. Kuid tegelikult pöörleb rootor laagrite hõõrdumise või võlli koormuse tõttu alati aeglasemalt.

Magnetpoolused pöörlevad pidevalt mootori mähistes ja rootori voolu suund muutub pidevalt. Ühel ajahetkel on näiteks skemaatiliselt näidatud staatori ja rootori mähiste voolude suund ristide (vool voolab meilt) ja punktidena (vool meile). Pöörlev magnetväli on näidatud punktiirjoonena.

Näiteks, kuidas ketassaag töötab. Tal on suurim kiirus ilma koormuseta. Kuid niipea, kui hakkame plaati lõikama, väheneb pöörlemiskiirus ja samal ajal hakkab rootor elektromagnetvälja suhtes aeglasemalt pöörlema ​​ning vastavalt elektrotehnika seadustele hakkab esile kutsuma veelgi suurem EMF väärtus. selles. Mootori tarbitav vool suureneb ja see hakkab töötama täisvõimsusel. Kui võlli koormus on nii suur, et see seiskub, võib oravapuuri rootorit kahjustada selles indutseeritud EMF-i maksimaalse väärtuse tõttu. Seetõttu on oluline valida sobiva võimsusega mootor. Kui võtate rohkem, on energiakulud põhjendamatud.

Rootori kiirus oleneb postide arvust. Kahe pooluse korral on pöörlemiskiirus võrdne magnetvälja pöörlemiskiirusega, maksimaalselt 3000 pööret sekundis võrgusagedusel 50 Hz. Kiiruse poole võrra vähendamiseks on vaja suurendada staatori pooluste arvu neljani.

Asünkroonse oluline puudus mootorid on see, et neid teenindab võlli pöörlemiskiiruse reguleerimine ainult elektrivoolu sageduse muutmisega. Ja seega ei ole võimalik saavutada ühtlast võlli pöörlemiskiirust.

Sünkroonse vahelduvvoolumootori tööpõhimõte ja seade

Seda tüüpi elektrimootoreid kasutatakse igapäevaelus, kus on vaja pidevat pöörlemiskiirust, selle reguleerimise võimalust, samuti kui on vaja pöörlemiskiirust üle 3000 p / min (see on asünkroonse puhul maksimum).

Sünkroonmootorid paigaldatakse elektritööriistadesse, tolmuimejatesse, pesumasinatesse jne.

Sünkroonse puhul Asuvad vahelduvvoolu mootori mähised (joonisel 3), mis on samuti keritud rootorile või armatuurile (1). Nende järeldused on joodetud libisemisrõnga või kollektori (5) sektoritesse, mis on pingestatud grafiitharjade (4) abil. Pealegi on järeldused paigutatud nii, et harjad annavad pinget alati ainult ühele paarile.

Kõige sagedasemad rikked kollektori mootorid on:

1. Pintsli kulumine või nende halb kontakt klambervedru nõrgenemise tõttu.
2. Koguja reostus. Puhastage kas alkoholi või null-liivapaberiga.
3. Laagrite kulumine.

Toimimispõhimõte. Pöördemoment elektrimootoris tekib armatuuri voolu ja väljamähises oleva magnetvoo vastastikmõju tulemusena. Vahelduvvoolu suuna muutumisel muutub samaaegselt ka magnetvoo suund korpuses ja armatuuris, mistõttu pöörlemine toimub alati samas suunas.