Keadaan tugas: Kerja makmal No. 10. Kajian motor DC elektrik (pada model).
Masalah dari
Buku teks fizik, gred 8, A.V. Peryshkin, N.A. Rodina
untuk tahun 1998
Buku kerja fizik dalam talian
untuk darjah 8
Kerja-kerja makmal
- nombor
10
Kajian motor elektrik DC (pada model).
Tujuan kerja: Untuk membiasakan diri dengan bahagian utama motor DC elektrik menggunakan model motor ini.
Ini mungkin kerja paling mudah untuk kursus gred 8. Anda hanya perlu menyambungkan model motor ke sumber semasa, lihat cara ia berfungsi, dan ingat nama bahagian utama motor elektrik (angker, induktor, berus, separuh cincin, penggulungan, aci).
Motor elektrik yang ditawarkan kepada anda oleh guru anda mungkin serupa dengan yang ditunjukkan dalam rajah, atau ia mungkin mempunyai rupa yang berbeza, kerana terdapat banyak pilihan untuk motor elektrik sekolah. Ini bukan kepentingan asas, kerana guru mungkin akan memberitahu anda secara terperinci dan menunjukkan kepada anda cara mengendalikan model tersebut.
Mari kita senaraikan sebab utama motor elektrik yang disambungkan dengan betul tidak berfungsi. Litar terbuka, kekurangan sentuhan berus dengan separuh cincin, kerosakan pada belitan angker. Jika dalam dua kes pertama anda cukup mampu mengendalikannya sendiri, jika penggulungan itu pecah, anda perlu menghubungi guru. Sebelum menghidupkan enjin, anda harus memastikan bahawa angkernya boleh berputar dengan bebas dan tiada apa-apa yang mengganggunya, jika tidak, apabila dihidupkan, motor elektrik akan mengeluarkan bunyi dengungan ciri, tetapi tidak akan berputar.
Tidak tahu bagaimana untuk menyelesaikannya? Bolehkah anda membantu dengan penyelesaian? Masuk dan tanya.
←Kerja makmal No. 9. Memasang elektromagnet dan menguji tindakannya. Kerja makmal No. 11. Mendapatkan imej menggunakan kanta.-
Untuk menggunakan pratonton pembentangan, buat akaun Google dan log masuk kepadanya: https://accounts.google.com
Kapsyen slaid:
Dalam gambar, tentukan arah daya Ampere, arah arus dalam konduktor, arah garis medan magnet, dan kutub magnet. N S F = 0 Mari kita ingat.
Kerja makmal No. 11 Kajian motor elektrik DC (pada model). Tujuan kerja: untuk berkenalan dengan model motor elektrik DC dengan struktur dan operasinya. Peralatan dan bahan: model motor elektrik, bekalan kuasa makmal, kunci, wayar penyambung.
Peraturan keselamatan. Seharusnya tiada objek asing di atas meja. Perhatian! Elektrik! Penebat konduktor tidak boleh rosak. Jangan hidupkan litar tanpa kebenaran guru. Jangan sentuh bahagian berputar motor elektrik dengan tangan anda. Rambut panjang mesti ditanggalkan supaya ia tidak tersangkut di bahagian enjin yang berputar. Selepas menyiapkan kerja, susun tempat kerja dengan teratur, buka litar dan buka.
Susunan kerja. 1. Pertimbangkan model motor elektrik. Nyatakan bahagian utamanya dalam Rajah 1. 1 2 3 Rajah 1 4 5 1 - ______________________________ 2 - ______________________________ 3 - ______________________________ 4 - ______________________________ 5 - ______________________________
2. Pasang litar elektrik yang terdiri daripada sumber arus, model motor elektrik, kunci, menyambungkan segala-galanya secara bersiri. Lukis gambarajah litar tersebut.
3. Putar motor. Jika enjin tidak berfungsi, cari sebab dan hapuskannya. 4. Tukar arah arus dalam litar. Perhatikan putaran bahagian motor elektrik yang bergerak. 5.Buat kesimpulan.
Sastera: 1. Fizik. darjah 8: pengajian. untuk pendidikan am institusi/A.V. Peryshkin. - ed. ke-4, dimuktamadkan. - M.: Bustard, 2008. 2 . Fizik. darjah 8: pengajian. Untuk pendidikan am institusi / N.S. Purysheva, N.E. Vazheevskaya. - ed. ke-2, stereotaip. - M.: Bustard, 2008. 3. Kerja makmal dan tugasan ujian dalam fizik: Buku nota untuk pelajar gred 8. - Saratov: Lyceum, 2009. 4. Buku nota untuk kerja makmal. Sarahman I.D. Sekolah menengah institusi pendidikan perbandaran No. 8 di Mozdoka, Ossetia Utara-Alania. 5. Kerja makmal di sekolah dan di rumah: mekanik / V.F. Shilov.-M.: Pendidikan, 2007. 6. Pengumpulan masalah dalam fizik. Darjah 7-9: manual untuk pelajar pendidikan am. institusi / V.I. Lukashik, E.V. Ivanova.-24th ed.-M.: Pendidikan, 2010.
Pratonton:
Kerja makmal No. 11
(pada model)
Matlamat kerja
Peranti dan bahan
Kemajuan.
Kerja makmal No. 11
Mempelajari Motor Elektrik DC
(pada model)
Matlamat kerja : berkenalan dengan model motor elektrik DC dengan struktur dan operasinya.
Peranti dan bahan: model motor elektrik, bekalan kuasa makmal, kunci, wayar penyambung.
Peraturan keselamatan.
Seharusnya tiada objek asing di atas meja. Perhatian! Elektrik! Penebat konduktor tidak boleh rosak. Jangan hidupkan litar tanpa kebenaran guru. Jangan sentuh bahagian berputar motor elektrik dengan tangan anda.
Latihan tugasan dan soalan
1. Apakah fenomena fizikal berdasarkan tindakan motor elektrik?
2. Apakah kelebihan motor elektrik berbanding motor haba?
3. Di manakah motor elektrik DC digunakan?
Kemajuan.
1. Pertimbangkan model motor elektrik. Nyatakan bahagian utamanya dalam Rajah 1.
2. Pasang litar elektrik yang terdiri daripada sumber arus, model motor elektrik, kunci, menyambungkan segala-galanya secara bersiri. Lukis gambarajah litar tersebut.
Rajah 1
Buat kesimpulan.
3. Putar motor. Jika enjin tidak berfungsi, cari sebab dan hapuskannya.
4. Tukar arah arus dalam litar. Perhatikan putaran bahagian motor elektrik yang bergerak.
Rajah 1
Motor elektrik ialah peranti di mana tenaga elektrik ditukar kepada tenaga mekanikal. Prinsip operasi mereka adalah berdasarkan fenomena induksi elektromagnet.
Walau bagaimanapun, cara medan magnet berinteraksi, menyebabkan pemutar motor berputar, berbeza dengan ketara bergantung pada jenis voltan bekalan - berselang-seli atau terus.
Prinsip pengendalian motor elektrik DC adalah berdasarkan kesan tolakan kutub seperti magnet kekal dan tarikan kutub tidak serupa. Keutamaan ciptaannya adalah milik jurutera Rusia B. S. Jacobi. Model industri pertama motor DC dicipta pada tahun 1838. Sejak itu, reka bentuknya tidak mengalami perubahan asas.
Dalam motor DC berkuasa rendah, salah satu magnet wujud secara fizikal. Ia dipasang terus ke badan mesin. Yang kedua dicipta dalam belitan angker selepas menyambungkan sumber arus terus kepadanya. Untuk tujuan ini, peranti khas digunakan - unit berus komutator. Pengumpul itu sendiri adalah cincin konduktif yang dipasang pada aci motor. Hujung belitan angker disambungkan kepadanya.
Untuk membolehkan tork berlaku, kutub magnet kekal angker mesti terus ditukar. Ini sepatutnya berlaku pada masa kutub melintasi neutral magnet yang dipanggil. Secara struktur, masalah ini diselesaikan dengan membahagikan cincin pengumpul ke dalam sektor yang dipisahkan oleh plat dielektrik. Hujung belitan angker disambungkan kepadanya secara berselang-seli.
Untuk menyambungkan pengumpul ke bekalan kuasa, berus yang dipanggil digunakan - rod grafit dengan kekonduksian elektrik yang tinggi dan pekali geseran gelongsor yang rendah.Belitan angker tidak disambungkan ke rangkaian bekalan, tetapi disambungkan kepada reostat permulaan melalui pemasangan berus komutator. Proses menghidupkan motor sedemikian terdiri daripada menyambung ke rangkaian bekalan dan secara beransur-ansur mengurangkan rintangan aktif dalam litar angker kepada sifar. Motor elektrik dihidupkan dengan lancar dan tanpa beban berlebihan.
Ciri-ciri menggunakan motor tak segerak dalam litar satu fasa
Walaupun fakta bahawa medan magnet berputar stator paling mudah diperoleh daripada voltan tiga fasa, prinsip operasi motor elektrik tak segerak membolehkannya beroperasi dari rangkaian isi rumah satu fasa jika beberapa perubahan dibuat pada reka bentuknya.
Untuk melakukan ini, stator mesti mempunyai dua belitan, salah satunya adalah belitan "permulaan". Arus di dalamnya dialihkan dalam fasa sebanyak 90° disebabkan oleh kemasukan beban reaktif dalam litar. Selalunya untuk ini
Penyegerakan medan magnet yang hampir lengkap membolehkan enjin mendapat kelajuan walaupun dengan beban yang ketara pada aci, iaitu apa yang diperlukan untuk operasi gerudi, tukul putar, pembersih vakum, pengisar atau penggilap lantai.
Jika yang boleh laras dimasukkan ke dalam litar bekalan enjin sedemikian, maka kekerapan putarannya boleh ditukar dengan lancar. Tetapi arah, apabila dikuasakan daripada litar arus ulang alik, tidak boleh diubah.
Motor elektrik sedemikian mampu membangunkan kelajuan yang sangat tinggi, padat dan mempunyai tork yang lebih besar. Walau bagaimanapun, kehadiran pemasangan berus komutator mengurangkan hayat perkhidmatannya - berus grafit haus agak cepat pada kelajuan tinggi, terutamanya jika komutator mengalami kerosakan mekanikal.Motor elektrik mempunyai kecekapan tertinggi (lebih daripada 80%) daripada semua peranti yang dicipta oleh manusia. Ciptaan mereka pada akhir abad ke-19 boleh dianggap sebagai lonjakan kualitatif dalam tamadun, kerana tanpa mereka adalah mustahil untuk membayangkan kehidupan masyarakat moden berdasarkan teknologi tinggi, dan sesuatu yang lebih berkesan belum dicipta.
Prinsip segerak pengendalian motor elektrik pada video
semasa"
Tempat pelajaran dalam program kerja: pelajaran 55, salah satu pelajaran mengenai topik "Fenomena elektromagnetik".
Tujuan pelajaran: Terangkan struktur dan prinsip pengendalian motor elektrik.
Tugasan:
mengkaji motor elektrik menggunakan kaedah amali – melaksanakan kerja makmal.
belajar untuk menggunakan pengetahuan yang diperoleh dalam situasi tidak standard untuk menyelesaikan masalah;
Untuk membangunkan pemikiran pelajar, teruskan mengamalkan operasi mental analisis, perbandingan dan sintesis.
terus mengembangkan minat kognitif pelajar.
Matlamat metodologi: penggunaan teknologi penjimatan kesihatan dalam pelajaran fizik.
Bentuk kerja dan jenis aktiviti dalam pelajaran: menguji pengetahuan, dengan mengambil kira ciri individu pelajar; kerja makmal dijalankan dalam kumpulan mikro (berpasangan), mengemas kini pengetahuan pelajar dengan cara yang suka bermain; penerangan tentang bahan baharu dalam bentuk perbualan dengan eksperimen tunjuk cara, penetapan matlamat dan refleksi.
Semasa kelas
1) Menyemak kerja rumah.
Kerja bebas (berbilang peringkat) dijalankan dalam 7 minit pertama pelajaran.
Tahap 1.
Tahap 2.
Tahap 3.
2). Mempelajari bahan baharu. (15 minit).
Guru mengumumkan tajuk pelajaran, murid merumuskan matlamat.
Mengemas kini pengetahuan. Permainan "ya" dan "tidak"
Guru membaca frasa; jika pelajar bersetuju dengan pernyataan, mereka berdiri; jika tidak, mereka duduk.
Medan magnet dijana oleh magnet kekal atau arus elektrik.
Tiada cas magnet dalam alam semula jadi.
Kutub selatan jarum magnet menunjukkan kutub geografi selatan Bumi.
Elektromagnet ialah gegelung dengan teras besi di dalamnya.
Garis medan magnet diarahkan dari kiri ke kanan.
Garisan di mana anak panah magnet dipasang dalam medan magnet dipanggil garis magnet.
Rancangan pembentangan.
Kesan medan magnet pada konduktor pembawa arus.
Kebergantungan arah pergerakan konduktor pada arah arus di dalamnya dan pada lokasi kutub magnet.
Reka bentuk dan pengendalian motor elektrik komutator ringkas.
Pergerakan konduktor dan bingkai dengan arus dalam medan magnet.
Reka bentuk dan prinsip pengendalian motor elektrik DC.
Taklimat keselamatan.
Kerja-kerja dijalankan mengikut penerangan dalam buku teks ms 176.
4.Peringkat akhir pelajaran.
Tugasan. Dua rasuk elektron menolak, dan dua wayar selari yang membawa arus dalam arah yang sama menarik. kenapa? Adakah mungkin untuk mewujudkan keadaan di mana konduktor ini juga akan menolak?
Refleksi.
Apa yang baru anda pelajari? Adakah ilmu ini diperlukan dalam kehidupan seharian?
Soalan:
Apakah yang menentukan kelajuan putaran pemutar dalam motor elektrik?
Apakah motor elektrik?
P . 61, cipta teka silang kata mengenai topik “fenomena elektromagnet.
Permohonan.
Tahap 1.
1. Bagaimanakah kutub magnet bertentangan dan seperti kutub berinteraksi?
2. Adakah mungkin untuk memotong magnet supaya satu daripada magnet yang terhasil hanya mempunyai kutub utara, dan satu lagi hanya mempunyai kutub selatan?
Tahap 2.
Mengapa badan kompas diperbuat daripada tembaga, aluminium, plastik dan bahan lain, tetapi bukan besi?
Mengapa rel dan jalur keluli yang terletak di dalam gudang menjadi magnet selepas beberapa lama?
Tahap 3.
1.Lukis medan magnet magnet ladam kuda dan tunjukkan arah garis medan.
2. Dua pin ditarik ke kutub selatan magnet. Mengapa hujung bebas mereka menolak satu sama lain?
Tahap 1.
1. Bagaimanakah kutub magnet bertentangan dan seperti kutub berinteraksi?
2. Adakah mungkin untuk memotong magnet supaya satu daripada magnet yang terhasil hanya mempunyai kutub utara, dan satu lagi hanya mempunyai kutub selatan?
Tahap 2.
Mengapa badan kompas diperbuat daripada tembaga, aluminium, plastik dan bahan lain, tetapi bukan besi?
Mengapa rel dan jalur keluli yang terletak di dalam gudang menjadi magnet selepas beberapa lama?
Tahap 3.
1.Lukis medan magnet magnet ladam kuda dan tunjukkan arah garis medan.
2. Dua pin ditarik ke kutub selatan magnet. Mengapa hujung bebas mereka menolak satu sama lain?
MKOU "Sekolah Menengah Alllakskaya"
Buka pelajaran fizik dalam gred 8 mengenai topik “ Kesan medan magnet pada konduktor pembawa arus. Enjin elektrik. Kerja makmal No. 9 “Kajian motor DC elektrik semasa."
Disediakan dan dikendalikan oleh: guru kategori pertama Elizaveta Aleksandrovna Taranushenko.
Motor elektrik ialah peranti elektrik untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal. Hari ini, motor elektrik digunakan secara meluas dalam industri untuk memacu pelbagai mesin dan mekanisme. Di dalam rumah, ia dipasang di dalam mesin basuh, peti sejuk, pemerah jus, pemproses makanan, kipas, pencukur elektrik, dll. Motor elektrik memacu peranti dan mekanisme yang disambungkan kepadanya.
Dalam artikel ini saya akan bercakap tentang jenis dan prinsip operasi motor elektrik AC yang paling biasa, digunakan secara meluas di garaj, rumah atau bengkel.
Bagaimanakah motor elektrik berfungsi?
Enjin berfungsi berdasarkan kesannya, ditemui oleh Michael Faraday pada tahun 1821. Beliau membuat penemuan bahawa apabila arus elektrik dalam konduktor berinteraksi dengan magnet, putaran berterusan boleh berlaku.
Jika dalam medan magnet yang seragam Letakkan bingkai dalam kedudukan menegak dan hantar arus melaluinya, maka medan elektromagnet akan timbul di sekeliling konduktor, yang akan berinteraksi dengan kutub magnet. Bingkai akan menolak dari satu, dan menarik kepada yang lain.
Akibatnya, bingkai akan berputar ke kedudukan mendatar, di mana kesan medan magnet pada konduktor akan menjadi sifar. Agar putaran diteruskan, perlu menambah bingkai lain pada sudut atau menukar arah arus dalam bingkai pada masa yang sesuai.
Dalam rajah, ini dilakukan menggunakan dua cincin separuh, yang mana plat kenalan dari bateri bersebelahan. Akibatnya, selepas melengkapkan separuh pusingan, kekutuban berubah dan putaran berterusan.
Dalam motor elektrik moden Daripada magnet kekal, induktor atau elektromagnet digunakan untuk mencipta medan magnet. Jika anda membuka mana-mana motor, anda akan melihat lilitan luka wayar yang disalut dengan varnis penebat. Giliran ini ialah elektromagnet atau, sebagaimana ia juga dipanggil, penggulungan medan.
Di rumah Magnet kekal digunakan dalam mainan kanak-kanak berkuasa bateri.
Dalam yang lain, lebih berkuasa Motor hanya menggunakan elektromagnet atau belitan. Bahagian berputar dengan mereka dipanggil pemutar, dan bahagian pegun ialah pemegun.
Jenis-jenis motor elektrik
Hari ini terdapat cukup banyak motor elektrik dengan reka bentuk dan jenis yang berbeza. Mereka boleh dipisahkan mengikut jenis bekalan kuasa:
- Arus ulang alik, beroperasi terus dari sesalur kuasa.
- Arus terus yang beroperasi pada bateri, bateri boleh dicas semula, bekalan kuasa atau sumber arus terus yang lain.
Mengikut prinsip operasi:
- segerak, yang mempunyai belitan pada rotor dan mekanisme berus untuk membekalkan arus elektrik kepada mereka.
- Tak segerak, jenis motor yang paling mudah dan biasa. Mereka tidak mempunyai berus atau belitan pada rotor.
Motor segerak berputar serentak dengan medan magnet yang memutarkannya, manakala motor tak segerak berputar lebih perlahan daripada medan magnet berputar dalam stator.
Prinsip pengendalian dan reka bentuk motor elektrik tak segerak
Dalam kes tak segerak motor, belitan stator diletakkan (untuk 380 Volt akan ada 3 daripadanya), yang mencipta medan magnet berputar. Hujungnya disambungkan ke blok terminal khas untuk sambungan. Penggulungan disejukkan berkat kipas yang dipasang pada aci di hujung motor elektrik.
pemutar, iaitu satu bahagian dengan aci, diperbuat daripada rod logam yang ditutup antara satu sama lain pada kedua-dua belah, itulah sebabnya ia dipanggil litar pintas.
Terima kasih kepada reka bentuk ini, tidak ada keperluan untuk penyelenggaraan berkala yang kerap dan penggantian berus bekalan semasa, kebolehpercayaan, ketahanan dan kebolehpercayaan meningkat berkali-kali ganda.
Biasanya, punca utama kegagalan bagi motor tak segerak ialah haus galas di mana aci berputar.
Prinsip operasi. Agar motor tak segerak berfungsi, pemutar perlu berputar lebih perlahan daripada medan elektromagnet stator, akibatnya EMF teraruh (arus elektrik timbul) dalam pemutar. Keadaan penting di sini ialah jika pemutar berputar pada kelajuan yang sama dengan medan magnet, maka, mengikut undang-undang aruhan elektromagnet, tiada EMF akan teraruh di dalamnya dan, oleh itu, tidak akan ada putaran. Tetapi pada hakikatnya, disebabkan oleh geseran galas atau beban aci, pemutar akan sentiasa berputar dengan lebih perlahan.
Kutub magnet sentiasa berputar dalam belitan motor, dan arah arus dalam rotor sentiasa berubah. Pada satu masa, sebagai contoh, arah arus dalam pemegun dan belitan pemutar digambarkan secara skematik dalam bentuk salib (arus mengalir dari kita) dan titik (arus ke arah kita). Medan magnet berputar ditunjukkan sebagai garis putus-putus.
Sebagai contoh, bagaimana gergaji bulat berfungsi. Ia mempunyai kelajuan tertinggi tanpa beban. Tetapi sebaik sahaja kami mula memotong papan, kelajuan putaran berkurangan dan pada masa yang sama pemutar mula berputar dengan lebih perlahan berbanding medan elektromagnet dan, mengikut undang-undang kejuruteraan elektrik, EMF yang lebih besar mula teraruh dalam ia. Arus yang digunakan oleh motor meningkat dan ia mula beroperasi pada kuasa penuh. Jika beban pada aci terlalu besar sehingga ia berhenti, maka kerosakan pada rotor sangkar tupai mungkin berlaku disebabkan oleh nilai maksimum EMF yang diaruhkan di dalamnya. Itulah sebabnya penting untuk memilih enjin dengan kuasa yang sesuai. Jika anda mengambil yang lebih besar, maka kos tenaga akan menjadi tidak wajar.
Kelajuan pemutar bergantung kepada bilangan tiang. Dengan 2 kutub, kelajuan putaran akan sama dengan kelajuan putaran medan magnet, sama dengan maksimum 3000 pusingan sesaat pada frekuensi rangkaian 50 Hz. Untuk mengurangkan kelajuan separuh, perlu menambah bilangan kutub dalam stator kepada empat.
Kelemahan ketara asynchronous motor ialah mereka boleh melaraskan kelajuan putaran aci hanya dengan menukar frekuensi arus elektrik. Oleh itu, tidak mungkin untuk mencapai kelajuan putaran aci yang berterusan.
Prinsip pengendalian dan reka bentuk motor elektrik segerak AC
Motor elektrik jenis ini digunakan dalam kehidupan seharian di mana kelajuan putaran tetap diperlukan, keupayaan untuk melaraskannya, dan juga jika kelajuan putaran lebih daripada 3000 rpm diperlukan (ini adalah maksimum untuk yang tidak segerak).
Motor segerak dipasang dalam alat kuasa, pembersih vakum, mesin basuh, dsb.
Dalam perumahan segerak Dalam motor AC terdapat belitan (3 dalam rajah), yang juga dililit pada rotor atau angker (1). Plumbumnya dipateri ke sektor gelang gelincir atau pengumpul (5), yang mana voltan digunakan menggunakan berus grafit (4). Selain itu, terminal terletak supaya berus sentiasa membekalkan voltan kepada hanya satu pasangan.
Kerosakan yang paling biasa motor komutator ialah:
- Pakai berus atau sentuhan mereka yang lemah akibat pegas tekanan yang lemah.
- Pencemaran pengumpul. Bersihkan dengan sama ada alkohol atau kertas pasir pasir.
- memakai galas.
Prinsip operasi. Tork dalam motor elektrik tercipta hasil daripada interaksi antara arus angker dan fluks magnet dalam belitan medan. Dengan perubahan dalam arah arus ulang-alik, arah fluks magnet dalam perumahan dan angker juga akan berubah secara serentak, yang mana putaran akan sentiasa dalam satu arah.
