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“九字法"学习三相异步电动机的工作原理
http://www.weixiu8.com/ 2015-1-22 8:19:18
“九字法"学习三相异步电动机的工作原理
    三相异步电动机的工作原理是电工技术这门课程的重点也是一个难点。传统的教科书一般按照以下顺序讲解:先是讲述三相异步电动机的结构,然后引入一个演示实验,观察转子的转动情况,接着讲述旋转磁场的产生,最后总结阐述三相异步电动机的转动原理,可以说是层层推进、步步为营、深入浅出、安排布局得非常科学合理。但笔者在实际教学中发现以下几个问题。
    一、要想学懂工作原理必须先学懂结构,这是非常关键的一个问题。针对这一点,笔者在讲解结构的时候直接使用解剖的三相异步电动机进行教学,或者先让学生拆装电动机然后再讲解其原理,力求使同学们彻底弄清楚电动机每一部分的结构和作用,进而为学习原理打下坚实的基础。
    二、关于旋转磁场如何产生,教科书上也作了详细的分析阐述。这里至少需要以下几方而的知识:1)三相对称电流及其波形图;2)绕组在定子中的排列;3)电磁感应定律。只有这三方面知识都学会了,才能理解定子绕组中如何产生旋转磁场,但这对于大多中职业学生来说要想学通其中的一条都比较困难,更不用说三方而知识都要学会。但此部分内容对于电动机旋转又至关重要,那么该如何讲解呢?
    三相异步电动机可以说是电磁感应定律在生产生活中非常完美,非常典型的应用。而电磁感应定理包括有三个方面的内容,即:“电生磁”、“磁生电”、“电受力”。“电生磁”是指通电导线周围存在磁场,这一点可以用右手螺旋定则判断;  “磁生电”是指闭合导体包围的磁场发生变化时在导体中会产生感应电流;  “电受力”是指通电导线在磁场中会受磁场力的作用。基于这一点,笔者在进行三相异步电动机工作原理讲解时也紧紧按上述三个方面进行讲述。转载请注明转自“维修吧-http://www.weixiu8.com
    1.“电生磁”(定子绕组)
    在定子绕组中通入三相对称交流电后定子绕组中会产生旋转磁场。要想产生旋转磁场由两个方面决定:1)通入对称的三相交流电流(IU、IV、IW在相位上相差120°)。2)三相定子绕组在定子中也做对称排列,在空间相差120°电角度。正是由于这两个120°决定了定子绕组中会产生旋转磁场。虽然定子绕组不会转动,但它产生的旋转磁场是不停的变化、不停的旋转。如果定子产生一对磁极,旋转磁场的转速为3000转/每分,如果两对磁极则为1500转/每分。此转速称为同步转速。用n0表示,则同步转速的计算公式为n0=60fp。
    2,“磁生电”(转子绕组)
    在定子绕组通入三相交流电后便产生旋转磁场,这时旋转磁场的磁感线将切割转子绕组,在转子绕组中产生感应电动势,而转子绕组自行闭合,所以转子绕组中便产生了感应电流。
    3.“电受力”(转子绕组)
    转子绕组产生的感应电流在旋转磁场中又受到电磁力的作用,电磁力的方向与旋转磁场的方向相同,各转子导体受到的电磁力对转轴形成一电磁转矩,转子便在电磁转矩的作用下顺着磁场的旋转方向转动起来。
    这就是所说的“九字法”学习三相异步电动机的工作原理,此法虽然不很准确、完美,但通俗易懂,比较适合中职学生。其实一节三相异步电动机的教学却包含很多可以总结的东西:这节课理论性比较强,如果从细节入手,用瞬时法分析旋转磁场如何产生,我想不会产生较好的教学效果,同时由于学生专业的特点也不需要学的那么细,但需从宏观上把握,从高处着手,这样一来电动机的工作原理也不太难学了。当然如果学生要学习电动机的维修那么还需要学习绕组的排列,这是后话了。
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