汽车直流电动机(一类教资)
《直流电动机》 学历案
《直流电动机》学历案一、学习目标1、理解直流电动机的工作原理。
2、掌握直流电动机的结构组成及其作用。
3、了解直流电动机的励磁方式和特点。
4、能够分析直流电动机的运行特性。
5、学会直流电动机的简单故障诊断与维护方法。
二、学习资源1、教材：《电机学》《电工技术》等相关教材。
2、网络资源：相关的科普视频、教学网站。
3、实验设备：直流电动机模型、万用表等。
三、学习过程（一）知识回顾1、复习电磁感应定律和安培力定律，为理解直流电动机的工作原理奠定基础。
2、回顾电路的基本概念，如电阻、电流、电压等。
（二）新课导入展示一些直流电动机在实际生活中的应用案例，如电动玩具车、电动剃须刀、工业生产中的机械设备等，引发学生的学习兴趣，提出问题：直流电动机是如何工作的？（三）工作原理1、介绍直流电动机的基本原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
当直流电流通过电枢绕组时，在磁场中会产生电磁力，从而使电枢转动。
2、以简单的示意图为例，详细解释电磁力的产生过程和方向的判断方法。
（四）结构组成1、定子磁极：介绍磁极的作用是产生磁场，通常由永磁体或励磁绕组构成。
机座：支撑整个电机的结构，同时也是磁路的一部分。
2、电枢电枢铁芯：用于安装电枢绕组，并提供磁路。
电枢绕组：流通电流，产生电磁转矩。
换向器：实现电枢绕组中电流的换向，使电枢能够持续转动。
（五）励磁方式1、他励：励磁绕组由独立的电源供电。
2、并励：励磁绕组与电枢绕组并联。
3、串励：励磁绕组与电枢绕组串联。
4、复励：既有并励绕组又有串励绕组。
分别介绍每种励磁方式的特点和适用场合。
（六）运行特性1、转速特性：分析直流电动机转速与电枢电压、励磁电流等因素的关系。
2、转矩特性：探讨转矩与电枢电流的关系。
3、效率特性：研究电动机效率随输出功率的变化规律。
（七）故障诊断与维护1、常见故障电枢绕组短路或断路。
换向器故障。
电刷磨损。
励磁绕组故障。
2、诊断方法观察外观：检查有无烧焦、破损等现象。
测量电阻：使用万用表测量相关绕组的电阻。
《直流电动机》 说课稿
《直流电动机》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《直流电动机》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《直流电动机》这一内容选自_____教材_____章节。
直流电动机是一种常见的电机，在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
通过对直流电动机的学习，学生能够了解其基本结构、工作原理和运行特性，为后续学习交流电动机以及电机控制等知识奠定基础。
本章节的内容在教材中具有承上启下的作用。
在之前的学习中，学生已经掌握了电磁学的基本原理和电路的相关知识，而直流电动机则是将这些知识应用到实际电机中的具体体现。
同时，对直流电动机的深入理解，也将有助于学生更好地理解后续课程中关于电机调速、制动等方面的内容。
二、学情分析本次授课的对象是_____专业的学生。
他们已经具备了一定的物理和电学基础知识，对电磁学现象有一定的感性认识，但对于电机这种较为复杂的电气设备，其理解和掌握可能存在一定的困难。
在学习态度方面，学生具有较强的好奇心和求知欲，但在面对抽象的理论知识时，可能会出现注意力不集中、缺乏耐心等问题。
因此，在教学过程中，需要通过生动形象的实验和实例，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）学生能够了解直流电动机的基本结构，包括定子、转子、电刷和换向器等部件。
（2）掌握直流电动机的工作原理，理解电磁力的产生和作用。
（3）学会分析直流电动机的运行特性，如转速、转矩和效率等。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和数据分析，培养学生的观察能力、动手能力和逻辑思维能力。
（2）引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的知识应用能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对电机技术的兴趣，培养学生的科学探索精神。
（2）培养学生的团队合作意识和交流沟通能力。
《直流电动机》 学历案
《直流电动机》学历案一、学习目标1、了解直流电动机的基本结构和工作原理。
2、掌握直流电动机的电磁转矩和转速的计算方法。
3、理解直流电动机的机械特性和调速方法。
4、能够分析直流电动机在不同负载条件下的运行情况。
二、学习重难点1、重点（1）直流电动机的工作原理和基本结构。
（2）电磁转矩和转速的计算公式。
（3）机械特性曲线的特点和调速方法。
2、难点（1）直流电动机的换向过程和火花产生的原因。
（2）如何根据负载要求选择合适的调速方法。
三、知识回顾在学习直流电动机之前，我们先来回顾一下电磁学的一些基本概念和定律：1、安培力定律：通电导体在磁场中会受到力的作用，其大小为 F＝ BIL，其中 B 是磁感应强度，I 是电流，L 是导体在磁场中的有效长度。
2、电磁感应定律：当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势，其大小为 e ＝ BLv 或 e ＝NΔΦ/Δt，其中 v 是导体的运动速度，N 是线圈的匝数，ΔΦ 是磁通量的变化量，Δt 是时间变化量。
四、新课导入在我们的日常生活中，直流电动机有着广泛的应用，比如电动玩具车、电动剃须刀、电动车窗等等。
那么，直流电动机是如何工作的呢？它又有哪些特点和优势呢？接下来，让我们一起深入探究直流电动机的奥秘。
五、知识讲解1、直流电动机的基本结构直流电动机主要由定子和转子两大部分组成。
（1）定子定子包括主磁极、机座、换向极和电刷装置等。
主磁极产生磁场，机座用于支撑整个电机，换向极用于改善换向，电刷装置用于引入或引出电流。
（2）转子转子又称为电枢，包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器和转轴等。
电枢铁芯用于支撑电枢绕组，电枢绕组中通过电流产生电磁转矩，换向器用于将电枢绕组中的交流电流转换为直流电流，转轴则用于输出机械功率。
2、直流电动机的工作原理当直流电源通过电刷和换向器向电枢绕组供电时，电枢绕组中会有电流通过。
根据安培力定律，通电导体在磁场中会受到力的作用，从而使电枢绕组产生电磁转矩，驱动转子旋转。
《直流电动机》 学历案
《直流电动机》学历案一、学习目标1、理解直流电动机的工作原理。
2、掌握直流电动机的结构组成。
3、学会分析直流电动机的电磁转矩和转速特性。
4、了解直流电动机的启动、调速和制动方法。
二、学习重难点1、重点（1）直流电动机的工作原理及结构。
（2）电磁转矩和转速特性的分析。
2、难点（1）直流电动机的调速和制动方法。
（2）复杂电路中直流电动机的运行分析。
三、知识回顾在学习直流电动机之前，我们先来回顾一下电磁学的一些基本概念和定律。
1、安培力定律：通电导体在磁场中受到力的作用，其大小与电流大小、导体长度以及磁场强度成正比。
2、电磁感应定律：当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，导体中会产生感应电动势。
四、新课导入在日常生活和工业生产中，我们经常会用到各种电动机来驱动不同的设备。
其中，直流电动机因其良好的调速性能和较大的启动转矩而得到广泛应用。
比如，在电动玩具车、电梯、机床等设备中，都能看到直流电动机的身影。
那么，直流电动机是如何工作的呢？它又有哪些特点和应用呢？接下来，让我们一起深入学习直流电动机。
五、直流电动机的工作原理直流电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理工作的。
如图所示，在一个磁场中放置一个通电导体，导体中的电流方向与磁场方向垂直。
根据安培力定律，导体将受到一个力的作用，这个力的方向可以用左手定则来判断。
当我们把导体做成一个闭合的线圈，并让它在磁场中旋转时，由于线圈的两边在不同的位置受到的力的方向不同，就会使线圈持续旋转起来。
直流电动机的工作过程可以简单概括为：通过电刷和换向器，将直流电源的电流引入电枢绕组，使电枢绕组中的电流方向不断改变，从而在磁场中产生持续的转矩，驱动电动机转动。
六、直流电动机的结构组成直流电动机主要由定子、转子（电枢）、电刷和换向器等部分组成。
1、定子定子是电动机的静止部分，主要由主磁极、机座和电刷装置等组成。
主磁极由铁芯和励磁绕组构成，其作用是产生磁场。
机座用于固定主磁极和支撑整个电动机。
直流电动机教案精选
直流电动机教案精选教案直流电动机教学内容：本节课的教学内容来自于初中物理教材第八章第三节“直流电动机”。
本节课主要内容包括：直流电动机的构造、工作原理、性能和应用。
通过学习，使学生了解直流电动机的工作原理，掌握其性能和特点，并能够运用所学知识分析解决实际问题。
教学目标：1. 了解直流电动机的构造、工作原理、性能和应用。
2. 能够运用所学知识分析解决实际问题。
3. 培养学生的动手操作能力和观察能力。
教学难点与重点：难点：直流电动机的工作原理及其性能。
重点：掌握直流电动机的构造和应用。
教具与学具准备：教具：直流电动机模型、电源、开关、电线等。
学具：笔记本、尺子、电表等。
教学过程：一、实践情景引入（5分钟）教师通过展示一辆电动汽车，让学生观察并思考：电动汽车是如何运动的？其动力来源于哪里？二、知识讲解（10分钟）刷等部分。
2. 讲解直流电动机的工作原理，即线圈在磁场中受到力的作用，从而产生转动。
3. 介绍直流电动机的性能，如电压、电流、功率、转速等。
4. 讲解直流电动机的应用，如电动汽车、电风扇、洗衣机等。
三、例题讲解（10分钟）教师出示例题：一辆电动汽车的电动机额定电压为220V，额定功率为300W，求其额定电流。
学生独立思考并解答，教师进行讲解和点评。
四、随堂练习（10分钟）学生自主完成练习题：一辆电风扇的电动机额定电压为220V，额定功率为40W，求其额定电流。
教师进行讲解和点评。
五、动手操作（10分钟）学生分组进行实验，观察直流电动机的转动情况，并测量其电压、电流、功率等参数。
六、板书设计（5分钟）教师在黑板上板书直流电动机的构造、工作原理、性能和应用。
七、作业设计（5分钟）1. 描述直流电动机的构造、工作原理、性能和应用。
2. 计算一辆电动汽车的电动机额定电流。
作业答案：其工作原理是线圈在磁场中受到力的作用，从而产生转动。
直流电动机的性能包括电压、电流、功率、转速等。
应用方面，直流电动机可以用于电动汽车、电风扇、洗衣机等。
第12节 汽车电工电子基础--汽车直流电动机
其中，T2为负载阻力矩，T1为电磁输出转矩。
第三节 汽车起动机
3.1
直流电动机 离合机构 操纵机构
3.2
3.3
3.1 直流电动机
绝缘接线柱 外壳 换向器
磁极
1、功用： 将电能转变为机械能
2、构造及特点： ⑴、磁场部分
由磁极、磁场绕 组和外壳等组成。
磁场与磁路
电刷 磁场绕组
磁场与磁路
⑵、电枢部分
汽车起动机的结构、拆解和安装.f4v
第四节 汽车电器中的典型直流电动机
4.1 4.2 4.3 4.4
刮水电动机 汽车空调用鼓风电动机 电动车窗电动机 电动门锁电动机
4.1 刮水电动机
刮水器的永磁电动机的结构示意简图：
4.1 刮水电动机
福特公司采用的永磁电动机的结构：
4.1 刮水电动机
电刷 N
b a c
S
I E F
I E
F
d T
n
– U + 线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动 势。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向 相反。 1. 电枢感应电动势 KE: 与电机结构有关的常数 E=EK n n: 电动机转速 ：磁通
换向片
电刷 N E I F E F
b a c
重点
3、电磁式操纵机构
一、 S T 614 型电磁控制强制啮合式起动机
ST614 型起动机（老型号）装用在黄河 JN 150型柴 油车上，其电路如图 所示 在黄铜套 17 上绕有吸引线圈 6 和保持线圈 5 ，两 个线圈的绕向相同，其公共端接至起动按钮。吸引线 圈的另一端接至起动机开关，与起动机的主电路串联， 保持线圈的另一端则直接搭铁。黄铜套内装有活动铁 心 4 ，它与拨叉 3 相连接。挡铁 16 的中心装有杆， 其上套有铜质接触盘 15 。
《直流电动机》 学历案
《直流电动机》学历案一、学习目标1、理解直流电动机的工作原理。
2、掌握直流电动机的结构组成及其作用。
3、了解直流电动机的调速方法和反转原理。
4、能够分析直流电动机在实际应用中的常见故障及解决方法。
二、学习重难点1、重点（1）直流电动机的工作原理，包括电磁感应和安培力的作用。
（2）直流电动机的结构，特别是定子、转子、电刷和换向器的作用。
2、难点（1）理解直流电动机的调速原理和方法。
（2）分析直流电动机的故障原因并提出有效的解决措施。
三、知识回顾在学习直流电动机之前，我们先来回顾一下与电磁学相关的一些基础知识。
1、电磁感应现象当导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电动势。
如果导体形成闭合回路，就会产生感应电流。
2、安培力通电导体在磁场中会受到力的作用，这个力被称为安培力。
其大小与电流大小、导体长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
四、知识讲解1、直流电动机的工作原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的旋转机械。
它基于电磁感应和安培力的原理工作。
当直流电源通过电刷和换向器向电枢绕组供电时，电枢绕组中的电流在磁场中受到安培力的作用，从而产生转矩，使电枢旋转。
由于换向器的作用，使得电枢绕组中的电流方向不断改变，从而保证电枢能够持续旋转。
2、直流电动机的结构组成（1）定子定子主要由主磁极、机座和电刷装置等组成。
主磁极提供磁场，机座用于固定主磁极和支撑整个电机，电刷装置用于将直流电源引入电枢绕组。
（2）转子转子也称为电枢，由电枢铁芯、电枢绕组和换向器等组成。
电枢铁芯用于支撑电枢绕组，电枢绕组是产生感应电动势和电磁转矩的主要部件，换向器则用于改变电枢绕组中的电流方向。
（3）电刷和换向器电刷通常由石墨制成，与换向器接触，将电源的直流电引入电枢绕组。
换向器由多个铜片组成，随着电枢的旋转，不断改变电枢绕组与电源的连接方式，使电枢绕组中的电流方向周期性地改变。
3、直流电动机的调速方法（1）改变电枢回路电阻调速在电枢回路中串联电阻，通过改变电阻的大小来改变电枢电流，从而调节电机的转速。
《直流电动机》 学历案
《直流电动机》学历案一、学习目标1、理解直流电动机的工作原理。
2、掌握直流电动机的结构组成。
3、学会分析直流电动机的电磁转矩和转速特性。
4、能够区分直流电动机的不同励磁方式及其特点。
5、了解直流电动机在实际生活和工业中的应用。
二、学习资源教材：《电机学》、《电工技术》相关章节。
网络资源：相关科普视频、专业网站文章。
实验设备：直流电动机模型。
三、学习过程（一）引入在我们的日常生活和工业生产中，电动机扮演着至关重要的角色。
从电动玩具中的小马达，到大型工厂里驱动机械设备的大功率电机，它们为各种设备提供了动力。
其中，直流电动机由于其良好的调速性能和启动特性，在很多领域都有着广泛的应用。
那么，直流电动机是如何工作的呢？它的结构又是怎样的呢？让我们一起来探究。
（二）知识讲解1、直流电动机的工作原理直流电动机是依据通电导体在磁场中受到力的作用这一原理工作的。
当直流电流通过电枢绕组时，在磁场中会产生电磁力，从而使电枢转动。
为了更好地理解这一原理，我们可以想象一个简单的实验。
将一根通电的导线放在磁场中，导线会受到一个力的作用而发生运动。
而在直流电动机中，电枢绕组就相当于很多根这样的导线，它们在磁场中的共同作用产生了使电枢旋转的力矩。
2、直流电动机的结构组成直流电动机主要由定子、电枢（转子）、电刷和换向器等部分组成。
定子是电动机中静止不动的部分，它通常包括主磁极、换向极和机座等。
主磁极提供磁场，换向极用于改善换向性能。
电枢是电动机中旋转的部分，由电枢铁芯、电枢绕组和转轴等构成。
电枢绕组中通过电流，在磁场中产生转矩，带动转轴转动。
电刷的作用是将外部电源的电流引入电枢绕组，而换向器则保证电枢绕组中的电流能够适时地改变方向，以使电枢能够持续旋转。
3、电磁转矩和转速特性直流电动机的电磁转矩与电枢电流和磁通成正比。
当电枢电流增大或磁通增强时，电磁转矩也会增大，从而使电动机输出更大的动力。
转速特性则受到电枢电压、电枢电阻和磁通等因素的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图2-7 交流发电机整流二极管安装示意图 1—正极板； 2—负极板
苍柏课资
20
二、交流发电机发电原理
交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，其发电原理如图 2-10所示。
图2-10 交流发电机发电原理图
1—定子铁芯； 2—定子绕组； 3—转子； 4—励磁绕组； 5—整流二极管；
6—苍电柏刷课组资件
21
苍柏课资
22
17
汽车电路和电子系统检测诊
6.电刷
电刷将电源引入到 转子的线圈（磁场绕组） 中，使内部的电磁铁（磁 轭和爪极）产生较强的磁 场。
电刷的材料为石墨
苍柏课资
18
汽车电路和电子系统检测诊
7、定子
1．功用：产生交流电 2．组成：
1）定子铁心：由内圈带槽、互相绝缘的硅 钢片叠成。
2）定子绕组：定子绕组有三组线圈，对称 的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星 形接法和三角形接法两种。
三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获 得频率相同、相位互差120°的三相电动势。
三角型
苍柏课资
19
星型
8.整流器
交流发电机整流器的作 用是将定子绕组的三相交流 电变为直流电。
整流器由整流板和整流 二极管（硅二极管）组成，6 管交流发电机的整流器是由6 只整流二极管分别压装（或 焊装）在相互绝缘的两块板 上组成的。
苍柏课资
3
为什么汽车上的发电机用交流发电 机而不用直流发电机？
苍柏课资
4
一、交流发电机型号及类型
1.交流发电机型号
汽车交流发电机的型号由产品代号、电压等级代号、电流 等级代号、设计序号及变型代号五部分构成组成，如图2-1所 示。
图2-1 交流发电机型号
苍柏课资
5
1、产品代号
➢ JF——表示普通交流发电机； ➢ JFZ——表示整体式（调节器内置）交流发电机； ➢ JFB——表示带泵的交流发电机； ➢ JFW——表示无刷交流发电机。
（2）按整流器采用的 二极管数量分类
11管交流发电机
11管交流发电机的整流器共 有11只二极管，其中有两只 中性点二极管和3只磁场二极 管，如桑塔纳轿车上使用的 JFZ1813Z型交流发电机。
苍柏课资
9管交流发电机
9管交流发电机的整流器共有 9只二极管，其中有3只磁场 二极管，如北京BJ1022轻型 货车上使用的JFZ141型交流 发电机。
11
二、交流发电机构造
汽车交流发电机的结构主要由转子、定子、整流器、端盖、电刷组件、 风扇及带轮等组成。如图2-3所示为交流发电机解体图。
图2-3 交流发电机解体图
1—后端盖； 2—电刷架； 3—电刷； 4—电刷架外盖； 5—整流二极管；
6—元件板； 7—转子； 8—定子； 9—前端盖；
10—风扇苍；柏课11资—V形带轮
12
端盖 风扇 带轮
电刷组件
整流器 转子
定子
苍柏课资
13
1.带轮及风扇
交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱 动发电机的转轴和风扇一起旋转。 （1）带轮有双槽和单槽。 （2）风扇的转动为发电机散热。当发动机带动发电机高速旋转 时，可使空气流经发电机内部，对发电机进行冷却。
苍柏课资
14
苍柏课资
8
• 例：JFZ1913Z发电机
•
JFWZ240发电机
•
JFZ1913Y发电机
苍柏课资
9
2.交流发电机类型
交流发电机可按总体结构、整流器采用的二极管数 量和励磁绕组搭铁形式进行分类。
1）按总体结构分类
整体式交流发电机
带泵交流发电机
普通交流发电机
2 3
1 4
5
永磁交流发电机
苍柏课资
无电刷交流发电机
2、电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示。 1——表示12V系统； 2——表示24V系统； 6——表示6V系统。
苍柏课资
6
3、电流等级代号
电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。
电流等级代号
1
2
3
4
56
7
8
9
发电机额定电流 <19A <29A <39A <49A <59A <69A <79A <89A >90A
2.前后端盖
1．端盖一般用铝合金铸造。（非导磁性），可以防止磁漏，良好的导热性， 有利于散热。 2．端盖上装有电刷组件，普通发电机中一般有两只电刷。 3. 无刷发电机中没有电刷。
苍柏课资
15
汽车电路和电子系统检测诊
3、转子
1． 功用：产生旋转磁场 2． 组成：
1）转子轴 2）滑环 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组
苍柏课资
16
汽车电路和电子系统检测诊
转子——产生旋转磁场
当转子绕组有电流通过时，便产生磁场，转子轴上的两个爪极分 别被磁化为N极和S极。
当转子旋转时，磁极交替地在定子铁心中穿过，形成一个旋转 的磁场，磁力线和定子绕组之间产生相对运动，在三相绕组中产生交 流感应电流。
图2-4 交流发电机转子总成
苍柏课资
4、设计序号
设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先后 顺序。
5、变型代号
交流发电机以调整臂位置作为变形代号。
Z——左调整臂
Y ——右调整臂
苍柏课资
7
• 例如：桑塔纳、奥迪100型车型用 JFZ1913Z型发电机
• 表示整体式交流发电机，是电压等级为 12V，电流等级大于90A，第13次设计，调 整臂在左边的整体式交流发电机。
电工电子
第4章 流发电机的型号及类型 • 二、交流发电机的结构及发电原理
苍柏课资
2
发电机是汽车的主要电源，作用是在发动机正 常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除 外）供电，同时向蓄电池充电。
目前汽车采用三相 交流发电机，内部带有 二极管整流电路，将交 流电整流为直流电，所 以，汽车交流发电机输 出的是直流电。
10
6管交流发电机
6管交流发电机的整流器 共有6只二极管，如东风 EQ1090车用的JF132型 及解放CA1091型车用的 JF152D型交流发电机。
8管交流发电机
8管交流发电机的整流器共 有8只二极管，其中有两只是 中性点二极管，如天津夏利 TJ7100轿车上所使用的 JFZ1542型发电机。