电动机发展史范文大全

第一篇：电动机发展史

电动机发展史

奥斯特发现电生磁(1820)一法拉第电磁回转实验〔发明电动机模型)一涅拉第发现电磁感应〔发明发电机模型)一法拉第兼任企业顾问研制永磁电—西门子发明激磁电机一格拉姆发明直流发电机和电动机一斯拉发明交流电机和电动机一1世纪末美国电动机床出现一伏特汽车公司装配流水线。

直流电机的产生与形成

皮克西:第一台永磁式直流发电机；西门子:自激式直流发电机；格拉姆:环形电枢直流发电机。

1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted, 1777-1851)发现了电流磁效应:将导线的一端和伽伐尼电池正极连接，导线沿南北方向平行地放在小磁针上方，当导线另一端连接到负极时，磁针立即指向东西方向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁极之间，甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里，磁针照样偏转随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律。

1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型，被认为是世界上第一台电机。在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，构称导电回路，载流导线在磁场中受力运动。

1822年，法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁，即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。

1825年，斯特企(W.sturgeon)用16圈导线制成了第一块电磁铁。

1829年，美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新，绝缘导线代替裸铜导线，因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层，就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起，由于线圈越密集，产生的磁场就越强，这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。到了1831年，亨利试制出了一块更新的电磁铁，虽然它的体积并不大，但它能吸起1吨重的铁块。1826年德因G.S欧姐提出电路实验定律一一欧姐定律。

1831年，法拉第发现了电磁感应现象之后不久，他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机-法拉第圆盘发电机。这台发电机制构造跟现代的发电机不同，在磁场所中转动的不是线圈，而是一个紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来:铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中，当转动摇柄使铜圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，电路中产生了持续的电流同年夏天，亨利对法拉第的电动机模型进行了改进，制作了一个简单的装置〔振荡电动机)，该装置的运动部件是在垂直方向上运动的电磁铁，当它们端部的导线与两个电池交替连接时，电磁铁的极性自动改变，电磁铁与水磁体相互吸引或排斥，使电磁铁以每分钟75各周期的速度上下运动。亨利的电动机的重要意义在于这是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动，是电磁铁在电动机中的真正应用 1832年，斯特金发明了换向器，据此对亨利的振荡电动机进行了改进，井制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。后来他还制作了一个并励直流电动机。

1832年，法国A.H.皮克西在巴黎公开了一台永久磁铁型旋转式交流发电机。一年后，他在发电机上安装整流子，将交流电变为直流电。同年，俄籍德国人HF卫.楞次提出电动机一发电机.原理一一楞次定律，证明发电机和电动机是可逆的。但1870年以前，直流发电机与电动机一直在独立发展着。

1834年，德国的雅可比成了一种简单的装置:在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁，通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮411转动。后来，雅可比做了一具大型的装置，安在小艇上，用320个丹尼尔电池供电，1838年小艇在易北河上首次航行，时速只有2.2公里，与此同时，美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机，印刷过美国电学期刑《电磁和机械情报》。但这两 种电动机都没有多大商业价值，用电池作电源，成本太大、不实用。

1845年，英国的惠斯通(G.Wheatsto ne)用电磁铁代替A久磁铁，井取得了专利权。这是增强发电机输出功率的一个重要措施。

1854年，月麦的赫尔特发明了自激式电机。

1857年，英国的惠斯通发明自激电磁铁型发电机。1860年，意大利的L奇诺蒂(A.PacinoHi)发明了齿状电枢。

1865年，意大利物理学家帕其努梯发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈，从而提高了发电机的效率。

1866年西门子的创始人维尔纳.冯.西门子(WmonSiemens}制成直流白激、并激式发电机。制成了一架大功率直流电机。

1867年在巴黎世界博览会上展出第一批样机。这样，西门子就首次完成了把机械能转换成为电能的发明，从而开始了19世纪晚期的“强电”技术时代1867年，西门子对发电机提出了重大改进。他认为，在发电机上不用磁铁(8P永久磁铁)，而用电磁铁，这样可使磁力增强，产生强大的电流。西门子用电磁铁代替水久磁铁发电的原理是，电磁铁的铁芯在不通电流时，也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时，利用这一微的剩磁发出电流，再反回给电磁铁，促使其磁力增强，于是电磁铁也能产生出强磁性。接着，西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机，它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时，这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多，因而它作为实用发电机被广泛应用起来。

1870年格拉姆(Z.T.Gr omme, 1826-1901)将T形电枢绕组改为环形电枢绕组，发明了直流发电机，在设计上，直流发电机和电动机很相似。后来，格拉姆证明向直流发动机输入电流，其转子会象电动机一样旋转。于是，这种格拉姐型电动机大量制造出来。效率也不断提高，被人们誉为“发电机之父”。

1873年，德因的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅。他发明了与古拉姆发电机不同的线圈绕线方式，制成了性能良好的发电机。古拉姆发电机的电枢是将铁丝绕成环状，在环与环之间夹上纸进行绝缘，然后将环捆在一起作为铁芯，在其上面绕上导线线圈，再由线圈的不同部位引出一些导线，接向带整流子。而阿特涅发电机的电枢，是用许多薄圆铁板以纸绝缘后重叠起来，制成铁芯，然后在上面绕上导线线圈。人们把这种方法叫做“鼓卷”，意思是像鼓一样的形状。经过这种改进后，发电机无论是外观或是性能，都比原来有了很大起色西门子公司由于阿特涅的这项发明而益发驰名。于是，德国以西门子公司为核心，大力研制各种发电机，从而使电力工业得到了迅速的发展。德国的西门子接制造更好的发电机，并着手研究由电动机驱动的车辆，于是西门子公司制成了世界电车。1879年，在柏林工业展览会上，西门子公司不冒烟的电车赢得观众的一片喝彩。西门子电机车当时只有3马力，后来美国发明大王爱迪生试验的电机车已达12-15马力。但当时的电动机全是直流电机，只 限于驱动电车。

1873年，英国詹麦克斯韦完成了经典电磁理论基础《电和磁》;电机绕组发展为鼓型绕组，直流电机具备了现代直流电机的基木型式。

1875年比利时Z.丁.格拉姆将改造后的发电机安装在法国巴黎北火车站发电厂，该厂是世界第一座火电厂。

1880年，爱迪生观察到用异片铁芯可以减少温升和能耗。1880年，霍普企森(J.Hopkinson, 1849-1898)确立了磁路的欧姐定律。

1882年，德因将米斯巴哈水电站发出的2千瓦直流电通过57千米1500-2000伏电线输送到慕尼黑，证明直流远距离输电的可能性。这一方面成为直流发电机与电动机发展中的大事，促进了它们的广泛利用，另一方面暴露出直流在传输中的缺点:原来电压越高，电能的传输损失越小，但高压直流发电机困难较大，而且单机容量越大，换向也越困难，换向器上的火花使工作不稳定。因而人们就把目光转向交流电机。美国的戈登制造出了输出功率447KW,高3米，重22吨的两相式巨型发电机。

1891年，阿诺尔德(Arnold)建立育流电枢绕组理论口。

交流电机的产生与形成

1824年，法因人阿拉果(D.F.J.Arago, 1786-1853)在转动悬挂着的磁针时发现其外围环上受到机械力。次年，他重复这一实验时，发现外围环的转动又使磁针偏转，这些实验导致了后来感应电动机的出现。年，出现了单相交流发电机。

1876年，雅布洛奇科夫(门.H.Yl6novKOe，1847--1894)用交流发电机和开磁路式串联变压器为其“电烛”供电，这是交流电用于照明的开始。不久出现了原始型式的同步发电机和变压器。

1879年英国人拜依莱(Bailey)用依次变动四个磁极上的励磁电流而得到旋转磁场。1883年，德普勒(M.Deprez, 1843“1918)在巴黎科学院提出a =1/4周期的交流磁场公式。

1882一1885年，匈牙利}程师代里等3人首创变压器。

1884年，闭合磁路的变压器制成，71推广使用。

1885年，费拉里斯提出两相交流感应电动机的模型。1886年特斯拉(N.Tesla, 1856”1943)也制成曲相绕线式交流异步电动机模塑，1888他又在意大利科学院提出《利用交流电产生旋转磁场》的论文。他在爱迪生公司工作，但由于爱迪生坚持只搞直流方式，因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电磁感应原理制成，又称感应电动机，这种电动机结构询单，使用交流电，无需整流，无火花，因此被广泛应用于工业的家庭电器中，交流电动机通常用三相交流供电。美国的特斯拉在爱迪生公司的时候就决心开发交流电机，但由于爱迪生坚持只搞直流方式，因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。

1889年，多利沃一多布罗沃利斯基提出了二相制71制成鼠笼式交流异步电动机。1889年，西屋公司在俄勒冈州建设了发电厂，1892年成功地将15000伏电压送到了皮茨菲尔德。

1890年，德因人米夏埃尔冯·多里沃一多勃鲁沃尔斯基制成一架三相电流变压器。

1891年，慕尼黑人奥斯卡冯·米勒在法兰克福世界电气博览会上宣布:他与多里沃合作架设的从劳芬到法兰克福的三相交流输电电路，可把劳芬的一架300 x 735.5W(300马力)55伏三相交流发电机的电流经三相变压器提高到了万伏，输运175千米，顺利通电，从此三相交流电机很快代替了工业上的直流电机，因为三相制的优点十分明显:材料可靠，结构询单性能好，效率高，用铜省，在电力驱动方面又有重大效益。从此，各种各样的电机迅速发展起来。

1896年，特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运，3750KW, 5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。

1902年瑞典l程师月尼尔森首先提出同步电动机构想。

电机发展历史

蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后，19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命，使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命，使生产和消费从工业化向自动化、智能化时代转变;推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。21世纪伊始，世界汽车工业又姑在了革命的门槛上。扭然，汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力然而，汽车工业的发展也带来了环境污染愈烈和能源消耗过多两大问题。而对于我国日益扩大的汽车市场，这种危机就更明显。据了解，2000年我国进口汽油7000万吨，预计2010年后将超过1亿吨，相当于科威特一年的总产量。目前世界上空气污染最严重的10个城市中有7个在中国，而国家环保中心预测，2010年汽车尾气排放量将占空气污染源的64%,虽然，加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业，将会给我国的能源安全和环境保护造成巨大的影响。为此，国家科技部启动了十五“863"电动汽车重大专项。

高密度、高效率、宽调速的车辆牵引电机及其控制系统既是电动汽车的心脏又是电动汽车研制的关键技术之一，已被列为863电动汽车重大专项的共性关键技术课题。20世纪80年代前，几乎所有的车辆牵引电机均为直流电机，这是因为直流牵引电机具有起步加速牵引力大，控制系统较简单等优点。直流电机的缺点是有机械换向器，当在高速大负载下运行时，换向器表面会产生火花，所以电机的运转不能太高。由于直流电机的换向器需保养，又不适合高速运转，除小型车外，目前一般已不采用。

近十年来，主要发展交流异步电机和无刷水磁电机系统。与原有的直流牵引电机系统相比，具有明显优势，其突出优点是体积小，质量轻〔其比质量为。5-1.Okg/Kw)、效率高、基本免维护、调速范围广。

第二篇：电动机毕业论文

摘 要：

近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速发展，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。关键词：技术现状；工作原理；运行维护 绪论

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。

它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。电机常用的分类方法主要有两种：一种是按功能用途分，可分为发电机﹑电动机，变压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机.根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类.交流电机又分为同步电机和异步电机。

在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在

交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特发。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限制。所以，在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

经历了100多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电工电子技术的广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。

未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批“巨无霸’ 电机、一批”光怪陆奇“电机将同时展现在世人眼前。电动机工作原理

目前较常用的主要是交流电动机，它可分为两种：

1、三相异步电动机。

2、单相交流电动机。第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。下面以三

相异步电动机为例介绍其基本工作原理。

下图2-1所示为一台三相笼型异步电动机的示意图。在定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。转子槽内放有导条，导条两端用短路环短接起来，形成一个笼型的闭合绕组。定子三相绕组可接成星形，也可以接成三角形。

图2-1 三相笼型异步电动机的示意图

由旋转磁场理论分析可知，如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压，就有对称的三相电流流过，并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个磁场的转速n1称为同步转速，它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为： n1=60 f1/p 转向与三相绕组的排列以及三相电流的相序有关，图中U、V、W相以顺时针方向排列，当定子绕组中通人U、V、W相序的三相电流时，定子旋转磁场为顺时针转向。由于转子是静止的，转子与旋转磁场之间有相对运动，转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势，因转子绕组自身闭合，转子绕组内便有电流流通。转子有功电流与转子感应电动势同相位，其方向可由”右手发电机定则“确定。载有有功分量电流的转子绕组在定子旋转磁场作用下，将产生电磁力F，其方向由”左手电动机定则"确定。电磁力对转轴形成一个电磁转距，其作用方向与旋转磁场方向一致，拖着转子顺着旋转磁场的旋转方向旋转，将输入的电能变成旋转的

机械能。如果电动机轴上带有机械负载，则机械负载随着电动机的旋转而旋转，电动机对机械负载做了功。

综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原理是：（1）三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场。（2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；

（3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。电动机的运行维护

3.1电动机启动前的准备

为了保证电动机正常安全地启动，一般启动前应作好下述准备：

（1）检查电源是否有电，电压是否正常，若电源电压过高或过低，都不宜启动。（2）启动器是否正常，如零部件有无损坏，使用是否灵活，触头接触是否良好，接线是否正确、牢固等。

（3）熔丝规格大小是否合适，安装是否牢固，有无熔断或损伤。（4）电动机接线板上接头有无松动或氧化。

（5）检查传动装置，如皮带轻紧是否合适，连接是否牢固，联轴器的螺丝、销子是否紧固等。

（6）传动电动机转子和负载机械的转轴，看其转动是否灵活。

（7）检查电动机及启动电器外壳是否接地，接地线有无断路，接地螺丝是否松动、脱落等。

（8）搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。（9）检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。

（10）对正常运行中的绕线式电动机，应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象；观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否要更换。

3.2 起动时注意的问题

（1）接通电源后，如果电动机不转，应立即切断电源，绝不能迟疑等待，更不能带电检查电动机发故障，否则将会烧毁电动机和发生危险。

（2）启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况，以及线路上的电流表和电压表的指示，若有异常现象，应立即断电检查，待故障排除后，载行启动。

（3）利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时，特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置，待电动机转速稳定后再拉到运转位置，防止误操作造成设备和人身事故。

（4）同一线路上的电动机不应同时启动，一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动，线路上电流太大。电压降低过多，造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。

（5）启动时，若电动机的旋转方向反了，应立即切断电源，将三相电源线中的任意两相互换一下位置，即可改变电动机转向。

3.3 电动机运行中的监视

电动机在运行时，值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况，以便及早发现问题，减少或避免故障的发生。因此要注意：（1）监视电动机的温度；（2）监视电动机的电流；（3）监视电动机的电压。

3.4 电动机运行中的注意事项

注意传动装置的检查

电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动，传动皮带是否有过紧、过松的现象等，如果有，应停车上紧或进行调整。

注意轴承的工作情况

电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热，应检查润滑情况是否良好和有无磨损。

注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花

电动机运行中，电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度，尤其是出现放电性的红色电弧火花时，将产生破坏作用，必须及时加以纠正。电动机的定期检查和保养

为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下：

（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。

（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。（4）定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油时不应上满，一般占油腔的1/2~1/3，否则，容易发热或甩出，油要从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。

（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否良好等。（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。

（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物，检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。对电动机轴电流的分析及防范

在电动机运行过程中，如果在两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存

在，那么对于电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行上千小时，严重的甚至只能运行几小时，给现场安全生产带来极大的影响。同时由于轴承损坏及更换带来的直接和间接经济损失也不可小计。

轴电压和轴电流的产生

轴电压是电动机两轴承端或电机转轴与轴承间所产生的电压，其产生原因一般有以下几种：

逆变供电产生轴电压

电动机采用逆变供电运行时，由于电源电压含有较高次的谐波分量，在电压脉冲分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应，使转轴的电位发生变化，从而产生轴电压。

静电感应产生轴电压

在电动机运行的现场周围有较多的高压设备，在强电场的作用下，在转轴的两端感应出轴电压。

轴电流的防范

针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：

(1)在轴端安装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以此消除轴电流。

(2)为防止磁不平衡等原因产生轴电流，往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以切断轴电流的回路。

(3)为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。

小 结

由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。

推广中国的高效率电动机是非常有必要的。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。本文着重从电动机的技术发展及现状、工作原理、运行维护进行了初略的探讨和分析。论文的撰写过程中，翻阅了各种相关的资料，同

时也增进了对电机的认识。将之前的理论学习与电机的实用与维护联系起来，对电机的实时操作也有了更深的了解。

在这里，我首先要由衷地感谢老师一年来的教导。正是在老师耐心的讲解和指导帮助下，我的论文才得以顺利完成。同时也感谢同学给予的真诚关怀，在此向他们致以诚挚的谢意！

参考文献

[1] 张运波 刘淑荣.工厂电气控制技术[M].北京：高等教育出版社，2006。[2] 许晓峰.电机及拖动[M].北京：高等教育出版社，2007。

[3] 李洋 孙晋 范翠香.电动机使用与维修[M].北京：人民邮电出版社，2007。[4] 亚平.当代电动机原理[M].北京：中国科学文化出版社，2003年。[5] 赵刚等编著.电动机控制系统][M].新疆：工业出版社，2002年。[6] 连家创，刘宏名主编.工业控制原理[M].北京：冶金出版社，2004年。[7] 周建清.PLC应用技术[M].武汉：机械工业出版社，2003年。

[8] 孔祥东 王益群主编.控制工程基础[M].武汉：机械工业出版社，2008。[9] 顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2004。[10] 辜承林等编著.电机学[M].重庆：华中科技大学出版社，2004。

第三篇：电动机教案

【课题】电动机

【教学目标】 1.知识与技能

①了解磁场对通电导线的作用；

②初步认识科学与技术、社会之间的关系。2.过程与方法

经历制作模拟电动机的过程，通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。

3.情感、态度与价值观

通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。【重点、难点】 重点：

①通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关；

②直流电动机的能量转化。

难点：

电动机能够持续转动的原因。【教学环节】

复习提问：

奥斯特实验说明了什么？ 新课引入： 引导学生举出尽可能多的用电器，从这些用电器中找到使用电动机的用电器。出示电动机模型，提出问题： 电动机是如何工作的？

新课教学

一、通电导体在磁场中的作用 提出问题：

通电导体与磁场之间到底有什么作用？

引导学生进行猜想，设计实验，进行实验验证。1.通电导体在磁场中受到力的作用

设计实验 观察：

（1）未闭合开关时，导体在磁场中的情况；（2）未加磁场时，通电导体的情况；

（3）闭合开关，观察导体在磁场中的情况 提出问题：

从上述现象，你可以获得什么样的结论？ 小结：通电导体在磁场中会受到力的作用。

2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关 引导学生讨论通电导体在磁场中的运动方向与什么因素有关 引导学生进行实验设计，引导学生观察：

（1）改变电流方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响（2）改变磁场方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响

（3）同时改变磁场的方向和通入电流的方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响

小结：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。

二、通电线圈在磁场中的作用 提出问题：

通电导体在磁场中受到力的作用会运动，那么通电线圈在磁场中又会受到什么作用？

演示实验探究

小结：通电线圈在磁场中会扭转 提出问题：

怎么样才能让线圈在磁场中转起来？

引导学生进行讨论，注意分析线圈的受力变化，引导学生找到办法。演示实验：让线圈在磁场中连续转动

三、电动机 1.电动机的构造

⑴定子：固定不动的部分 ⑵转子：能够转动的部分 2.换向器 说明：直流电动机的换向器的作用，注意利用课件和实物进行说明 小结： 作用：通过改变通入线圈的电流的方向来改变通电导体在磁场中的运动方向，使线圈在磁场中不停地转动。3.电动机的工作原理

提出问题：

电动机的工作原理是什么？

电动机的工作原理：通电线圈在磁场中会转动。4.电动机的能量转化

提出问题：能量怎样转化？ 小结：电能转换成机械能。

5.电动机的应用：引导学生举例 小结：

知识小结：

一、通电导体在磁场中的作用 1.通电导体在磁场中受到力的作用

2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关

二、通电线圈在磁场中的作用：使线圈转动

三、电动机 1.电动机的构造 2.换向器

3.电动机的工作原理 4.电动机的能量转化

电动机的应用 方法小结：

1．思维程序：提出问题——猜想——实验检验——得出结论——实际应用 2.研究方法：控制变量法、转换法。

作业：动手动脑学物理：1.2.4.

第四篇：电动机教案

第四节 电动机

第一课时 磁场对通电导线的作用

一、教学目标：

1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。

2、知道电动机就是利用上述现象制成的。

3、搞清电磁感应和磁场对电流作用中的能量转化。

4、培养、训练学生观察能力和从实验事实中，归纳、概括物理概念与规律的能力。

二、重点难点分析：

通电导线在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向之间的关系是本节的难点，也是分析电动机转动的依据。初中不要求左手定则，弄清楚电动机的转动有一定难度。

三、教具：

演示用通电直导线在磁场中受力实验器材（电源、滑动变阻器、开关、导线、蹄型磁铁、铁棒架）

通电线圈在磁场中转动的演示装置。

四、主要教学过程 ㈠ 引入新课：

首先做直流电动机通电转动的演示实验，接着提出问题：电动机为什么会转动？

请同学们回忆一下奥斯特实验——电流周围存在着磁场。复习：磁体的周围存在着磁场，电流的周围也存在着磁场；

磁场最基本的性质是对磁场中的磁体产生磁力作用，那么磁场对磁场中的电流是否会产生磁力作用呢？

即电流对磁体有力的作用，磁体对电流有无力的作用呢？ ㈡ 新课教学

板书：

四、磁场对电流的作用

1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。

⑴、介绍实验装置，实验对象为通电小铜棒。（通电直导线）

⑵、实验过程：静止在导轨上的铜棒通电后，会发生什么现象？（实验表明：通电导体在磁场中受到磁力作用。）

⑶、改变电流方向，不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与电流方向有关。）

⑷、改变磁感线方向，不改变电流方向，铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。）

用边演示，边指导观察，边提出问题的方式，完成实验。问：通电铜棒在磁场中，运动的原因是什么？

通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的，不论是改变电流方向．还是改变磁场方向，都会改变力的方向。

小结：磁场对电流的作用

A、通电导体在磁场中受到力的作用.B、通电导体在磁场里受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。

2、应用：通电线圈在磁场中

⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置，实验研究对象是通电线圈。⑵、把一个线圈放在磁场里，接通电源让电流通过线圈，观察发生的现象。（从课本的图中甲图位置变到乙图位置）

分析课本中甲图的ab边受力向上，由磁场对电流的作用第二条可知：cd边受力向下。结果线圈将顺时针转动。

通电线圈在磁场中转动，电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。

分析课本中乙图的ab边仍受向上的力，cd边受向下的力，转动将停止。讨论想想议议，线圈会立即停下来吗？

（由于惯性，线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么？）小结：

电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。

3、磁场对电流的作用过程中的能量变化怎样： 消耗了什么能—电能，（电源）得到了什么能——机械能（线圈转动）

比较：电磁感应——机械能转化为电能——发电机 磁场对电流的作用——电能转化为机械能——电动机 ㈢ 作业：略

第五篇：电动机教案

加强教学研究 促进对话交流 拓展专业视野

《全效学习》让课堂教学焕发出生命的活力

加强教学研究 促进对话交流 拓展专业视野

《全效学习》让课堂教学焕发出生命的活力

分析：从以上实验知道，当开关闭合，线圈中有电流通过，线圈由静止变运动，线圈获得了机械能，而电流通过线圈，线圈消耗电能。

三、课堂小结

1．通电导体在磁场里会受到力的作用。

2．通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。

3．通电线圈在磁场中受力转动，在平衡位置时静止。

4．通电导体在磁场中运动消耗了电能，得到了机械能。

四、课堂巩固练习

1、如图所示，把一根直导线AB放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源后，让电流通过导体AB，下列说法正确的是（）

A.AB仍静止 B.AB在水平方向运动起来

C.AB沿磁场方向运动 D.AB沿电流方向运动

2、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（）

A．电流方向改变时，导体受力方向改变

B．磁场方向改变时，导体受力方向改变

C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变

D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变

3、将一矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈却不能转动，其原因可能是（）

A.线圈中的电流太大 B.线圈平面与磁场方向平行

C.线圈方向与磁场方向垂直 D.线圈平面与磁感线夹角小 参考答案：

1、B

2、C

3、C

五、课外巩固：

1、作业本作业。

2、复习本次课内容。

3、预习下次课内容。

加强教学研究 促进对话交流 拓展专业视野

《全效学习》让课堂教学焕发出生命的活力

4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。教学建议

1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。

2．换向器是教学的难点，利用放大的直观模型或课件很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。

3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。

教学过程

一、复习引入新课

提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（通电导体在磁场中受力的作用开始运动）。

提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（电流方向和磁感线方向）

提问：通电线圈在磁场中怎样运动？（线圈会转动）

提问：这个现象中能量是怎样转化的？（电能转化为机械能）

引入新课：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，先讨论最简单的一种直流电动机。

二、进行新课教学

(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法

很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（由于惯性线圈会稍转过平衡位置）

提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍向里，cd边受力仍向外，正是这一对力使线圈转回来的）

提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向外，cd边受力变为向里。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？

引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。

板书：〈1．使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。〉(2)换向器

提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？ 让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。

教师引导：出示电动机模型，要求学生观察两个半圆铜环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。

提问：“换向器”是怎样实现“换向”的？利用电动机课件或课本图4—39相似的模型演示。

①“换向器”由两个半铜环组成。

加强教学研究 促进对话交流 拓展专业视野

《全效学习》让课堂教学焕发出生命的活力

②两个半铜环的开口处（即绝缘处）安装。

③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时，能交换电刷与换向器的半铜环的接触，从而改变了线圈中的电流方向和受力方向，使线圈仍能按原来的绕向转动，从而实现线圈连续转动。(3)直流电动机的构造

出示直流电动机模型：主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。

介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成

演示：给直流电动机模型通电转动，提高学生兴趣。

告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。

(4)交流电动机

让学生阅读课文最后一个自然段，了解交流电动机和电动机的优点和应用。

三、课堂小结

1、电动机原理：通电线圈在磁场里受力而转动。

2、直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫直流电动机。

3、直流电动机的组成：模型：由磁体、线圈、换向器和电刷组成；

实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成4、换向器的结构和作用：结构：由两个半环构成

作用：每当线圈转过平衡位置，自动改变线圈中电流的方向

5、能量转化：电动机工作时把电能转化为机械能。

四、课堂巩固练习

1、直流电动机能持续转动，主要是因为（）

A.线圈的作用 B.电流的作用 C.磁场的作用 D.换向器的作用

2.直流电动机工作时，线圈经过垂直磁感线的位置时()

A.线圈受力平衡，速度为零 B.线圈受力平衡，速度不为零

C.线圈受力不平衡，速度为零 D.线圈受力不平衡，速度不为零 3.下列说法正确的是()

A.电动机是把机械能转化为电能的机器

B.电动机是把电能转化为机械能的机器

C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的

D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢 参考答案：

1、D

2、B

3、B

五、课外巩固：

1、作业本作业。

2、复习本次课内容。

3、预习下次课内容。