課題三電磁基礎知識教案編號25模塊四直流電動機的原理與應用課時數2教學目標【知識目標】了解直流電動機的工作原理與應用【技能目標】能識別汽車常用電機的類型【情感目標】具有對科學的求知欲，樂于探究求真，不畏困難的耐勞精神，善于觀察，勤于分析的科學精神，具有創新、樂于實踐精神教學重點直流電動機的工作原理與應用難點直流電動機的工作原理課前準備教師準備直流電動機學生預習直流電動機的原理與應用教學方法①講授法②比較分析、發現法③視頻演示法作業布置教學反思教學內容或教學過程教學設計意圖一、課程思政三分鐘二、新課導入為了方便駕駛人和乘客,減輕他們的勞動強度,許多轎車采用了電動車窗,又稱自動車窗,利用電動機來驅動升降器使車窗玻璃上下移動,操作便利并有利于行車安全。電動車窗主要由車窗、車窗玻璃升降器、直流電動機、控制開關等組成三、新課講授1、直流電動機由哪些部件組成？直流電動機主要由殼體、定子繞組、電樞、電刷及電刷架和前后端蓋等組成，如圖4-26所示。圖4-26直流電動機的組成直流電動機的結構由定子和轉子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產生磁場。運行轉動的部分稱為轉子，其主要作用是產生電磁轉矩和感性電動勢，是直流電機進行能量轉換的樞紐，所以又通常稱為電樞。2、直流電動機是如何工作的？將直流電源的正、負接線柱用導線經開關分別接在兩銅片接線柱上，當閉合開關時，電流由正電刷A流入，由負電刷B流出，繞組中的電流方向是由a→b→c→d，如圖4-27（a）所示。載流導體在磁場中受到電磁力的作用，產生了電磁轉矩，力的方向按左手定則判定。因此，轉矩方向為逆時針方向，電樞也將按逆時針方向旋轉。當線圈轉過180°后，電流由正電刷和換向片B流入，從換向片A和負電刷流出，線圈中的電流方向為d→c→b→a，如圖4-27（b）所示。轉矩方向仍為逆時針方向。因此，在N極和S極之間的導體中電流方向保持不變，電磁轉矩方向也就不變，使電樞始終按原來的方向繼續運轉。圖4-27直流電動機的工作原理3、直流電動機怎樣調試？以并勵式直流電動機為例，電動機轉速為（4-10）可以通過改變Φ、Ra及U來進行調速。直流電動機的調速一般有以下三種：①改變磁極磁通Φ改變磁通Φ值的大小可以改變轉速n。為此，在勵磁電路中串接一個磁場變阻器Rf，如圖4-30所示。若把磁場變阻器阻值增大，則勵磁電流減小，磁通Φ也隨之減小，電動機的轉速升高；反之，磁場變阻器阻值減小，電動機的轉速降低。圖4-30并勵式直流電動機改變Φ的調速線路并勵式電動機由于勵磁電流較小，而在調速過程中能量耗損也較小，因而在實際使用中應用較廣。串勵式直流電動機也可采用改變磁通Φ來調速，不過磁場變阻器Rf必須與勵磁繞組并聯，如圖4-31所示。磁場變阻器阻值減小，通過變阻器的電流增大，而勵磁繞組的電流減小，磁通Φ減小，電動機轉速升高；反之，轉速降低。圖4-31串勵式直流電動機改變Φ的調速線路改變磁極磁通Φ來調速，電動機的轉速只能在其額定轉速以上平滑調節。②改變電樞電路中的電阻在電樞電路中串聯一個可調變阻器，如圖4-32所示。當增大時，電樞電流減小，電動機轉速降低；反之，電動機轉速升高。圖4-32電樞電路中串聯電阻調速由于電樞電流一般較大，因而調速電阻要消耗大量的能量，不太經濟。另外，還會使電動機的機械特性變軟。這種調速方法只能使電動機的轉速在額定值以下比較平滑地調節。③改變電源電壓U由公式（4-11）可知，若保持勵磁電路中的磁通Φ不變，則改變電動機的直流電源電壓U可以實現平滑調節。改變直流電壓電源，過去采用直流發電機，現在大多數采用晶閘管整流電源。四、練習與檢測1、什么是直流電動機？直流電動機由哪幾個部分組成？其原理是什么？2、目前汽車哪些地方應用了直流電動機？各叫什么名