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1、三相异步电机的工作原理教案（详案）课程电机与变压器 课题三相异步电机的工作原理课型新授班级 14 班教师肖琼 （四川幼儿师范高等专 科学校）时间45 分钟教具实物投影仪、多媒体教学课件、实物学习目标知识目标能力目标情感目标1、 理解电动机的转动原理2、 掌握旋转磁场产生的原理并会分析转向。 提高学生分析问题解决问题的能力培养学生善于动脑分析问题的习惯教学重点及其解决方案教 学难 点及 其解 决方案教学方法学习方法【教学重点】电机转动原理、旋转磁场的产生原理。【解决方案 】借助实物投影仪、多媒体课件进行演示，采用循序渐进法，把教学内容由 浅入深分析和学生互动，完成教学任务。【教学难点】旋转磁场的
2、产生及转向。【解决方案 】利用课堂分析引导、点拨学生进行思考分析，动手练习、归纳总结，突破 难点。模具演示法、讲解法、总结归纳法温故知新法、实物教具辅助法、探究式学习法、对比比较法教学过程：【课前导语】三相电动机为什么会转动呢？我们今天学习三相电动机的工作原理讨 论这一课题。【导语】首先我们通过一个实验来学习电动机是如何转动的。【演示实验】 手持一块磁铁，在磁极旁放置一列灵活转动的线圈，当磁铁（磁场） 绕线圈转动时线圈也随之转动，若将其固定在转轴上做成转子，则转 子也随外磁场的旋转而转动，这就是最简单的电动机的原型。【实验目的】 通过演示给学生一个电机工作的直观形象，也便于分析和理解其工作 原
3、理。【引言】【板书课题】下面我们着重分析讨论电动机的转动原理（以上约 5 分钟）三相异步电动机的工作原理一. 引入实验刚才的实验中我们外加的磁场的旋转是靠人工来旋转的这不是【分析解释】 “电”动机，在实际中电动机的旋转磁场是由三相交流电源产生的， 这个过程电磁即【板书】【板书】1、电生磁，通电导体周围有磁场（用右手安培定则或螺旋定则判定）。2、磁生电若磁场旋转时，相当与导体切割磁力线在线圈中会产生感应电动势， 若线圈闭，则会产生电流，这一过程是磁电（电工基础知识右手定 则判断方向）3、电磁力通电导体处在磁场中会受到力的作用，力的方向用左手定则判定。【引言】（以上约 5 分钟）通过以上学习我们知
4、道 要想使三相异步电机转动，首先要产生一个旋 转磁场，下面我们来分析旋转磁场是怎样产生的？二、旋转磁场的产生 （本课题约 25 分钟)课前展示 我们知道三相电机通入三相交流电是对称的他们在空间成 120电 角度，我们以黄绿红表 U、V、W、三相电。出示道具 另外三相电源加在对称的定子绕组上（也成 120排列）。以上是旋 转磁场产生的必要条件【板书】 1、必要条件对称三相绕组i =I sinU mwt对称三相电源i =I sin(V mwt -120 )i =I sin(w W mt -240 )图 1 三相异步电动机最简单的定子绕组其波形如图 2 所示。图 2 三相电流的波形【导语】 下面我们
5、来分析磁场的转动 （以上约 5 分钟）【板书】 2、磁场的转动 （约 20 分）【板书】标记重点并强调 为了便于分析我们规定：当电流为正时：首进尾出当电流为负时：尾进首出以表向纸面流进 从纸面流出【导语】 接下来我们观看课件讨论一下 wt=0 时，三相交流电产生磁场的情况 【利用课件】 （1）当 wt=0时【共同分析】首先根据上述规定和学生一起分析三相电的极性，并且用和 在定子上标明 V1、V2、W1、W2；其次根据电流方向用右 手定则判别磁感线的方向并且标明 N 极和 S 极【复习问知】 此处简要复习右手定则接下来我们共同分析当 wtT/6、wtT/3、wtT/2 时的情况 （2）当 wtT
6、/6 时【结合课件】U 相电流为正，由 Ul 端流向 U2 端，V 相电流为负，由 V2 端流向Vl 端，W 相电流为零。根据电流方向用右手定则判 N 极和 S 极。其合成磁场如图 3b 所示，也是一个两极磁场，但 N、S 极的轴线在 空间顺时针方向转了 60。以上分析了两种情况，剩下的三种情况（3）当 wtT/3 时U 相电流为正，由 Ul 端流向 U2 端，V 相电流为零，W 相电流为 负，由 W2 端流向 Wl 端，其合成磁场比上一时刻又向前转过了 60， 如图 3c 所示用同样的方法可得出当 wtT/2 时，合成磁场比上一时刻又转 过了 60空间角，由此可见，图 3 产生的是一对磁极的
7、旋转磁场。（学 生自己讨论学习）【指派学生】【在黑板上完成】当 wt=180wt=270Wt=360三种情况由学生分析作用【安排任务】【共同评价】【点出旋转】【课件演示】【师生共同在下面的同学你们对照课件画出来当 wt=180wt=270Wt=360 情况画好后共同分析学生的作用情况直到修正正确总结：当交流电变化了一个周期，在两个磁极的电机上磁场也随之变化 了一周即磁场也随着电流同步旋转。此过程在课件上展示以显示磁场的旋转方向过程三、电动机的转动原理（约 8 分钟）分析原理并板书】如果在三相定子绕组中通入三相对称电流后，则在定子、转子铁心及其之间的空气隙中产生一个同步转速为 n0的旋转磁场，某
8、瞬间定子电流产生的磁场如图 4 所示，在空间按顺时针方向旋转。因转子尚未转动，所 以静止的转子与旋转磁场产生相对运动，在转子导体中产生感应 电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向 用右手定则判定。在图 5 中，笼型转子上方导体电流流出纸面， 下方导体电流流进纸面。根据电磁力定律，转子电流在旋转磁场 中受到磁场力 F 的作用，F 的方向用左手定则判定。电磁力在转 轴上形成电磁转矩。由图可见，电磁转矩的方向与旋转磁场的方 向一致，使转子按旋转磁场的方向转动。【本节小结】 （以下约 2 分钟）今天我们学习了三相异步电动机的工作原理、主要学习了三相异步电动机旋转 磁场产生原理及转向分析。 希望大家课后加以巩固练习，真正掌握本节课的重点知识 【课外作业】1、 画出 wt=120wt=180wt=150 的旋转磁场的原理图2、分析三相异步电动机的工作原理IIo板书设计三 相 异 步 电 动 机 的 工 作 原 理一、引入实验2.磁场的转动本课用图1、电生磁 产生旋转磁场当 wt=0时i2、 磁生电 产生感应电流3、 电磁力 产生转动力矩（电磁转矩） 二、旋转磁的产生对称三相绕组1.产生条件对称三相电源Wt=90时 三.电动机的转动原理mm0