介绍一种三相旋转磁场的简易演示方法

三相旋转磁场的建立和三相异步感应电动机的动作原理的演示需要三相交流电源,而一般中学不见得都有三相电源,这里介绍一种不用三相电源进行演示的办法。三相交流电流是在时间上相位互差120°的三种交流电流,这样的交流电流通入到空间互隔120°角的三个线圈(见图1),便能在其中建立起旋转磁场。如果在线圈的中心轴线处,支撑起能够自由迴转的闭合导体(如铝框、铜质小鼠笼),便能旋转起来。三相交流电流可以用三个相位差120°的旋转矢量来表示,即I_A,I_B,I_C(见图2)。在单相     

电动机旋转磁场是发电机旋转磁场的跟随器

三相交流发电机与三相异步电动机都采用星形连接,分析旋转磁场和三相异步电动机的正反转.结果表明:电动机旋转磁场是发电机旋转磁场的跟随器.     

三相异步电动机变频调速实验装置

三相异步电动机变频调速实验装置黄灿，秦光戎（北京师范大学物理系１００８７５）交流异步电动机应用非常广泛．变频调速是三相交流异步电动机无级变速的一种重要方法．变频调速操作方便，调速范围广，转速稳定，对电网的干扰小并能以最佳转矩启动．与其它调速方式相比具...     

浅谈家用吊扇的调速方法

家用吊扇的核心部分是单相异步电动机,此绕组如图1,有一主绕组(工作绕组)与一串联电容器C的副绕组(启动绕组)相并联.这样做可使二绕组的电流在相位上相差90°,从而形成旋转磁场.转子的转动过程与三相异步电动机相似.     

自制旋转磁极式交流发电机模型

交流发电机广泛应用于生产、生活之中,它利用电磁感应将机械能转变为电能.交流发电机分旋转电枢式和旋转磁极式两类.在中学物理教学和大学物理课程中,交流发电机常用线圈在固定磁场中旋转的方式来描述,这类发电机称为旋转电枢式发电机;实验室教学用交流发电机也采用此种方式产生交流电[1～2],其工作原理这里不再赘述.实际的发电机构造都比较复杂,线圈的匝数很多,它们嵌在硅钢片制成的铁芯上,组成电枢.大型发电机产生的电压     

三相交流电机综合演示器

一、作用能演示三相交流电机的基本原理。如单相、三相交流电的产生,旋转磁场的产生,同步、感应电动机的原理与换向,星形及三角形电路的联接。由于采取逐步增添的方法演示三相交流电机的基本原理和充分利用一个模型进行综合演     

交流电动机

本文的内容是介绍各种交流电动机的物理原理,以丰富读者对电磁学原理在应用上的知识。对于电动机的具体构造、运转特性、起动和转速调节等则未作详细介绍,读者如有兴趣,可进一步参阅电机学专书。一、三相交流电动机三相交流电动机的定子绕组基本上是三个相互隔开120°的线圈(图1),作△或Y形联接。通入三相电流     

单级感应线圈炮的外电路对电枢捕获效应的影响

由楞次定律可知,在感应线圈炮发射的过程中,为阻止驱动线圈剩余电流减小,电枢上涡流将产生与驱动线圈同向的磁场,此时电枢受捕获效应的影响而感应出减速力,使电枢的出口速度减小,发射效率降低。为减弱电枢捕获效应的影响,可在放电回路串接电阻或电容。通过理论和仿真,分析了改进后的外围电路对减弱电枢捕获效应的效果,并搭建单级感应线圈炮实验系统进行了验证。研究发现,在放电回路串接一个合适的大电阻或小电容,能加快驱动线圈剩余电流的释放,有效减弱电枢捕获效应,从而提高了电枢的出口速度,改善了感应线圈炮的发射性能。     

三相电流教学的演示仪器的制作和演示实驗

在讲述三相电流时,教师会遇到一系列的困难,其中最困难的是很多学校,特别是农村中学,缺乏三相交流电源和教学用三相交流发电机,三相交流电动机和一些适用的电表与接线板等等。因此,教师們不得不利用高中学生的三角知識来論証三相电流的特征和三相电流的电路。显然,这种教学方法,使学生感到抽象,不易接受。我在課余之暇,自制了一套这方面的仪器,并摸索出来一些实驗方法。现将教学用三相交流发电机的制法和有关实驗方法介紹在下面,仅供参考。演示仪器的制作 (一)三相交流发电机教学用的三相交流发电机的全貌,如图1所示。     

电磁驱动的异步问题

矩形线圈的平面垂直干均匀磁场,磁感应强度为B,线圈不动,磁场以速度vB向右运动.因通过线圈的磁通量变化,在线圈中产生感应电动势和感应电流i,磁场对电流i的安培力Fm方向向右,将驱使线圈也以速度v向右运动.显然,只有线圈的速度v小于磁场的速度vB──即异步才能有电磁感应,线圈也才能继续运动.以下我们来证明ν<νB. 设附图中的矩形线圈abed的质量为m,其回路电阻R,且在t=0时,ad边与磁场边界重合.t时刻后,磁场向右运动距离为vBt,线圈向古运动为x,则只有在面积l(vBt-x)上才有磁通量通过,即而感应电动势e及感应电流i分别为e及i的方向均由a至d…     

电动机与发电机二合一原理演示仪

介绍一款电动机与发电机二合一原理演示仪,借用直流电动机线圈转动的动力带动发电线圈在磁场中转动发电,并用引入单片机等电子控制和电子显示装置.     

触电保安器

非物理类专业的理科学生往往缺乏电工学方面的实验技能。例如,化学系有的学生进实验室做毕业实习,就连一块电源接线板也不会装。因此,我们在非物理类专业学生的普物实验中,安排了简单电工安装和温度自动控制两个电工学方面的实验。这两个实验分别用三相及单相交流电源供电,在实验过程中,有的学生有时不自觉地违反操作规程,造成触电事故。为了确保实验时学生的     

对不同结构螺线管型爆磁压缩发生器跳匝问题的分析及跳匝比的计算

 电枢与定子线圈轴线的偏差会导致膨胀电枢与线圈的接触点出现跳变,从而造成磁通损失;这也是影响爆磁压缩发生器输出性能的重要因素。根据发生器的结构以及电枢与线圈的轴向偏心率,推导出了确断发生器是否发生跳匝的函数表达式。根据这个表达式,可以很方便地在Matlab计算平台上确定任意线圈结构的发生器的跳匝情形,并可以精确计算发生跳匝的比例,从而指导螺旋形爆磁压缩发生器线圈和电枢的设计和安装。     

三相交流电演示实验的改进

三相交流电的演示实验中,如三相电压的相位互差120°、线电压是相电压的万倍、三相Y型对称负载和△型对称负载中的电流的回路等等,虽然有三相交流电源和三相交流发电机模型,但老师们大多没有去做,     

把单相交流电变换为三相四线制三相电源

一、基本电路图1所示为把单相交流电变换为三相四线制三相电源的线路图.该电源只有接三相对称电阻性负载，且电感与电容为理想元件时，才能输出三相对称电压和电流，这是与常用三相图1对称电源的不同之处.图1中变压器的原边电压为220V，副边为有中间抽头且两段电压比为1：2的次级绕组（或顺接的两个电压比为1：2的次级统组）.电感L为直流电阻很小的铁芯线圈，电容C为交流电容器.各元件有关参数由负载电阻的大小和所耗功率决定.二、工作原理该三相电源是由单相交流电经电容和电感移相形成的，其基本原理可由图2的位形图说明.图2在图1电路中…     

有关直流电动机计算的图解法

当一直流电动机在工作时,通过电枢的电流強度I应为: I=V-ε/R (1) 上式中V为对电动机所加的外加电压,R为电枢綫圈的电阻,ε为电动机的反电动势。必須指出:电动机的反电动势ε只有当电枢轉动时才产生,而且它的大小随着电枢轉速增加而增大的。所以在电动机刚起动时,或因超載过大致使电枢无法轉动时,反电动势ε=0。     

高温超导磁浮系统中直线电机的电流瞬时值法气隙磁场分析

弄清楚磁浮系统中直线电动机初、次级间的磁场分布非常重要,因为弄清了它,分析直线电机的初、次级间所受的推力及法向力情况就更容易了.本文采用次级为导板型三相双层绕组直线电动机从初级绕组中空间上离散的行波电流理论出发,用电流瞬时值方法讨论长初级直线感应电动机运行时不考虑纵向端部效应初、次级之间的气隙磁场.分析得出气隙变化及气隙为定值时气隙磁场沿初、次级相运运动方向上的分布表达式,最后以实验测量结果验证了推导结论,表明推导的合理性,对高温超导磁浮系统中用于驱动的直线电机的设计有参考作用.     

用于超导脉冲变压器的双饼线圈交流损耗优化

基于二维轴对称H方程法对用于高温超导脉冲变压器的YBCO双饼线圈进行了有限元建模与仿真,研究了分磁环参数和开槽数对YBCO双饼线圈传输原边电流时的磁场特性和交流损耗的影响。仿真结果表明,分磁环能够显著减弱双饼线圈的径向磁场,降低其交流损耗。对分磁环开槽后,径向磁场主要分布在开槽处。当分磁环相对磁导率为100,与线圈间距为0.25 mm,厚度为1 mm,开槽数为3时,双饼线圈交流损耗降低了64.9%。     

ProE在模拟负载结构设计中的应用

为了测试高电压直流电源和大电流交流电源的承载能力，要求假负载在结构上要实现交流负载和直流负载的切换以及根据不同的线路接法得到不同的电压、电：流、功率等电性能参数。基于以上的要求，利用Pro／Engineer的3D建模功能，不仅可以设计和分析负载结构布局是否合理，而且可以分析其力学及热性能是否满足要求。该假负载的关键是功率消耗的设计，它由3组主要模块组成，3组既可以连接成三相四线供大电流交流电源用，也可以连接成单根电阻丝供电压直流电源用，其中单相结构布局如图1。     

用D I S测定变压器线圈的自感和互感

自制单相铁芯变压器, 使用自制交流电源供电, 用 D I S系统测量变压器两端的电压和电流, 通过正弦 拟合得出电压、 电流的正弦函数图像, 通过图像中的峰值、 相位等计算出变压器线圈的自感系数和互感系数