葛昱麟
〔摘要〕发电机在现代汽车当中扮演着越来越重要的作用,如何在教学中突破发电机构造与原理章节的难点,主要是通过重新设计教学内容,增加实验实训,讲解电路图结构等途径来解决。
〔关键词〕汽车发电机难点突破实验电磁理论电路图识读
1 学生在学习汽车发电机上存在的问题
1.1 学生专业基础较薄弱,学习中没有养成良好的学习习惯,学生普遍存在厌学情绪,有的比较严重,自我约束能力比较差,自主学习能力不强,不愿意多思考的缺点。再加上本章节理论性较强,导致学生在学习上缺乏学习兴趣,上课常常成了老师的独角戏。
1.2 发电机工作原理是电和磁的相互转化。这一转化过程,相对抽象不够直观,造成学生理解困难。
1.3 发电机的电路图识读,存在畏惧和抵触心理。
2 解决措施
起初,我并不着急讲解转子,定子等的工作原理,而是让同学们做几个实验。第一个实验:通电导体周围存在磁场。这个实验需要设备材料简单:若干根导线、一个蓄电池,用电器、一个小磁针。我让学生用导线把蓄电池、用电器、开关连接成一个闭合的回路,把小磁针放在导线附近,要求他们重点观察导线通电后小磁针的运动情况。当他们发现导线通电后小磁针发生了偏转这一现象,就会好奇地问我为什么?我会及时为他们详细解答,以便他们更好地掌握这个原理。
第二是实验:制作一个电磁铁。有了第一个实验的基础第二个实验会很轻松愉快的完成,同学们又快又好地作出了一个电磁铁,而且还掌握了影响磁场的强度的因素:电流大小、线圈匝数、有否铁心。做完这两个实验,学生也就完全掌握了发电机转子和定子的组成及工作原理。
第三个实验:感应电流的产生(也就是发电机定子的作用)。我让同学们拿一根导线放在磁场中,导线两端接上一个小灯泡或者是指针式电流表,然后让导线在磁场中运动,同时观察小灯泡或者电流表,这一次同学们获取知识的欲望又一次被激发,眼睛随着灯泡的亮灭,电流表指针的摆动而放着激动的光。
实验做完后我再进一步讲解磁生电的原理,同学们恍然大悟。我乘胜追击又让同学们试着找到决定产生感应电流大小的因素,同学们在经过几次尝试后最终找到了答案。至此同学们已完全掌握了发电机的组成及发电机发电原理。
这只是这次任务的一部分,还有整流器以及调节器电路图呢!
整流器由二极管组成,主要是把发电机发出来的交流电转变成直流电,完成这个神奇转变的关键就是二极管。“二极管为什么能把交流电转变为直流电呢?”有学生提问,要弄清楚这个问题需要用电子的基本知识,需要从半导体讲起,内容晦涩、枯燥,且没有必要,所以我就简单的一句话:“这是由于二极管是半导体,以及它内部结构决定的。”
“什么是半导体?”又有学生提问(虽然这部分内容他们已经在《电工电子技术基础》中学过)。“半导体就是它的导电能力介于导体和绝缘体之间的一种材料。”只需要这么一带而过,如果再多讲又陷入单纯理论讲解的泥潭当中去了。这时候只需要把整流器总成让同学们从发电机上拆下来并仔细观察,同学们此时对整流器的结构已经没有什么疑问了。接下来是一个难点,那就是整流器的整流电路。
这个电路的工作原理不需要进行讲解,只需要把电路结构分析清楚,让学生掌握即可。告诉学生哪里是励磁线圈,也就是转子,哪个是感应线圈(定子),哪个是整流器,哪个是整流器里的正负二极管。然后对照C 图简单讲解定子线圈里产生的交流电,交流电通过整流器以后变成直流电,整流器只需要讲这么多就足够了。
接下来是最后一块难啃的骨头,电压调节电路。先告诉学生调节器的作用:当发电机的转速改变时,调节器通过调节发电机的励磁电流来改变磁极磁通量,从而控制发电机输出电压,使之保持恒定。用一句简单的话来说调节器就是稳定发电机输出电压。
至于怎么实现对发电机输出电压保持恒定,那必须借助电路图进行讲解。下图是电压调节电路,还是一样,不用详细讲解电路工作时电流走向,先对电路结构进行分析。让学生能在电路图上找到调节器、发电机励磁绕组、定子线圈、蓄电池、开关、充电指示灯。
发电机输出电压的高低,关键取决于励磁绕组电流的大小,这是关键所在,调节器就是通过控制励磁绕组的电流,从而稳定了发电机的输出电压。这样一来,这个电路就变得简单了,就看励磁绕组的电路就可以了。①汽车刚启动的时候,励磁电流来自蓄电池。②当发动机转速上升以后励磁电流来自发电机定子线圈,也就是自励。③当发动机转速继续上升,定子线圈的输出电压超过蓄电池的电压,调节器切断励磁电路,磁通下降,发电机输出电压下降。④、当发电机电压下降到低于规定值时,磁场电路重新被接通,发电机电压上升。重复3、4 步,如此周而复始发电机的输出电压被控制在一定范围。
至此,汽车发电机的所有难点全部突破了,回头看看难点突破的过程,无非就是从现有教材当中拣出学生容易理解,并且必须掌握的内容,然后把这部分内容重新组织并加入实验、实训内容,最终达到突破本章节难点的目的。
参考文献
1 汽车电气设备构造与维修(新编版)[J].人民交通出版社
2 汽车电工电子[J].江苏教育出版社
作者单位:新疆乌鲁木齐市技工学校
论文作者:葛昱麟
论文发表刊物:《教育研究·教研版》2015年4月供稿
论文发表时间:2015/7/7
标签:发电机论文; 同学们论文; 定子论文; 电压论文; 整流器论文; 电路论文; 导线论文; 《教育研究·教研版》2015年4月供稿论文;