机电式电能表使用一个由电机旋转的铝盘。为了在磁盘上产生一个恒定的“拖动”，以限制其转速，一个强磁铁被放置在这样的方式，其磁通量线垂直通过磁盘的厚度:
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磁盘本身不需要由铁磁材料制成，以便磁铁产生“拖动”力。它只是需要成为一个很好的电力。
解释这一现象的阻力效应，并解释如果磁体和圆盘的作用相反会发生什么:如果磁体绕着一个静止的圆盘的外围做圆周运动。
在3阶段解释未磁化的转子会发生什么交流电适用于静止电磁铁线圈。注意转子实际上是一个短路的电磁铁:
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转子将旋转由于楞次定律的作用。
后续问题:如果转子线圈变成开路会发生什么?
在这里，我们看到一个实用的三相感应马达。一定要彻底讨论什么是必要的增加或减少转子速度，并比较这是必要的增加或减少速度在直流电机。
解释什么滑速速度用于交流感应电动机，以及为什么必须如“滑动”，以便为感应电动机产生扭矩。
旋转磁场的速度（通过线路功率频率固定）与转子的速度之间的差异称为“滑动速度”。有一定量的滑动是产生扭矩所必需的，因为没有它，转子看不到磁通量（Dφ）/ dt）的变化，因此在转子中没有诱导电流。
对于学生来说，在任何一本汽车参考书中研究“滑移速度”并给出定义是很容易的。对他们来说，解释是另一回事为什么滑是必要的。一定要允许在课堂上有充足的时间来讨论这个概念，因为它是在感应电动机运转的心脏。
AC电机的一个非常常见的设计是所谓的鼠笼式马达。描述“鼠笼”电动机是如何构建的，并且其分类为任一种“诱导”电动机或“同步”电动机。
有很多关于“鼠笼”电动机的信息。我把研究工作留给你去做。
虽然学生很容易就能找到关于将它们分为感应式或同步式的鼠笼式电机的信息，但您应该让您的学生挑战解释为什么它是一种或另一种类型。这里的目标，一如既往，是理解在记忆．
我们必须做些什么，以扭转这三相的旋转感应电动机？
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解释你的答案。描述（简单）解决此问题的方法如何工作。
反转任意两条线。这将颠倒相序列(从ABC到CBA)。
三相电机在工业上受到青睐的原因之一是旋转反转的简单性。然而，这也是一个问题，因为在维护或安装过程中，当你将三相电机连接到电源时，你往往不知道它将朝哪个方向旋转，直到你打开电源!
与您的学生讨论电工在安装三相电机时，电工可能会如何达到他或她的工作。将电机连接到其电源时，将是适当的锁定/标签输出序列，以及采取的步骤？如果发现电机在错误的方向上旋转，必须做些什么？
如果一个铜环靠近永磁体的末端，磁铁和环之间就会产生排斥力。然而，当环停止运动时，这种力就会停止。这种效应叫什么?
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同时，描述如果铜环被移动会发生什么离开从永磁体的末端。
这种现象被称为楞次定律．如果铜环被移动离开从永久磁铁的端部，力的方向将反转，成为有吸引力的，而不是排斥。
随访问题：跟踪诱导电流的旋转方向，以产生排斥和吸引力的诱导力。
挑战性的问题:如果磁体的方向颠倒(南极在左边，北极在右边)会发生什么?
如果没有非常强大的磁铁，这种现象就很难证明。然而，如果您的实验室区域有这样的设备，它将是一个伟大的演示件!
我已经证明楞次定律的一个实际方法是获得一个稀土磁铁(非常，把它放在桌子上，然后扔一个铝制硬币(比如日元)，让它落在磁铁上。如果磁铁足够强，硬币又足够轻，硬币就会轻轻地落在磁铁上，而不是用力撞击然后弹开。
Lenz定律的一个更生动的例子是，拿同样的硬币，在桌子上(边缘)旋转它。然后，把磁铁靠近旋转硬币的边缘，看着硬币迅速停下来，硬币和磁铁没有接触。
另一插图是将铝硬币设置在平滑的表格表面上，然后在硬币上快速将磁铁加速，平行于表格表面。如果磁铁足够接近，则由于磁体通过，硬币将“拖动”短距离。
在所有这些演示中，向学生表明硬币本身没有磁性是很重要的。它不会像钢铁硬币那样粘在磁铁上，因此硬币和磁铁之间产生的任何力都是严格由于诱导电流而不是铁磁性。
一种常用于特殊效果照明的技术是排序一串灯泡的开/关闪烁，以产生运动的效果而无需任何移动物体：
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如果把这串光排成一串，会有什么效果圆圈而不是一条线？另外，解释什么必须电动改变闪烁灯“运动”的“速度”。
如果一组六个电磁线圈围绕圆的周边间隔开并通过3相交流电源供电，将磁指南针放置在中心？
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提示:想象电磁铁是灯泡，交流电的频率足够慢，可以看到每个灯泡的亮度周期，从完全黑暗到完全明亮，然后再回来。光的模式会有什么作用?
罗盘的指针会旋转。
挑战性的问题:如果其中一个相位(1、2或3)失效，那么磁场的表观运动将会发生什么?
旋转磁场的概念是交流电机理论的中心，所以学生在学习更高级的概念之前必须掌握这个概念。如果你碰巧有一串闪烁的“圣诞灯”作为演示旋转磁场的道具，这将是在讨论期间向你的学生展示的一个好东西。
解释当3相交流电源施加到固定电磁铁线圈时磁化转子会发生什么：
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当它试图用旋转磁场定向时，磁转子将旋转。
后续问题:我们必须做什么用交流电源激励线圈，以增加转子的转速?
在这里，我们看到了一个实用的三相电动机。一定要彻底讨论什么是必要的增加或减少转子速度，并比较这是必要的增加或减少速度在直流电机。
如果闭路线圈靠近永磁体的端部，则在磁体和线圈之间会产生排斥力。然而，当线圈停止移动时，该力将停止。这种效应叫什么?
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此外，描述将发生什么，如果电线线圈未能打开。同样的效果会持续吗?为什么或为什么不?
这种现象被称为楞次定律，并且只有当线圈中的电流（即完整电路）的连续路径时才存在。
楞次定律的现象通常是用一个金属固体，如圆盘或环，而不是一个线圈，但现象是相同的。
描述如果闭合线圈被放置在由交流电激发的电磁铁附近，会发生什么情况:
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此外，描述将发生什么，如果电线线圈未能打开。
导线线圈会振动，因为它是交替吸引，并通过电磁体排斥。如果线圈故障断开，振动将停止。
挑战问题:我们怎么能各不相同在不改变交流电源振幅的情况下，线圈的振动力?
在与学生的讨论中，一定要注意到线圈不一定是由磁性材料制成的，比如铁。铜或铝的效果会很好因为楞次定律是电磁效应，不是磁效应。
的真实的这个问题的答案是大大超过给定一个更加复杂。在给出的示例中，我假设电阻放置在线圈电路淹没线圈的自感。在像这样的情况下，线圈电流将同相（大约）与感应电压。由于感应电压将滞后90度后面的事件（电磁铁）字段，这意味着线圈的电流也将滞后于入射场后面90度，并且该线圈和AC电磁铁之间产生的力将吸引和排斥之间交替：
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注意图中显示的等振幅的吸引力和排斥力峰值。
然而，在线圈自感显著的情况下，线圈电流将滞后于感应电压，导致线圈电流波形进一步下降，与电磁铁电流波形的相位差:
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如果两股电流之间的相移大于90度(接近180度)，则斥力比吸引力持续时间更长。如果线圈是一个超导环(无论如何都没有电阻)，力就会只要rep！
因此，这个“简单”楞次定律问题的答案实际上取决于线圈电路:它是主要被认为是电阻性的还是主要是电感性的。只有当线圈的自感可以忽略时，反作用力才会在引力和斥力之间相等地交替。线圈电路的电感性越强(电阻越小)，净斥力就越大。
这两种电机的设计在外观上非常相似，但使转子运动的具体原理不同:
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同步交流电机用永磁体转子，而感应电机使用电磁转子。解释每个电机操作中的实际差异，并解释了电机名称的含义。为什么一个被称为“同步”和另一个被称为“归纳”的人？
同步电机与电力线频率同步旋转。感应电动机的转速稍微慢一点，它们的转子总是“滑”得比旋转磁场的速度稍慢一点。
挑战的问题：如果一个感应电动机进行机械带来了速度与它的旋转磁场会发生什么？想象一下，使用发动机或其他一些原动机的机制来迫使感应电动机的转子旋转的同步速度，而不是“打滑”的背后同步速度，因为它通常不会。这会产生什么影响（S）？
让学生认识到楞次定律是非常重要的诱发效果，它只在一个改变磁场切割穿过垂直导体。问问你的学生解释单词“感应”如何适用于楞次定律，以及感应电机设计。让他们对发生的电磁感应什么条件下是必要的，这些条件是如何在感应电机的正常运转得到满足。
这道挑战题实际上是测试学生是否掌握了概念。如果他们真正理解了电磁感应如何在感应电动机中发生，他们将认识到当转子与旋转磁场“同步”旋转时将没有感应，他们将能够将这种感应损失与转子转矩联系起来。
同步交流电机在零状态下运行滑，这是主要区别于它们的感应电机。解释什么ßlip“为感应电机的手段，以及为什么同步电机没有它。
对感应电动机主题的有趣变化是伤口转子感应电动机。在绕线转子电机的最简单形式中，转子的电磁铁线圈连接在一对滑环上，允许与固定的碳刷接触，允许外部电路连接到转子线圈:
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解释这个电机如何可以作为一个同步电机或“普通”感应电机。
一个单转子线圈的绕线转子电机可以作为一个同步电机通过激励转子线圈与直流电(DC)。感应操作是通过将滑环短路在一起，通过电刷连接实现的。
挑战问题:如果一个电阻连接在刷子之间，代替DC源或短路？
在现实中，几乎所有的大型同步电动机的制造这种方式，利用电磁转子而不是永磁转子。这允许电机更容易。向您的学生询问为什么他们认为这将是一个大型同步电动机中的一个重要特征，能够作为感应电动机启动它。如果AC电源突然施加到具有其转子已经磁化的大型同步电动机，则会发生什么？
如果在电刷之间连接一个电阻，就可以更容易地启动。所谓“更容易”，我指的是启动时吸收的涌流更少，从而使启动过程平缓地达到全速。
假设一个感应电动机建对单相交流电源，而不是多相交流电源运行。取而代之的多套绕组，它只有一个绕组集：
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随着电力施加电力时，转子会将哪种方式旋转？
转子将不旋转的 - 它只会振动。但是，如果机械强制转子旋转在一个方向，它会继续下去，这个方向发展，加快直至达到全速。
接下来的问题:这告诉我们关于单相感应电动机的行为与多相感应电动机有什么根本的不同?
挑战问题:这告诉我们关于三相感应电机上的开放导线的影响?
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这是一个“恶作剧”的问题，学生被要求确定转子将开始旋转的方向，而实际上它没有“首选”的旋转方向。演示这种效果的一个很好的方法是取一个普通的单相电机，断开其启动开关，使其与问题中所示的电机电性相同，然后将其连接到交流电源。除非你用手拧一下轴，否则它是不会转动的。但是要小心:一旦它开始转弯，它就会迅速以全速前进!
这个问题的真正目的是让学生认识单相交流电机的主要“障碍”，并了解克服这一限制所需的内容。挑战问题基本上询问学生由于线路故障而突然被迫作为单相电机作为单相电机运行的三相电动机会发生什么。顺便提及，这被称为单相阶段电机，它不好！
描述这三种启动单相感应电动机的方法的工作原理:
在每一个这些技术中，一个“特技”被用来创建从一个通常来说是往复式（单相）磁场的真正旋转磁场。的“罩极”技术是磁性的，而其它两个技术使用相移。我会离开的细节研究由你决定。
关于这些单相电机起动方法，有许多细节可以与学生讨论。值得庆幸的是，在单相电机理论和结构方面有许多高质量的信息来源，所以找到关于这个主题的信息对你的学生来说并不困难。
许多单相“鼠笼式”感应电动机都采用特殊的启动绕组只有在低速(或无)时才会通电。当转子达到最大运行速度时，启动开关打开，启动绕组断电:
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解释为什么电机开始需要这种特殊的绕组，以及为什么有一个电容器与此开始绕组串联连接。如果启动开关，电容或开始绕组会出现故障打开会发生什么？
单相AC没有像多相AC这样的“旋转”的明确方向。因此，必须生成第二相移磁场以使转子成为起始扭矩。
挑战性的问题:解释一下你需要做些什么来改变这个“电容启动”马达的方向。
电容起动鼠笼式感应电动机在需要高起动转矩的应用中非常流行。许多感应电机车间工具(钻床、车床、摇臂锯、空气压缩机)使用电容启动电机。
三相电力系统的线路可以用几种不同的方式连接到三相电动机的端子上。下列哪一种改变的电机连接会导致电机反转方向?
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实施例＃1和＃3将扭转电机的旋转（相对于原来的配线）。实施例＃2不会。
审查相位旋转序列的概念作为一串字母：A-B-C或C-B-A有用。虽然这两个字母序列是表示两个不同的旋转方向的最常见的，但它们不是使用三个字母可能的唯一序列。例如，A-C-B，B-A-C，C-A-B和B-C-A也是可能性。与您的学生讨论这些字母序列中的哪一个代表相同方向旋转作为-B-C，并且表示与C-B-A相同的旋转方向。然后，询问您的学生如何将这些信件序列应用于问题所示的不同接线图。
一些交流感应电动机配备了多个绕组，因此它们可以以两种不同的速度运行(低速通常是高速的一半)。图示一种双速电机的连接示意图:
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电机本身有六个接线端子:
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电机的数据表将指定如何连接。这是典型的:
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解释为什么电机以一个连接方案的半速度运行和另一个连接方案。发生了什么可能的事情？
两个连接方案之间的差别是三个关系线圈中的其他三个极性。这被称为换向极设计双速电机，在那里你基本上是由重联极数增加一倍电机。
随之而来的极电机不与多个速度的唯一设计。有时马达缠绕有完全独立的，多个绕组，这给他们所需的速度的任何组合。
该电动机是工作就好了，然后有一天它神秘关闭。电工发现了两个熔断的保险丝，然后他取代：
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当开关再次关闭时，马达发出响亮的“嗡嗡”声，几秒钟后就安静了。然而，它从未改变。经过检查，电工发现那两个保险丝又烧断了。
如果要求您有助于解决此电动机电路，您会推荐什么作为下一步？
很明显，电路出了问题，如果它总是烧断同一两个保险丝。答案是不是，“安装更大的保险丝!”
它将使意义回答了这个问题着手：什么类型的故障通常吹保险丝？你能为了找到这些类型的故障这样的赛道上进行哪些类型的测试？请记住，电机的行为是完全不同于许多其他类型的负载。这是机电设备，所以这个问题可能不一定限于电气故障！
这个问题应该会引起一些有趣的讨论!对这个问题的一个有趣的“扭转”是建议(经过一些讨论)，当用欧姆表测试时，电机本身检查得很好(没有接地故障，没有打开或短路的绕组)，而且它的轴可以用手自由转动。现在麻烦的来源可能是什么?
