自制静电感应起电机

感应起电机工作原理

及应用概述

一个月前的一次演示实验课上，我们对感应起电机产生了浓厚兴趣。接下的一个月里，我们对感应起电机正转放电的原理及反转不能放电的原因进行了研究，并且对与其相关的许多知识展开了探讨，以下是我们通过观察讨论所得出的一些结论。

一、感应起电机结构

如图1所示，感应起电机旋转

盘由两块圆形有机玻璃叠在一起组

成，中有空隙，每块向外的表面上

都贴有铝片，铝片以圆心为中心对

称分布。由于两盘分别与两个受动

轮固定，并依靠皮带与驱动轮相连，

由于两根皮带中有一根中间有交

叉，因此转动驱动轮时两盘转向相

反。如图所示，盘转向为：正面顺

时针，反面逆时针。两盘上各有一

过圆心的固定电刷，两电刷呈９０度夹角，电刷两端的铜丝与铝片密切接触，这样在盘旋转时铜丝铝片可以摩擦起电。在图2所示位置有悬空电刷E，悬空电刷与电刷成45°夹角，每个刷的两脚跨过两盘，但并不与两盘接触，脚上装有许

多尖细铜丝，铜丝尖端指向圆盘上的铝片。

悬空电刷由金属杆与莱顿瓶相连。

莱顿瓶其实是个电容，用来储电。如

图3所示为莱顿瓶结构，由两层筒状锡箔

组成，中间是电介质，上有瓶盖。悬空电

刷上的金属杆插入瓶盖一半，末端由一根

较粗铜丝与莱顿瓶内层锡箔筒底相连，这

样悬空电刷上所集电荷可以储存在莱顿瓶

静电现象的应用以及电场力电场能最新高考题

1．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是( ) A．导体内部没有电场

B．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面 C．导体内部没有电荷的运动 D．以上说法均不正确

2．一个不带电金属球壳，在它的球心放入一个正电荷，其电场分布是图1－7－8中的( )

图1－7－8

3．如图1－7－9所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，下列说法正确的是( )

图1－7－9

A．a端的电势比b端的高 B．b端的电势比d点的低

C．a端的电势不一定比d点的低 D．杆内c处的场强的方向由a指向b

4．如图1－7－10所示，两个相同的空心金属球M和N，M带－Q电荷，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时( )

图1－7－10

A．P、R上均出现感应电荷 B．P、R上均没有感应电荷

C．P上有，而R上没有感应电荷 D．P上没有，而R上有感应电荷

－－

5．有一绝缘空心金属球A，带有4×106C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×106C的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，则B球上的带电荷量为_

第三章 雷电感应过电压防护

在第一章中已经指出，对雷电感应过电压的防护，是现代防雷技术要解决的一项重要任务。随着科学技术的发展，人们工作、生活对信息的依赖程度更加密切，信息系统遭受雷害的事故也日益频繁，因此，对雷电感应过电压的防护也就越觉迫切、重要。信息系统对雷电感应的防护，与建筑物对直击雷的防护是完全不同的，有许多新的特点和要求。雷电击中户外输电线引起的雷电波侵入和雷电击中避雷针引起的高电位反击，也会对室内电子信息系统带来危害，也需要防护。由于其防护措施与雷电感应过电压防护基本相同，故与本章结合一并讨论。本章中我们将首先讨论雷电感应防护的特点和基本措施；然后分别介绍各种类型电涌保护器的结构、性能和应用；介绍低压配电系统和计算机信息网络的防雷设计；最后对现代化建筑信息系统的电涌保护问题举例进行分析。通过本章学习，要求掌握基本电涌保护器的性能和选用方法，掌握低压配电系统和常见信息系统电涌保护器配置的要求与方法。

第一节 雷电感应过电压防护的特点与基本措施

一、雷电感应过电压防护的特点

信息系统雷电感应过电压防护，较建筑物直击雷防护具有一些新的特点，主要体现在以下几方面：

1．对保护器的保护水平要求苛刻 由众多微电子设备组成的信息系统，对过电

新闻传播学院&计算机与电子信息学院

新闻传播学院&计算机与电子信息学院

联谊舞会

策 划 书

新闻传播学院团委学生会 2011年10月10日

2011年新闻传播学院&计算机与电子信息学院联谊舞会

策划书 第一部分 舞会概况

【活动目的】

1、为了进一步加强学院同学之间的了解与交流，同时给同学们提供一个培养交际能力、拓展交友范围的平台。

2、丰富校园文化生活，通过本次活动，让同学们体会到和谐团结的西大精神以及两个学院的风采，更好的融入大学。

【活动宗旨】

相识、交流、学习、娱乐

【活动主题】

“新电”感应

【活动口号】

舞韵天成 一点灵犀

【活动时间和地点】

活动时间：2011年10月29日星期五19：30 活动地点：东教职工活动中心

【参与人员】

新闻传播学院与计算机与电子信息学院大一新生以及各年级有兴趣的同学

【活动形式】

欣赏舞台节目、推选舞王舞后、参与交谊舞蹈

【活动主办方】

新闻传播学院团委学生会

计算机与电子信息学院团委学生会

第二部分 前期准备

一、 活动前期准备部分： 1、 节目部分

（1）10月17日，进行为期两周的扫舞盲

1

信息与电气工程学院

课程设计说明书

（2011 /2012学年第一学期）

课程名称 ：题 目 ：专业班级 ：学生姓名 ：学 号：指导教师 ：设计周数 ：设计成绩 ：

电子系统应用课程设计

2周

2012年01月04日

陕西科技大学毕业论文（设计说明书） 2

1 概论

1.1 论文选题背景及意义

随着科学技术的进步，传感器技术日益发展并渗透到人们的日常生活当中。红外传感器是其中较为常见的一种，广泛应用于机场、宾馆等处的自动门，自动照明控制，保安防盗等各个方面。常用的自动照明控制主要是利用人体经过热释电红外传感器时，所造成的红外线的变化被红外传感器接收到并转换成一定的电信号，而利用该电信号就可实现照明控制。由于热释电红外传感器只能对红外线的变化作出反应，即它只对物体的运动敏感，这就决定了它在走廊楼道的自动照明控制中具有广泛的应用。在日常生活中，红外自动感应灯的应用相当广泛，比如，家庭楼

1

信息与电气工程学院

课程设计说明书

（2011 /2012学年第一学期）

课程名称 ：题 目 ：专业班级 ：学生姓名 ：学 号：指导教师 ：设计周数 ：设计成绩 ：

电子系统应用课程设计

2周

2012年01月04日

陕西科技大学毕业论文（设计说明书） 2

1 概论

1.1 论文选题背景及意义

随着科学技术的进步，传感器技术日益发展并渗透到人们的日常生活当中。红外传感器是其中较为常见的一种，广泛应用于机场、宾馆等处的自动门，自动照明控制，保安防盗等各个方面。常用的自动照明控制主要是利用人体经过热释电红外传感器时，所造成的红外线的变化被红外传感器接收到并转换成一定的电信号，而利用该电信号就可实现照明控制。由于热释电红外传感器只能对红外线的变化作出反应，即它只对物体的运动敏感，这就决定了它在走廊楼道的自动照明控制中具有广泛的应用。在日常生活中，红外自动感应灯的应用相当广泛，比如，家庭楼

引言奥斯特发现电流能产生磁场

电 流

?

磁 场

五、电磁感应 发电机

如果用手指捏紧插头的两极,旋转电风扇的叶片,你有什么感觉?

观察

思考

在微型电扇的插头处接一只发光二极 管，用手旋转叶片，我们可以发现什么？

五、电磁感应 1.利用磁场产生电流的现象叫做 电磁感应. 2.电磁感应产生的电流叫做感 应电流.

微型电扇内部的主要部件是：磁体和线圈

你发现了什么?

做一做:

1.将蹄形磁体的N极向下，S 极向上竖放在课桌上。 2.把方形线圈、开关、灵敏电 流计用导线接成 闭合电路. 3.手持线圈,让线圈的一部分导体在磁场中分 别以静止、切割磁感线、不切割磁感线的形式 运动,认真观察电流计的指针偏转情况. 4.断开开关,重复上面的实验.

电磁感应 16-动画-23电磁感应(3).swf

什么情况下磁可以生电

实践探究：导体在磁场中的运动情况电 路 闭 合 电 路 断 开 静止 切割磁感线 不切割磁感线 静止 切割磁感线 不切割磁感线

感应电流

无有 无

无无 无

结论1:闭合 闭合/不闭合)电路的一部分导 ________( 切割磁感线 的运动时,导体 体在磁场中做___________中就会产生感应电流.

寻找科学家的足迹伟大的法拉第1822年，英国物理学家法拉第开始进行 “磁生电

毕 业 设 计（论 文）

题 目 基于电感测量无位置传感器

无刷电机实验研究

姓 名 学 号 所在学院 专业班级 指导教师 日 期

摘要

无传感器控制技术是无刷直流电机控制领域研究的热点。针对无刷直流电机在静止和低速状态下检测转子位置困难，提出了无刷直流电机采用无位置传感器控制策略时转子位置检测的一种新方法。基于定子电感是转子位置的函数，用该方法推导出三相无刷直流电动机在两相通电工作方式下的等效电感，并用简单的电子电路实现直流无刷电机无位置传感器的驱动控制。本文采用DSP 56F8346芯片对无位置传感器的无刷直流电动机控制系统进行了设计，并且进行了相应的系统硬件、软件设计。

关 键 词: 无刷直流电动机；无位置传感器；转子位置检测；电感

I

Abstract

Sensorless ontrol technology has been a hot rese

寒假，我从一本《科学小实验》里看到一篇摩擦可以起电的文章，觉得很奇怪。以前，我只知道火力可以发电，水力可以发电，风力可以发电，摩擦怎能起电呢？为了弄明白，我决定做一次实验。

我找来一张纸，把它撕成小碎片，放在桌子上，从我的文具盒里拿出一把小尺子插在头发里反复摩擦，直到把尺子摩热，然后快速把尺子放在碎纸堆里，奇迹出现了，尺子上吸上了许作文多小纸片。我不太相信，做了好多次实验结果如此。我去问妈妈：妈妈说她不知道为什么？”

第二天，我去问科学老师，老师说：世上任何物体都带有电子，物体摩擦后电子在物体里运转，所以尺子能吸上纸片。”科学小实验真有趣，既丰富了我的课余生活，也让我知道了一些科学小常识！

我的理想是当一名科学家，为祖国供献一份力量，所以从小就要热爱科学！

第五章 感应电机的稳态分析

5-3 三相感应电机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变?为什

么?

答：不变。设气隙磁场旋转速度为1n ，转子的转速为n ，转差率为1

1n n n s -=，则转子感应电动势和电流的频率为12sf f =，由此电流产生的磁动势相对于转子的速度为1126060sn P

f s P f n ===?，则相对于定子的转速为1n n n =+?，与转子转速无关。即转速变化时，转子产生的磁动势在空间的转速不变。

5-6 感应电动机等效电路中的'21R s

s -代表什么？能否不用电阻而用一个电抗去代替?为什么?

答：'21R s

s -代表与转子所产生的机械功率对应的等效电阻，消耗在该电阻上的功率代表总的机械功率。它不能由电抗代替，因为电抗上损耗的是滞后的无功功率，不能代替转换成机械功率的有功功率。

5-11 试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式:(1)用电磁功率表达；(2)用总机

械功率表达；(3)用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达。 答：（1）用电磁功率表达1

Ω=em em P T （2）用总机械功率表达Ω=

ΩP T em （3）用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达22

1cos