伺服电机工作原理简介（共10篇）
直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号时, 就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 (称为“步距角”) , 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的, 通过控制脉冲个数控制角位移量, 达到准确定位的目的, 同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 达到调速的目的。步进电机作为一种控制用的特种电机, 其没有积累误差 (精度为100%) , 被广泛应用于各种开环控制。
一、步进电机的种类
永磁式步进电机一般为两相, 转矩和体检较小, 步踞角一般为7.5度或15度, 多用于空调风摆上。
反应式步进电机常见的有三相反应式, 步踞角为1.5度。
混合式步进电机常见的有两相、三相、四相、五相混合式。两相和四相混合式可以通用驱动器, 步踞角多是1.8度, 具有体积小、大力距、低噪音的特点。五相混合式步踞角为0.72度, 分辨率高, 但是驱动电路复杂, 接线麻烦。三相混合式步踞角为1.2度, 其拥有比两相、五相混合式更多的磁极, 有利于电机夹角的对称, 因而比两相、五相精度更高, 误差更小, 运行更平稳。
二、步进电机的相关概念
步进电机的精度:步进电机的精度为步进角的3%—5%, 且不累积。
步踞角:就是发送一个脉冲, 电机对应转动的角度。
定位转矩:是指步进电机不通电的情况下, 定子锁住转子的力矩。
运行频率:步进电机不失步运行的最高频率。
细分驱动器:主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动, 提高电机的运作精度, 减少噪音。
三、步进电机的特征
1.高精度的定位。
步进电机的最大特征是能够简单地做到高精度的定位控制。以五相步进电机为例:其定位基本单位 (分辨率) 为0.72度 (全步级) /0.36度 (半步级) , 是非常小的;停止定位精度误差皆在±3分 (±0.05度) 以内, 且无累计误差, 因而能达到高精度的定位控制。 (步进电机的定位精度取决于电机本身的机械加工精度)
2.位置及速度控制。
步进电机在输入脉冲信号时, 可以依输入的脉冲数做固定角度的回转, 进而得到灵活的角度控制 (位置控制) , 并可得到与该脉冲信号周波数 (频率) 成比例的回转速度。
3.具定位保持力。
步进电机在停止状态下 (无脉波信号输入时) 仍具有激磁保持力, 因此, 即使不依靠机械式的刹车, 也能做到停止位置的保持。
4.动作灵敏。
步进电机因为加速性能优越, 所以可做到瞬时起动、停止、正反转等快速、频繁的定位动作。
5.开回路控制, 不必依赖传感器定位。
步进电机的控制系统构成简单, 不需要速度感应器 (EN-CODER、转速发电机) 及位置传感器 (SENSOR) , 就能以输入的脉波达到速度与位置的控制。也因其属开回路控制, 所以最适合于短距离、高频度、高精度等定位控制的场合下使用。
6.中低速时具备高转矩。
步进电机在中低速时具有较大的转矩, 所以能够较同级伺服电机提供更大的扭力输出。
7.高信赖性。
使用步进电机装置与使用离合器、减速机及极限开关等其它装置相较, 步进电机的故障及误动作少, 所以在检查及保养时也较简单容易。
8.体积小, 功率高。
步进电机体积小、扭力大, 在狭窄的空间内也可顺利做安装, 并提供高转矩输出。
四、步进电机的控制原理
步进电机是数字控制电机, 它将脉冲信号转变成角位移, 即给一个脉冲信号, 步进电机就转动一个角度, 因此非常适合于单片机控制。
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是:它是通过输入脉冲信号进行控制的, 即电机的总转动角度由输入脉冲数决定, 而电机的转速则由脉冲信号频率决定。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作, 而控制信号则由单片机产生。其基本原理如下:
(一) 控制换相顺序。
通电换相这一过程称为脉冲分配。例如:三相步进电机的三拍工作方式, 其各相通电顺序为A—B—C—D, 通电控制脉冲就必须严格按照这一顺序分别控制A, B, C, D, 进行电的通断。
(二) 控制步进电机的转向。
如果给定工作方式是正序换相通电, 步进电机就正转;如果按反序通电换相, 步进电机就反转。
(三) 控制步进电机的速度。
关键词：电机工作原理；故障；处理
1前言
永平铜矿选矿厂使用的直径5.03M×6.4M球磨机及其主要附属设备瓦尔曼泵由加拿大AC公司引进，该泵不但满足生产需要的流量、扬程，瓦尔曼离心泵目前正在提供与6系列泵在选厂的一个泵站。瓦尔曼泵是有18英寸的直径，排放和每个阶段将搭载履行这一站的设计压力为500 PSI的一个1500HP马达，为提高瓦尔曼泵性能，保证设备正常运行。以下介绍瓦尔曼泵电机工作原理。
2电机技术参数
电机型号：FN-138810额定功率：450马力
额定电压：6000V额定电流：39.2A
频率：50HZ绝缘等级：F
温升：80°C转速：1473转/分
加热功率：960瓦
3电机工作原理
上图是三相异步电动机的示意图，在定子铁芯里嵌放着三相绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2。转子槽内放有导条，导体两端用短路环短接起来，形成一个笼型的闭合绕组。根据旋转磁场理论分析可知，如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压，就有对称的三相电流通过，并且会在定子绕组中产生旋转磁场，这个磁场的转速n1称为同步转速，它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为：n1=60f1/p，转向与三相绕组的排列以及三相电流的相序有关，如上图中U、V、W相以顺时针方向排列，当定子绕组中通入U、V、W相序的三相电流时，定子旋转磁场为顺时针转向。由于转子是静止的，转子与旋转磁场之间有相对运动，转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势，因转子绕组自身闭合，转子绕组内便有电流流通。转子电流与转子感应电动势同相位，其方向由“左手电动机定则”确定。电磁力对转轴形成一个电磁转矩，其作用方向与旋转磁场方向一致，带动转子顺着旋转磁场方向旋转，将输入的电能变成旋转的机械能。如果电动机轴上带有机械负载，则机械负载随着电动机的旋转而旋转，电动机对机械负载做了功。
综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原理是：
3.1三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。
3.2转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。
3.3转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动。
4起动与控制回路
4.1合闸回路
现场电源控制开关（1S1KK）1-2或3-4接点接通，成组起动开关选择单机工作使选择继电器（1SXZJ）常闭触点保持接通，工作制开关（HS121S）选择现场操作5-6接点接通，联锁继电器（1SLSJ）常开触点闭合，高压室转换开关（SA）1-2接点接通即在允许合闸位，闭锁继电器（TBJ）常闭触点闭合，断路器储能触点（CK）闭合，断路器辅助触点（1SDL）1-3接点接通。当机旁合闸按钮（1SHA）接通时，合闸线圈（1SHQ）动作。
4.2跳闸回路
当仪表室停止按钮（1S1TA）,机旁停止按钮（1S2TA）接通时，断路器辅助触点（1SDL）6-8接点接通,跳闸线圈（1STQ）动作。柜前跳闸是当高压室转换开关（SA）9-10接点接通即在跳闸位时，通过跳闸按钮SB2实现跳闸。
4.3指示回路
机旁和仪表室、柜前均安装合闸和跳闸指示灯。
5保护回路
5.1过电流及速断保护
作为电机过负荷和对电缆终端短路保护。过电流采用值为5A，速断为六倍电机额定电流。
计算公式：Idzj=Kk×Kjx×Ied/Kf×Kj
Kk———可靠系数。一般取1.15--1.25
Kjx———接线系数。取1
Kf———返回系数。取0.85
Ki———电流变比。取15
Ied———电机额定电流。取39.2A
5.2低电压保护
当电源电压低于电机额定电压的70%时，继电器1KA1常开触点闭合，通过微机综保S20的低电压保护进行跳闸。其整定值为70V。
5.3接地保护
当被保护的电机或线路发生接地时，此时零序电流互感器1S3TA的电流将不再为零。微机综保S20的接地保护将对电机或线路进行保护。
5.4设备工艺保护
是指水封水流量和液力藕合器油温进行保护。水封水流量保护，当水封水的流量低时，将流量开关FSL-122的接点断开，通过水封水失流延时后，发出报警提示。液力藕合器油温保护，当液力藕合器的油温高于设定值（600C）时，油温开关TSH-122的接点断开，发出报警并且电机跳闸，因此起到保护作用。
6常见故障及处理
三相异步电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障两种。电气方面的故障包括电源、线路、起动控制设备及电动机绕组本身的电气故障。机械故障包括被电动机拖动的机械设备和传动装置的故障，基础和安装方面存在问题引起的故障，以及电动机本身的结构产生的故障。
6.1电动机不能起动或起动时跳闸
故障原因：
（1）控制电源未接通或起动回路开关、触头、按钮及线路接触不良或断线
（2）电源电压过低
（3）定子绕组接地
（4）定子绕组相间短路
（5）负载过大或传动机械卡死
（6）电动机起动时跳闸
处理方法：
（1）检查控制电源是否有电，“允许起动”光字牌是否正常，各开关、继电器、按钮的触头和端子排是否存在接触不良，以及控制电源回路是否断线。
（2）检查电网电压是否正常，当电网电压低于或高于额定电压的5%时，电机不能起动。
（3）用高压绝缘摇表测量其绝缘电阻是否符合绝缘阻值要求，其绝缘阻值应大于6兆欧姆以上。如果绝缘阻值为“0”，说明电机定子绕组接地或烧坏，需解体检查后再确定修理方案。如果绝缘阻值在6兆欧姆以下，1兆欧姆以上说明定子绕组受潮，应进行干燥。
（4）用直流电桥测量定子绕组的电阻，三相电阻值是否平衡，误差不得超过平均值的2%，否则要专项修理。
（5）检查液力藕合器工作状态是否在零位，被免带负载或机械卡死引起起动困难。
（6）检查液力藕合器油温是否正常，当液力藕合器油温达到600C时、电动机发生接地、相间短路都会引起跳闸。查看微机综保故障记录，以便得到准确的信息，能尽快作出故障排除的措施。
6.2电动机运行时有异响
故障原因：
（1）转子与定子绝缘纸或槽楔相擦
（2）轴承磨损或油内有砂粒等异物
（3）定转子、铁芯松动
（4）轴承缺油
（5）风道填塞或风扇擦风罩
（6）轴承磨损过度、轴承跑内、外圆引起定、转子铁芯相擦
（7）电源电压过高或不平衡
处理方法：
（1）修剪绝缘，削低槽楔。
（2）更换轴承或清洗轴承。
（3）检修定、转子铁芯。
（4）轴承清洗、加油。
（5）清理风道，重新安装或调整风扇、风罩。
（6）更换轴承，对磨损的内、外圆进行修复。
（7）检查并调整电源电压。
6.3运行中电动机振动较大
故障原因：
（1）由于轴承磨损间隙过大
（2）定、转子铁芯气隙不均匀
（3）转子不平衡或转子轴弯曲
（4）铁芯变形或松动
（5）联轴器同心度差
（6）风扇不平衡
（7）电动机地脚螺丝松动
（8）笼型转子开焊断路；
处理方法：
（1）检修轴承，必要时更换。
（2）解决轴承磨损过度、轴承跑内、外圆的问题，使气隙均匀。
（3）校正转子动平衡，校直转子轴。
（4）校正重叠铁芯并进行固定。
（5）重新校正同心度，使之符合规定。
（6）检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状。
（7）紧固地脚螺丝。
（8）修复转子。
6.4轴承过热
故障原因：
（1）滑脂过多或过少
（2）油质不好含有杂质
（3）轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）
（4）电动机端盖或轴承盖未装平
（5）电动机与负载间联轴器未校正，
（6）轴承间隙过大或过小
（7）电动机轴弯曲
处理方法：
（1）按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）。
（2）更换清洁的润滑滑脂。
（3）过松可用粘结剂修复，过紧应车削端盖内孔，使之适合。
（4）重新装配电动机端盖或轴承盖。
（5）重新校正同心度，使之符合规定。
（6）更换新轴承。
（7）校正电机轴或更换转子。
6.5电动机过热、冒烟
故障原因：
（1）电源电压过高，使铁芯发热大大增加。
（2）电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热。
（3）电动机过载或频繁起动
（4）笼型转子断条
（5）环境温度高，电动机绕组污垢多，或通风道堵塞。
（6）电动机风扇故障，通风不良。
处理方法：
（1）降低电源电压；使电源电压近似于电动机额定电压。
（2）提高电源电压；使电源电压近似于电动机额定电压。
（3）减载；按规定次数控制起动。
（4）检查并消除转子故障。
（5）清洗电动机，改善环境温度，清理风道或采用降温措施。
（6）检查并修复风扇，必要时更换风扇或采用降温措施。
7结束语
由于绝大部分电机使用年限较长，且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产的安全、可靠、长周期运行。现针对电机故障原因及处理方法做一简要分析和介绍，希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助，保证设备正常运行的一项重要的工作。不到之处,还请专家给予批评与指导。
参考文献
[1]瓦尔曼泵替代泥浆泵的比较分析刘红梅
[2] EFFECTS OF SUSPENDED SOLIDS ON THE PERFORMANCE OF CENTRIFUFAL PUMPS加拿大AC公司
基本运作原理：柴油机驱动发电机运转，这是根本。将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用电磁感应原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
柴油发电机组的结构分析：一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器，就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油机运行参数。此外,发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱,有的还装设有消声器和外罩。
直流发电机主要由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷等组成。工作发电原理：当柴油机带动发电机电枢旋转时，由于发电机的磁极铁芯存在剩磁，所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线，根据电磁感应原理，乳化机由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁（称为转子）和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈（称为定子）组成。工作发电原理：转子由柴油机带动轴向切割磁力线，定子中交替排列的磁极
在线圈铁芯中形成交替的磁场，转子旋转一圈，磁通的方向和大小变换多次，由于磁场的变换作用，在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。为了保护用电设备，并维持其正常工作，发电机发出的电流还需要调节器进行调节控制等等。
空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装，就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体.交流发电机伟大的发明者
尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla，1856年－1943年,1856年7月10日出生）是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚(后并入奥地利帝国)。特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家。他在19世纪末和20世纪初对电和磁性的贡献也是知名的。他的专利和理论工作形式依据现代交变电流电力(AC)的系统，包括多相电力分配系统和AC马达，帮助了他带起第二次工业革命。
他是一个被世界遗忘的伟人。交流发电机就是他发明的，而爱迪生钟爱自己发明的直流发电机，极力打压Tesla。如果Tesla不是被迫放弃了交流电的专利权供世人免费使用（每马力$2.53），那他会是世界上最富有的人。他的梦想就是给世界提供用之不竭的能源。他的一生很悲惨，非常的同情他，但他是一个绝世天才，很遗憾没有多少人记得他。
发电机的工作原理是电磁感应
工作时发生的能量转化是机械能转化为内能
柴油发电机的工作原理是利用电磁感应原理
柴油机曲轴旋转便带动发电机转动发电，发电机有直流发电机和交流发电机。直流发电机主要由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷等组成。交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁（称为转子）和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈（称为定子）组成。直流发电机与交流发电机在工作原理上有所不同，但是最终达到了发电的目标。
柴油发电机组是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上，定位使用，亦可装在拖车上，供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备，若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%。若使用者需要长时间不间断使用，则需要配置常用型发电机组，也就是应机组应该要考虑到长时间工作机组功率下降这一点了。常用功率和备用功率的关系是：比如用户需要100KW柴油发电机组，常用100KW的柴油发电机组备用功率为100KW*110%=110KW。也就是备用100KW的柴油发电机组的常用功率为90KW。尽管柴油发电机组的功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门，作为备用电源或临时电源。
是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型
编辑本段风力发电机结构
“单联双控”指的是有两个有一定距离的按钮同时控制一组灯源。“单联单控”指的是一个按钮控制一组灯源。比如有两侧楼梯的走廊灯的控制等。“联”指的是同一个开关面板上有几个开关按钮。“控”指的是其中开关按钮的控制方式，一般分为：“单控”和“双控”两种。
双联双控开关的接线方法：
1、双联双控开关的导线颜色：火线：红色；零线：蓝色；来回线：绿色。
中学物理课中，交直流发电机工作原理是一项重要内容，但学生对交流发电机和直流发电机的构造和原理理解困难，尤其对电流方向改变的规律理解困难。只能听老师口述，凭自己想象理解，不能形成感性认识，因而教学效果平平。
如能设计出线圈在磁场中作切割磁感线转动时，学生能用肉眼直接观察到线圈上产生了电流、线圈上电流的方向和输出的电流方向随线圈转动而改变，就很容易掌握交直流发电机的原理和电流方向改变的规律，从而收到事半功倍的教学效果。
示教装置的组成与结构
目前教师在讲解交直流发电机的原理时，电流及电流方向的变化学生看不见摸不着，只能听老师讲授，凭自己想象理解，不能形成感性认识。本发明就是为这一不足而提供的一种交直流发电机原理全面解释示教装置。演示装置只是起演示的作用，本身不产生电流。
装置结构见图l，装置实物见图2。
如图1所示，示教装置包括绝缘基板l、演示装置2、内隐装置4，绝缘基板l上设有演示装置2，演示装置右侧设有内隐装置4。
演示装置2包括第一支架21、第二支架22、第三支架23、转轴24、铜滑环25、换向器251、线圈26、磁铁27、电刷28、小金属滑环29、接线柱30。转轴从第一支架、第二支架、第三支架上方穿过，转轴的右端连有一摇柄31，第一支架的右侧转轴上设有一铜滑环和换向器，换向器和铜滑环右侧连有一线圈，线圈分别安装有两条相反的可视线，即第一线圈电流可视线261与第二线圈电流可视线262。第一支架设有2个接线柱30，其上套有小金属滑环，小金属滑环上设有电刷，电刷分别与铜滑环或换向器接触；在第一支架左侧设有一灯泡32，灯泡与第一灯泡电流可视线321、第二灯泡电流可视线322、第三灯泡电流可视线323相连。3条灯泡电流可视线分别与灯泡火线接线柱与灯泡零线接线柱相连，第一支架上的2个接线柱分别通过绝缘线与灯泡火线接线柱与灯泡零线接线柱相连，演示装置只是起演示的作用，本身不产生电流。
内隐装置4的主要构件为电流换向器41，它包括线圈供电换向器42和灯泡供电换向器43。
线圈供电换向器42为圆柱形，位于线圈26右侧套合在转轴24上，线圈供电换向器侧壁上设有2条竖形的金属触片，它对面的侧壁上也设有2条竖形的金属触片，金属触片之间相互绝缘，2条竖形的金属触片下方设有2个线圈供电电刷421，2个线圈供电电刷分别与外接的220V市电的火线、零线相连，线圈上的第一线圈电流可视线分别与2条竖形的金属触片相连，第二线圈电流可视线分别与对面的2条竖形的金属触片相连，外接的220V电源可以给第一线圈电流可视线和第二线圈电流可视线分别供电。这样，演示时就可以看见可视线中电流的方向。
灯泡供电换向器43为圆柱形，位于第二支架22及第三支架23之间，灯泡供电换向器43左端的侧壁上设有第一金属触片431，第一金属触片下方设有2个第一灯泡供电刷，2个第一灯泡供电刷串联在外接的220V电源火线上并与第一灯泡电流可视线321电连接；第二金属触片432位于灯泡供电换向器43背面与第一金属触片错开，第二金属触片侧面设有2个第二灯泡供电刷，2个第二灯泡供电刷串联在外接的220V电源火线上并与第二灯泡电流可视线322电连接。第三金属触片433位于第二金属触片右侧，第三金属触片是正反面对应的2块金属片，它的下方设有2个第三灯泡供电刷，2个第三灯泡供电刷串联在外接的220V电源火线上并与第三灯泡电流可视线323电连接。
装置的具体工作过程
演示交流发电状态时，将第一支架21上的电刷28移至与两个铜滑环25接触。接通电源后，摇动摇柄31，第一线圈电流可视线261点亮，可以看见线圈内电流的方向，外接电源通过第一金属触片431将第一灯泡电流可视线321接通，同时，灯泡32点亮，第一灯泡电流可视线321点亮，可以看见其内的电流方向，继续摇动摇柄使得线圈与磁铁垂直时，线圈中电流可视线熄灭，灯泡32熄灭，说明此时没有电流产生。继续向同一方向摇动摇柄旋转，第二线圈电流可视线262点亮，可以看见线圈内电流的方向与之前相反，外接电源通过第二金属触片432将第二灯泡电流可视线322接通，灯泡32点亮，第二灯泡电流可视线322点亮，可以看出第二灯泡电流可视线内的电流方向与之前的方向相反。
演示直流发电状态时，将第一支架21上的电刷28移至与换向器251接触。关闭第一灯泡供电刷及第二灯泡供电刷的电源，打开第三灯泡供电刷的电源，摇动摇柄，可以看到线圈中电流的方向始终一致，第三灯泡电流可视线323点亮，灯泡与可视线的电流方向总是只朝一个方向流动。
装置的优越性
本发明的优越性在于：线圈在磁场中作切割磁感线转动时，借助装置中的可视线，学生可以用肉眼直接观察到线圈上产生了电流，可以观察到线圈上电流的方向和输出的电流方向随线圈转动而改变，因此更容易掌握交直流发电机的原理和电流方向改变的规律，从而更好地激发学生学习兴趣，使教学效果更好，效率更高。
该项目获得第30届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技发明类一等奖。
专家评语
在柴油机的汽缸内部，经过了空气滤清器过滤后的洁净空气和喷油嘴喷射出的高压雾化柴油就能够充分的混合，在活塞上行的挤压下，体积就会慢慢的缩小，温度迅速的升高，以此来达到柴油的燃点。柴油被点燃后，混合的气体就会剧烈的燃烧，体积迅速的膨胀，推动着活塞的下行，被称为是‘作功’。各汽缸就是按一定的顺序来依次作功，作用是在活塞上的推力经过连杆而变成了推动曲轴转动的力量，也就带动了曲轴旋转。
发电机停车：把控制开关切到停止(STOP)位置或是压下红色紧急停车钮就能马上停止发电机运转。在紧急的状况下就能直接的压下紧急停车钮即可强迫停机。假如压下红色紧急停车钮时就一定要复归原位，不然发电机就不能启动。
当控制开关切到停止(STOP)，或是还保持着在自动，但市电已经恢复时 ATS 即送来的停车信号，发电机租赁就会自动停止。同时还要注意：运转中的发电机，因为故障（过速度，高水温，低油压等）而发生自动的停机时，在排除故障后一定要把故障复归钮压下才可以准备重新起动。
塑封电机是采用塑料封装技术将电机的定子铁芯、绕组等用工程塑料进行整体封装，可取消传统的电机定子绝缘处理工艺及普通电机的金属机壳。这种微特电机在吸尘器、抽油烟机、空调、洗衣机等家用电器和仪用风机上有所应用。国内外对塑封电机的研制生产日趋重视，它因有金属壳电机所没有的一系列优点而前景看好。
结构特点
塑封电机由塑封定子、轴、转子、轴承、端盖及热保护器、引出线、插座等组成。塑封电机的定子铁芯系两个半圆铁芯拼合成一个整圆而制成。半圆型铁芯则是用优质冷轧硅钢片在高速冲床上用硬质合金级进模冲制成型，再经FASTEC或VICS自扣铁芯冲制迭压成半圆型铁芯的。半圆型铁芯制成后用两个半圆形的绝缘护套分别从半圆型铁芯两端套上，然后再绕线，拼合，即可塑封。塑封时先把嵌好线圈的定子铁芯和引出线等装入注塑的金属模中，然后注塑成型。
半圆型铁芯结构拼合方式有3种：①日本东芝公司采用的焊接结构，两个半圆型铁芯绕完线后，采用氩弧焊焊接使两个半圆型铁芯形成整圆。注意须采用专用夹具以确保绕组不受损伤，以免引起匝间短路或击穿等。②日本松下公司采用的分半铁芯扣合结构，就是扣合后注塑，使两个半圆成为一个整体。但要注意不能错位且塑料不得进入结合面处。③日本草津电机株式会社采用压合结构，即在结合面上分别有相对应的凸凹部，把二者压合在一起，使之紧密配合。要求冲片具有较高的加工精度，同时铁芯迭压精度要高。
塑封电机的定子绕组为环形螺旋管式，用微机控制的环形螺旋式电机定子绕线机和专用夹具，将漆包线直接高速盘绕在半圆形定子铁芯上。因绕线转速高达2500rpm，故要求漆包线质量稳定，线的塑性、强度、漆膜牢固度等在绕制拉力作用下不得破坏；线的排列要紧密均匀，以免产生匝间短路或对地击穿；绕好线拼成整圆时，各线圈及主副绕组间的接线要正确无误；线间的连接处均需套上绝缘漆管并包扎牢固，以防被拉断。
塑封电机使用一种新型热固性塑料，要求性能优良，成型工艺性好，固化速度快且脱模容易。热固性塑料在热态下固化，在高温下使用不变形不损坏，主要有不饱和聚脂树脂型和环氧树脂型。在使用时还要加入稳定剂、润滑剂、脱膜剂、染色剂、固化和固化促进剂、抗老化剂、抗静电剂、抗火焰剂等。
塑封电机与普通电机相比有如下优点：①外形美观，体积小，重量轻，机身长度和重量比金属外壳电机均减小25%左右。且装配方便，适用大批量自动化生产。②噪声低。由于采用对称同心囊封定子铁芯和塑型结构，从而提高了定子的刚度，降低了噪声；在工频电源下塑封电机比刚壳电机的声压强度降低7分贝；在变频电源下则降低了9分贝等。③振动小。因为
电机定子已成为一个整体，转子的不平衡量小抑制了振动的产生。④电机的绝缘性能好。如 日本三菱公司的塑封电机的注塑定子与浸漆定子浸水试验后，前者的绝缘性能一直保持在10～10Ω，而后者却立即降至10Ω以下，两者的电晕放电特性比较，注塑绝缘后的电晕开始电压(CSV)是浸漆绝缘前的1.3倍，而浸漆绝缘后是浸漆绝缘前的1.1倍。此外塑封电机还具有耐腐蚀、耐潮湿、耐高温等特点；电机比普通电机可节电10%左右。塑封电机一系列的优点使其在家用电器中获得了广泛应用。
家电用塑封电机发展概况
塑封电机在八十年代初中期首先在美国研制成功并发展起来，随后在日本获得了广泛应用。在日本生产塑封电机的有松下、三菱、芝浦、草津、日立等公司。松下、芝浦、草津三家公司的产品占领了大部分的日本市场，草津等公司还在国外设立分厂生产塑封电机等。
塑封电机在家用电器中应用较多，其最大优点是噪音低，因而它首先用在空调器上。在日本，分体式空调的室内风机已大多采用塑封电机，如松下分体式空调室内机轻载时噪声23分贝、运转时则为34分贝。此外日本产的高档洗衣机为防潮及吸振减振也已开始采用塑封电机。松下在日本洗衣机行业中率先应用塑封电机，该塑封电机采用整体塑封结构在电机外部连轴承都无法见到。日本的同步电机和无刷直流电机也已开始采用塑封结构，如索尼公司1985年研制出塑封结构的HC型磁滞同步电机已用在盒式录像机上作主导轴电机。日立公司研制并投入生产的机电一体化的无刷直流塑封电机的本体和控制线路被塑封成一个整体，可在200～500rpm范围内无级变速，主要用在空调器、空气清洁器等产品上。
美国生产的厨房用品上也较多采用塑封电机，如厨房垃圾粉碎机用的100W电机即为塑封结构等。
2.2..热机：能将热能转化为机械能的装置。3.热力系统：热力学所研究的对象。4.隔离系统：热力系统与外界没有物质和能量交换的系统。
5.闭口系统：热力系统与外界无物质交换，允许有能量交换（反之为开口系统）。6.外界：与热力系统发生相互作用关系的周围物体。
7.边界：系统与外界的分解面。8.状态：热力系统在某一瞬间呈现的全部宏观性质。从各个不同方面描写这种宏观状态的物理量便是状态参数。9.平衡状态：热力系统在没有外界作用情况下宏观性质不随时间变化的状态。10.工程热力学的六个状态参数：压力、比体积、温度、热力学能、焓、熵（前三个能直接测量的叫基本状态参数）。
11.比热力学能：1kg工质所具有的热力学能。12.总能：内部储存能和外部储存能的总和，即热力学能、宏观动能和位能的总和，叫做热力系统的总储存能。E=U+EK+EP 13.热力过程：热力系统从一个状态向另一个状态变化时所经历的全部状态的总和。
14.强度量：当热力系统处于非平衡状态时，热力系统内各点所具有的不同数值。
15.广延量：容积、热力学能、焓等物理量和热力系统所含的物质量。16.可逆过程：热力系统从一个平衡状态无摩檫地连续经历一系列的中间状态过渡到另一个平衡状态的过程。
17.热力循环：是密封的热力过程，即当热力系统从某一状态开始，经过一系列中间状态后又回复到原来状态。18.功：热力学通过截面和外界经行的机械能的交换量。19.热量：热力系统与外界由于存在温差穿过边界而传递的能量。
20.热机循环：工质经过一系列的变化状态，重新回到原来状态的全部过程。21.卡诺循环：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程主城的封闭循环。22.抗爆性：汽油在发动机汽缸内燃烧时抵抗爆燃的能力，用辛烷值表示。23.自燃点：燃油在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度。
24.直链反应：在链反应中，连载体数目不变的反应。25.支链反应：一个载体参加反应后生成两个或多个新的载体，使载体数不断增多，反应速率自动加速。26.热效应：物质发生化学反应时物系不做有用功的反应吸收或放出的热量。27.生成焓：稳定单质或化学元素在定压下化合成1mol化合物时的反映热效率。
28.分解焓：1mol化合物分解成单质时的反应热效应。
29.指示性能指标：以工质对活塞所做的功为计算基准的指标。30.发动机指示功：发动机一个气缸的工质每一个循环作用于活塞上的功。31.平均指示压力：每一个工作循环中发动机单位汽缸容积所做的指示功。32.平均有效压力：发动机单位气缸工作容积输出的有效功。
33.指示功率：发动机单位时间内所做的指示功。
34.指示热效率：实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比。
35.评价发动机实际工作循环降级性能的指标：指示热效率和指示燃油消耗率。
36.循环有效功：每循环由曲轴输出的单缸功率。
37.有效功率：指示功率与机械损失功率之差。38.有效热效率：实际循环的有效功与得到此有效功所消耗的热量的比值。
39.有效燃油消耗率：单位有效功所消耗的燃料。40.升功率：在标定工况下发动机每升工作容积所发出的有效功率。41.比质量：发动机的质量与所给出的标定功率之比。42.强化系数：平均有效压力与活塞平均速度的乘积。43.换气过程：从上一循环排气门开启到下一循环进气门关闭的整个时期。
44.排气阶段分为：自由排气阶段、强制排气阶段、惯性排气阶段。
45.进气阶段分为：准备进气阶段、正常进气阶段、惯性进气阶段。
46.换气损失：排气损失、进气损失。
47.排气损失：从排气门提前打开，直到进气行程开始，气缸内压力到达大气压力前循环功的损失。48.充量系数：每缸循环实际吸入新鲜空气的质量与进气状态下理论计算充满汽缸工作容积的空气质量。（衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标）
49.配气相位：进、排气门的启闭角和曲轴转角的对应关系。50.增压度：发动机在增压后增长的功率与增压前功率之比。（表明了增压后功率得到增长的程度）51.增压比：增压后气体压力预增前气体压力之比，简称压比。
52.压气机的流量特性：表示压气机转速不变时，压气机增压比和绝热效率随空气流量的变化关系。
53.踹振边界：又叫稳定工作边界，即当压气机工作在踹振边界右侧时，工作室稳定的；而
当处于踹振边线左侧时压气机的工作就变得不稳定甚至有危险，常把出现踹振的工作点称为踹振点，对应的流量就是踹振流量。
54.出现踹振的原因：是由于流量过小时，在叶
片扩压器内和工作轮进口处气流与壁面分离而引起的。踹振是离心式叶轮机械所特有的一种异常工作现象。
55.废气涡轮增压的类型：定压涡轮增压系统
（特点是涡轮前的废气压力基本上保持恒定）、脉冲涡轮增压系统（特点是各缸排气管短而细，增压器尽量靠近汽缸，且几个气缸连接一根排气管）。
56..内燃机的增压性能：采用脉冲增压系统的内燃机加速性能较好。
57.与定压系统相比，脉冲系统尺寸较大，排气管的结构也是比较复杂。
58.在低增压时，采用脉冲增压是比较有利的：而在高增压时，则是两种系统同时存在、各有所长。故在高压的车用发动机上也比较多采用脉冲增压系统。59.改善废气涡轮增压发动机转矩特性的途径：1）.排气旁通2）.进气旁通3）.可变截面涡轮 60.废气涡轮增压对发动机其他性能的影响1）.降低排气污染和噪声2）.低速转矩性能变差3）.加速性能变差4.起动与制动有一定困难
61.汽油机增压的特点1.爆燃2）.混合气的调节3）.热负荷4）.对增压器的特殊要求
62.汽油机涡轮增压的主要技术措施1）.降低压缩比2）.增压压力控制系统3）.减少增压后“反应滞后”现象4).燃料供给系统的调整
63.汽油机废气涡轮增压器的布置1）.后置方案2.前置方案3）.中置方案
64.湍流：是指由流体质点组成的微元气体所进行的无规则的脉动运动。
65.影响爆燃的因素：1）.燃料的性质： 辛烷值高的燃料，抗暴能力强2）末端混合气的压力和温度’火焰前锋传播到末端混合气的时间
66.运转因素对燃烧的影响1）点火提前角2）混合气浓度3）负荷 4）转速
67.点火提前角的特性：当汽油机保持节气门开度，转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改变而变化的关系。混合气浓度调整特性：在汽油机的转速、节气门开度保持一定，点火提前角为最佳值时的调节供油量，记录功率、燃油消耗率、排气温度随过量的空气系数的变化曲线。负荷:汽油机上，转速保持不变，通过改变节气门开度来调节进入汽缸的混合气量，以达到不同的负荷要求。68.功率混合气：空气得到充分的利用而发出的最大功率。
69.负荷特性线：转速不变时，燃油消耗率随负荷而变化的规律。
70.动态过程对混合气特性的要求分为：冷启动、暖机、加速和减速。
71.与化油器相比，汽油喷射的优点：a可以对混合气空燃比经行精确控制，使发动机在任何状况下都处于最佳工作状态 b由于进气系统不需要喉管，减少了进气阻力，使充气效率提高 c由于进气温度低，使得爆燃得到了有效控制，从而可提高压缩比 d保证各缸混合气的均匀性问题比较容易解决，相应的发动机可以采用辛烷值低的燃料 e发动机冷启动和加速性能良好，过度圆滑。
72.D型电控汽油喷射系统是根据进气管压力和发动机转速推算每次循环进入的空气量，再根据推算的空气量计算出需要喷射的燃料量，并控制喷油器工作。73.L型电控汽油喷射系统是根据空气流量计直接测量进气歧管的进气量，并和发动机转速计算出需要喷射的燃料量，控制喷油器工作。
74.汽油机对燃烧室的要求：结构紧凑、具有良好的充气性能、火花塞为止安排得当、燃烧室形状合理分布、要产生适当的气体流动、适当冷却末端混合气。75.柴油机的燃烧过程分为：着火延迟期、速燃期、缓燃期、补燃期。
76.汽油机的燃烧过程分为：着火落后期、明显燃烧期、补燃期。
77.燃烧放热规律：瞬时放热速率和累计放热百分比随曲轴转角的变化关系。
78.柴油机放热规律三要素：燃烧放热始点、放热持续期、放热率曲线的形状。
79.柴油机喷油提前的调节规律：转速和负荷都要提前。
80.喷射的两个特性指标：喷油特性、喷雾特性。81.喷油特性：喷油系统高压油路中的行为，主要包括喷油开始时间、喷油持续时间、喷油速率变化以及喷油压力。
82.喷雾特性：燃油进入燃烧室后的行为，主要包括贯穿距离、喷雾锥角和喷雾颗粒，以及油束中燃油浓度、速度和微粒的分布规律。
83.供油规律是指供油速率随凸轮轴转角的变化关系；喷有规律是指喷油速率随凸轮轴转角的变化关系。
84.共有时刻与喷油时刻有差异的原因：燃油的可压缩性、压力波传播滞后、压力波动、高压容积变化。85.柴油燃烧室的两大类：直喷式燃烧室、分隔式燃烧室。
86.直喷式柴油机的性能特性：a燃烧迅速，经济性好有效燃油消耗率低 b燃烧室结构简单热损失小，使冷启动和经济性都好 c对喷油系统的要求高 d半开式燃烧室对进气道有较高的要求 e氮氧化物的排放量比分隔式燃烧室柴油机高f规转速的变化较为敏感 g压力升高率大，燃烧噪声大，工作较粗暴。87.柴油机燃烧的影响因素：a燃油的物理化学性质 b压缩气体状态 c燃油喷射规律 d油气混合组织。88.对喷油规律的基本要求：先缓后急，断油迅速。89.碳氢化合物的生成：1)冷激效应（缝隙）2)油膜和沉积物吸附 3)火焰淬熄 4)未燃碳氢化合物的氧化
90.影响汽油机有害排放物生成的主要因素及控制：1.混合气成分2.点火正时 3.负荷 4.转速 5.过渡工况6.废气再循环
91.废气再循环：原理和作用：一部分排气经EGR阀还流回进气系统，稀释了新鲜混合气中的氧浓度，导致燃烧速度降低，同时还使新鲜混合气的比热容提
高。两者都造成燃烧温度的降低，因而可以抑制NOx的生成。
92.机内净化是指改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制有害气体的产生，降低排气中的有害成分。93.改进发动机设计：1)冷起动、暖机和怠速 2)压缩比 3)燃烧系统4)进气系统5)活塞组设计6)分层稀薄燃烧
94.柴油机有害排放物生成特点：(1)未燃HC(2)CO(3)NOx(4)炭烟(5)醛类 95.燃烧室排放比较：分隔式燃烧室生成的NOx、CO、HC和炭烟的排放浓度均低于直喷式，特别是NOx排放浓度一般比直喷式燃烧室的低50％左右
96.原因是，这种燃烧室的燃烧及排放物的生成分两个阶段进行。在喷油开始和燃烧初期，副燃烧室的空燃比较小，氧浓度较低，燃料不可能燃烧完全，从而形成较多的CO及未燃烃。副燃烧室在着火后温度较高，但氧浓度低，对生成NOx仍有不利的影响。主燃烧室内有充足的新鲜空气，使来自副燃烧室的CO及HC进一步氧化。高温燃气进入主燃烧室后，温度有所下降，抑制了NOx的生成97..增压中冷技术——最现实的办法是增加空气量98.改进喷油系统：1)高压喷射 2)推迟喷油提前角 3)减小喷孔直径，增加喷孔数目 4)减小喷嘴压力室容积 5)高压共轨电控燃油喷射
99.改进燃烧系统:1)燃烧室容积比——燃烧室容积对气缸余隙容积之比 2)燃烧室口径比 ——口径比dk/D小的深燃烧室可在室中产生较强的涡流 3)燃烧室形状 ——缩口燃烧室已经取代应用最广直边不缩口的ω形燃烧室 4)适当提高压缩比
100.发动机噪声的来源 :1.燃烧噪声 2.机械噪声1)活塞敲缸噪声2)配气机构噪声3)正时齿轮噪声4)不平衡惯性力引起的机械振动及噪声5)喷油泵及其它机械噪声 3.进、排气噪声 4.风扇噪声
101.噪声控制措施 :1.降低燃烧噪声2.加强结构强度 3.采用隔声罩壳 4.采用排气消声器 5.低噪声发动机设计
102.发动机的特性是指在一定条件下，发动机性能指标或特性参数随各种可变因素的变化规律。可分为运行特性和调整特性。
103.发动机运行特性是发动机的性能指标随工况参数（负荷和转速）的变化规律。
104.发动机调整特性是指发动机在转速和油量调节装置位置不变条件下，各种性能指标随调整参数而变化的规律。
105.电涡流测功器：涡流测功器是利用涡电流效应将被试发动机的机械能转变为电能，继而又转变为热能的过程。电涡流测功器由吸收功率（制动器）和测力机构等组成。
速度特性的定义——发动机在油量调节机构（油量调节齿条、拉杆或节气门开度）保持不变的情况下，主要性能指标（转矩、油耗、功率、排温、烟度等）随发动机转速的变化规律。
106.外特性的定义——当油量控制机构在最大位置时，测得的特性为全负荷速度特性（简称外特性）107.有效转矩曲线——转速由低逐渐升高，指示热效率、充量系数均上升，虽然机械效率略有下降，但有效转矩总趋势是上升的，到某一点取得最大值。随着转速继续上升，由于指示热效率、充量系数均下降，致使有效转矩迅速下降，变化较陡
108.柴油机和汽油机的速度特性对比分析：（1）柴油机在各种负荷的速度特性下的转矩曲线都比较平坦（2）汽油机的有效功率外特性线的最大值点，一般在标定功率点；柴油机可以达到的最大值点的转速很高，标定点要比其低的多。（3）柴油机的燃油消耗率曲线在各种负荷的速度特性下都比较平坦，最经济区的转速范围很宽。
109.负荷特性：当发动机保持转速不变时，性能指标随负荷而变化的规律叫做发动机的负荷特性 110.全特性（万有特性）：负荷和转速都变化时性能参数的变化规律。
111.电子控制系统与机、液控制系统相比，有如下优越性： 1）控制更为“精确”和“柔性” 2）能实现机—液系统无法实现的众多功能 3）易于实现性能的全面优化和折中 4）具有良好的动态性能 5）促进发动机本身的理论研究和发展 1.影响对流换热的因素：对流换热系数、换热表面积、温差。
2.影响换热系数的因素：流动的类别、结构、流体的物信参数、壁面的几何状态。
3.发动机实际循环与理论循环的差别：实际工质的影响、换气损失、燃烧损失、传热损失、缸内流动损失、其他损失。
4.常用的测定机械损失的方法有：示功图法、倒拖法、灭缸法、油耗线法等。
5.影响机械效率的主要因素：气缸内最高燃烧压力、发动机转速或活塞平均速度、发动机负荷、润滑油品质和冷却水温度、发动机的技术状况。
6.影响充量系数的因素：进气状态、进气终点的气缸压力和温度、残余废气系数、压缩比、进排气相位角。7.衡量配气相位是否合理的因素：充气系数的变化是否符合动力性要求、换气损失是否尽可能地小、能否保证必要的燃烧扫气作用、排放指标好。
8.发动机排气系统的组成：空气滤清器、进气管、进气道、排气管。
9.提高发动机充量系数的措施：降低进气系统的阻力、改进进气管道和空气滤清器的阻力、减少对进气充量的加热、降低排气系统流通阻力、合理选择进排气相位角、谐振进气与可变进气歧管。
10.二冲程发动机的换气过程：自由排气、扫气、过后排气或过后充气。
11.二冲程发动机换气过程与四冲程相比的特点：换气时间短、进排气过程同时进行、扫气消耗功大、HC排放高。
12.二冲程发动机的扫气方案：横流扫气、回流扫气、直流扫气。
13.影响扫气效率的因素：扫气方式、扫气压力、行程缸径比、转速、扫气排气系统。
14.提高发动机单缸功率的三条途径：改变发动机的结构参数、提高发动机转速或活塞平均速度、提高发动机平均有效压力。
15.增压发动机的特点：a功率相同时发动机空间尺寸减小、质量减轻，对发动机经济性有益 b在达到额定输出功率时摩檫损失相对较小，在部分负荷时增压发动机的工况更接近最大效率设计工况点 c增压器的合理设计可将转矩特性改进为低速高转矩 d增压可弥补因海拔上升而导致的功率下降 e增压可使排放降低f降低噪声 g减小机械损失 h增压机的主要零部件的机械负荷和热负荷均增加。
16与其他增压方式相比，涡轮增压的主要优点：a内燃机不作重大改变，体积增加很少的情况下一般能提高功率20%~50%，且容易实现高增压 b由于压气机消耗的功是涡轮从废气中回收的一部分能量，再加上相对的减少了机械损失和散热损失，提高了机械效率和热效率，使内燃机涡轮增压后油耗可降低5%~10%，明显提高了经济性 c可降低排气噪声和烟度。
17与涡轮增压相比，气波增压的优点：a整个运行工况下，气波增压的压力较高，尤其在低转速下更明显，低速时能获得大的转矩 b整个运行工况下，气波增压的空气密度较高 c低速时气波增压有较大的平均有效压力和功率，经济性较好 d在运行转速范围内气波增压的排气温度比涡轮增压低 e气波增压的加速性能好 f通常不需要阀门控制。
18发动机按结构形式和工作原理可分为：机械式增压、废气涡轮增压、气波增压、复合式增压、组合式涡轮增压。
19废气涡轮增压器的原理：利用内燃机排除的部分废气能量，推动涡轮机高速旋转，从而带动安装在同一根轴上的离心式压气机增大内燃机进气压力的工作机械。
20压气机的主要参数：增压比、流经压气机的每秒质量流量、压气机转速、压气机的绝热效率。
21影响脉冲能量利用的主要因素：排气门开启定时、排气门流通面积、排气门开启规律、排气管流通面积、排气管长度、涡轮当量流通面积。
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