【摘 要】本文旨在說明用知識遷移解決《電機與變壓器》這門課中，如何畫出或找出直流電機單疊繞組和單波繞組并聯(lián)支路的問題，幫助學生清楚理解短路線、電刷在形成支路中的作用，從而掌握支路的形成原理。

【關鍵詞】直流電機;繞組展開圖;并聯(lián)支路;知識遷移;教學法

【中圖分類號】G712 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437（2020）04-0027-02

知識遷移在學生學習新知識時起著重要作用，已有的認知結構往往成為突破教學中的重點和難點，是學生接受新知識的源泉。把畫等效電路的方法用在畫直流電機的并聯(lián)支路上簡單而明了，大大提高了教學的效果，這是本文的最大亮點。

《電機與變壓器》這門課程是職業(yè)院校電工類專業(yè)的重要科目之一，能否掌握好這門課，對提高學生的專業(yè)知識水平起著關鍵的作用。課堂教學是教師傳授知識的重要途徑之一，課堂上教師的教學方法至關重要。針對不同的教學內(nèi)容，結合學生的特點，把看似枯燥難懂的電機理論講活講透，是教師需要研究的問題。在這里，筆者結合自己對《電機與變壓器》教學的經(jīng)驗，談談對這門課難點部分（直流電機繞組并聯(lián)支路）的講授辦法，就是充分利用遷移的思想進行課堂教學，以期達到舉一反三的教學效果。

在學習《電機與變壓器》中直流電機繞組展開圖并聯(lián)支路這部分內(nèi)容時，學生常問：教科書中所畫的并聯(lián)支路，在電機運轉時是個啥樣子？我們?nèi)绾文苷业矫織l支路呢？有沒有可操作的具體辦法？的確，畫繞組展開圖，這是學生最感頭痛的內(nèi)容之一，而找出并聯(lián)支路就更難，這是因為繞組展開圖看上去很復雜。教師可以利用思維的遷移特性進行深入地剖析，這樣便可以找到所有的并聯(lián)支路。具體為：

1 ? 根據(jù)已畫出的展開圖，畫出所有元件相互連接的串聯(lián)圖

如《電機與變壓器》教材第16頁例1-1中圖1-24所示的單疊繞組，其元件相互連接的閉合電路如圖1所示。圖中以元件號數(shù)字代表相應的元件，用短線表示相互連接關系。很顯然，在單疊繞組中，所有元件是按編號順序串聯(lián)起來的閉合回路。

注意：圖1可結合動畫演示在電機運轉時繞組元件、電刷、短路線和正負電極的動態(tài)情況。圖1只是運行中某一瞬間的情況而已。

找出被電刷短路的元件：1、5、9和13，并用線條短接該四個元件（也就是電機繞組的加的短路線）如圖1所示。學生明白了短路線究竟是起何作用的問題。若在圖中標出元件的電流方向的話，從圖中可以看出，這個閉合回路中將有四個特殊的點（也就是四個電刷）：其中兩個點（相對的兩電刷）為電流流入的點，而另外的兩個點（另一對相對的電刷）則為電流流出的點。該四個點（四個電刷）把電路分成了四段。并注意其他元件所處磁極的極性。

將電流流入的兩點用線連起來作為一個端，而將另兩個電流流出點也用線連起來作為另一個端，如圖1所示。換言之，流入電流的電刷接成一端，而流出電流的電刷接成另一端，形成了電機的兩個正負極。

至此，學生自然而然地理解為什么實際的四極單疊繞組電機的四個電刷中把相對的兩個連在一起，而不是把相鄰的電刷連在一起這個做法了。接下來請學生求解一下如圖2所示電路的最簡等效電路。

結果如圖3所示。同樣的電路形式，那么前面的圖1的等效電路為圖4就很容易理解了，所謂“并聯(lián)支路”就顯而易見了。這種等效電路的知識遷移，可以使學生溫故而知新，前面的問題也解決了。且并聯(lián)支路也自然而然地找到了，它們分別是：元件2、3、4串成一條;6、7、8串聯(lián)為一條;10、11、12為一條;14、15、16串聯(lián)成的第四條支路。從圖4中還可清楚地看到：組成每條支路的三個元件同在一個磁極下，因此單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)：2a=2p。

同樣，對單波繞組，教材中相關的圖示的元件串聯(lián)圖如圖5所示。

從展開圖中找出被電刷及連接線短路的元件有：1、5、6、10和14。同時可看出：當將元件1、10直接短路掉并引出一極（電流流入端）;將元件6、5和14短路掉并由此引出另一極（電流流出端）。至此，通過觀察可清楚看到以下幾點：（1）僅有兩條并聯(lián)支路。（2）所有相串聯(lián)的元件都不是順序號相連。（3）所有N 極下的元件串聯(lián)成一條支路，而所有S 極下的元件串聯(lián)為另一條支路。因此，單波繞組僅有兩條并聯(lián)支路。

通過以上例子分析說明：在教學過程中，一些難點的解決方法如同一把萬能鑰匙，往往能解決多個問題。教師必須以大多數(shù)學生認為的難點安排教學的重點，可利用知識的遷移，解決教學中的疑難問題，以達到精煉性與高效性的統(tǒng)一，順利完成課堂的教學目標。

【作者簡介】

張振濤（1966～），男，漢族，山東東平人，高級講師，本科，研究方向：電子技術。