电机与变压器教案资料.docx

电机与变压器教案资料.doc科目：电机与变压器授课高二（12）班级授课第2周星期二第3节第2周星期二第4节时间课变压器的构造题1.了解变压器的用途和种类教学2.了解变压器的基本构造目标重点:变压器的用途和种类教材分析难点:变压器的基本构造导入新课：教师口述,导入讲授新课：第一节变压器的构造一、变压器的用途和种类变压器是利用互感原理工作的电磁装置,它的符号如图11-1教00T出OO学内图IlT变压器的符号容1.变压器的用途:变压器除可变换电压外,还可变换电流,变换阻抗,改变相位：2.变压器的种类:按照使用的场合,变压器有电力变压器,整流变压器,调压变压器输入,输出变压器等：1二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和线圈两部分构成：铁心是变压器的磁路通道,是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗:按其构造形式可分为心式和壳式两种,如图l-2(a),(b)所示:教(a)()内图11-2心式和壳式变压器容线圈是变压器的电路部分,是用漆色线,沙包线或丝包线绕成:其中和电源相的线圈叫原线圈(初级绕组)，和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组):画出变压器的符号作业本节内容难度不大,学生兴趣大,教学情况较好：教学后记2科目：电机与变压器授课高二(12)班级授课第2周星期五第3节第9周星期五第4节时间课变压器的工作原理(一)题1 .了解变压器的工作原理教学2.了解升压变压器和降压变压器的概念目标3.掌握电压和电流变换公式,并能做相关计算重点:变压器的工作原理教材分析难点：电压变换电流变换导入新课：教师口述,导入讲授新课：第二节变压器的工作原理一,变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的,原线圈接在交流电源上,在铁心中产生交变磁通,从而在原,副线圈产生感应电动势,如图11-3所示：1.变换交流电压原线圈接上交流电压,铁心中产生的交变磁通同时通过原,副线圈,原,副线圈中交变的磁通可视为相同：设原线圈匝数为N,副线圈匝数为N,磁通为，感应电动势为12由此得EN容11,EN22忽略线圈内阻得图11-3变压器空载运行原理图UNll,KUN22上式中K称为变压比：由此可见:变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比:如果N<N,K<1,电压上升,称为升压变压器：12如果N>N,K>1,电压下降,称为降压变压器：122 .变换交流电流教根据能量守恒定律,变压器输出功率与从电网中获得功率相等,即P=P,由交流1 2电功率的公式可得UIcos,=UIcos,111222学式中cos,原线圈电路的功率因数；1cos,副线圈电路的功率因数：2,相差很小,可认为相等,因此得到12内UI=UI1122IN112,INK21容可见,变压器工作时原,副线圈的电流跟线圈的匝数成反比:高压线圈通过的电流小,用较细的导线绕制;低压线圈通过的电流大,用较粗的导线绕制:这是在外观上区别变压器高,低压饶组的方法：简述变压器的工作原理,并写出电压和电流变换公式作业本节内容较重要,且有一定难度,总体来说,学生接受情况较好,但是对功率因数这一概念,很多学生不理解,针对学生的实际情况,对这一内容选择放弃，以免打击学生的教学自信心：后记科目：电机与变压器授课高二(12)班级授课第3周星期二第3节第3周星期二第4节时间课变压器的工作原理(二)题1 .了解变换交流阻抗公式教学2.能做相关计算目标重点:相关计算教材分析难点：阻抗变换导入新课：教师口述,导入讲授新课：3.变换交流阻抗设变压器初级输入阻抗为IZI,次级负载阻抗为IZI,则12UlZ,IIlNNl2教U,U,LI将代入,得1212NN212,NU12»,Z,1,NI学22,U2因为,Z2I22内，N21,所以Z,Z,KZ122,N2,2可见,次级接上负载IZl时,相当于电源接上阻抗为KIZl的负载:变压器的这种22容阻抗变换特性,在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等,使负载上获得最大功率：卿a【例11T】有一电压比为220/110V的降压变压器,如果次级接上55,的电阻，求变压器初级的输入阻抗。5教UIlO2解1:次级电流T,2A2Z552NU22011K,2A初级电流学NU11022122I,IAlK2U2201内Z,220,输入阻抗IIll容【例11-2】有一信号源的电动势为IV,内阻为600,负载电阻为150,:欲使作负载获得最大功率,必须在信号源和负载之间接一匹配变压器,使变压器的输入电阻等于信号源的内阻,如图11-4所示：问：变压器变压比,初,次级电流各为多少？业本节内容有一定难度,教学效果一般,阻抗匹配这一知识点学生掌握不是很好教学后记6科目：电机与变压器授课高二(12)班级授课第3周星期五第3节第3周星期五第4节时间课变压器的功率和效率题1.了解变压器的外特性教学2.了解电压的变化率目标3.了解变压器的功率和效率重点:变压器的功率和效率教材分析难点:变压器的外特性二，变压器的外特性和电压变化率1.变压器的外特性变压器外特性就是当变压器的初级电压U和负载的功率因数都一定时,次级电1压U2随次级电流变化的关系,如图11-5所示：12由变压器外特性曲线图可见：1 1)I=O时,U=U:222N教(2)当负载为电阻性和电感性时,随着I的增大,U逐渐下降:在相同的负载电流22情况下,U的下降程度与功率因数cos,有关：2(3)当负载为电容性负载时,随着功率因数cos,的降低，曲线上升:所以,在供学电系统中,常常在电感性负载两端并联一定容量的电容器，以提高负载的功率因数COS,:内2 .电压的变化率电压变化率是指变压器空载时次级端电压U和有载时次级端电压U之差与U2N22N的百分比：即：容U,U2N2,U,100%U2N电压变化率越小,为负载供电的电压越稳定：7第三节变压器的功率和效率一,变压器的功率P=UIcos,和P=UIcos,输出功率之差,变压器的功率消耗等于输入功率11112222PPPLl2变压器功率损耗包括铁损和铜损：教二,变压器的效率变压器的效率为变压器输出功率与输入功率的百分比，即P2,100%学Pl大容量变压的效率可达98%99%,小型电源变压器效率约为70%80%:内容【例11-3】有一变压器初级电压为2200V,次级电压为220V,在接纯电阻性负载时，作测得次级电流为10A,变压器的效率为95%:试求它的损耗功率,初级功率和初级电流：业本堂课学生较认真,教学效果较好教学后记8科目：电机与变压器授课高二（12）班级授课第4周星期二第3节第4周星期二第4节时间课第四节常用变压器（一）题1.了解常用变压器的构造教学2.理解常用变压器的工作原理目标3.掌握常用变压器的使用方法重点：自耦变压器的构造和工作原理教材分析难点：自耦变压器的工作原理导入新课：教师口述,导入讲授新课：一，自耦变压器1.自耦变压器的构造和工作原理自耦变压器原,副线圈共用一部分绕组,它们之间不仅有磁耦合,还有电的关系,教如图11-6所示：原,副线圈电压之比和电流之比的关系为UIN121,KUIN学212自耦变压器在使用时,一定要注意正确接线,否则易于发生触电事故:二,多绕组变压器1.多绕组变压器变压器的次级有两个以上的绕组或初,次级都有两个以上绕组的变压器叫多绕组变压器,如图11-8所教示：多绕组变压器原,副线圈的电压关系仍符合变压比的关系，学UNll,UN22图11-8多绕组变压器UNll,内UN332.多绕组变压器的使用多绕组变压器多使用于电子设备中,输出多种电压：多绕组可串联或并联使用，容串联时应将线圈的异名端相接,并联时应将线圈的同名端相接:只有匝数相同的线圈才能并联：课本习题:三，12五,1作业本节内容难度不大,学生掌握情况较好：教学后记科目：电机与变压器授课高二(12)班级授课第4周星期五第3节第4周星期五第4节时间课第四节常用变压器(二)题1.了解电压互感器和电流互感器的构造教学2.理解电压互感器和电流互感器的工作原理目标3.掌握电流互感器的使用方法重点：目标1和目标2教材分析难点：电流互感器的工作原理导入新课：教师口述:互感器是一种专供测量仪表,控制设备和保护设备中使用的变压器讲授新课:三,互感器1.电压互感器教使用时，电压互感器的高压绕组跨接在需要测量的供电线路上,低压绕组则与电压表相连,如图11-9所示：_LW®®学内图11-9电压互感器图IlTO电流互感器可见，高压线路的电压U等于所测量电压U和变压比K的乘积，即U=KU容1212使用时应注意：(1)次级绕组不能短路,防止烧坏次级绕组:（2）铁心和次级绕组一端必须可靠的接地,防止高压绕组绝缘被破坏时而造成设备的破坏和人身伤亡：使用时，电流互感器的初级绕组与待测电流的负载相串连,次级绕组则与电流表串联成闭和回路,如图IITO所示：通过负载的电流就等于所测电流和变压比倒数的乘积：教使用时应注意：（1）绝对不能让电流互感器的次级开路,否则易造成危险；学（2）铁心和次级绕组一端均应可靠接地：常用的钳形电流表也是一种电流互感器:它是由一个电流表接成闭合回路的次级绕组和一个铁心构成,其铁心可开,可合：图IlTl钳形内电流表测量时,把待测电流的一根导线放入钳口中，电流表上可直接读容出被测电流的大小,如图IITl所示：课本习题:三,34五,3作本节内容是重点内容,难度较大,教学时,通过形象的图示,帮助学生理解,从学生课堂反馈来看,教学效果还不错：教学后记12科目：电机与变压器授课高二（12）班级授课第5周星期二第3节第5周星期二第4节时间课第五节变压器的额定值和检验题1.了解变压器的额定值等各参数的概念教学2.掌握变压器的检验方法目标3.了解三相变压器的接线重点：目标1教材分析难点:额定容量额定电流变压器的检验导入新课：教师口述讲授新课:第五节变压器的额定值和检验一,变压器的额定值变压器的满负荷运行情况叫额定运行,额定运行条件叫变压器的额定值：教额定容量一一指次级最大视在功率,单位是伏安（VA）或千伏安（kVA）:额定初级电压一一指接到初级线圈电压的规定值：额定次级电压一一指变压器空载时，初级加上额定电压后，次级两端的电压：学额定电流一一指规定的满载电流值：变压器的额定值取决于变压器的构造及使用的材料:使用时,变压器应在额定条件下运行,不能超过其额定值：内除此外还应注意：（I）工作温度不能过高；容（2）初,次级绕组必须分清；(3)防止变压器绕组短路，以免烧毁变压器：二,变压器的检验变压器在使用前应进行检验,通常其检验内容有：(1)区分绕组,测量各绕组的直流电阻；(2)绝缘检查；(3)各绕组的电压和变压比；(4)磁化电流I,变压器次级开路时的初级电流叫磁化电流,I一般为初级额，,定电流的3%8%:各项检验都应符合设计标准,否则不宜使用：13二,变压器的检验变压器在使用前应进行检验