电工基础教案11章.doc
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1、课题11 1变压器的构造11 2变压器的工作原理课型新课授课班级授课时数3教学目标1掌握变压器的构造和工作原理。2熟练掌握变压器变换电压、电流和阻抗的规律。教学重点1变压器的工作原理。2变换电压、电流和阻抗的规律。教学难点阻抗变换规律及其应用。学情分析学生在实验中已接触过变压器。教学效果教后记课前复习1电流产生的磁场。2右手螺旋定则。3楞次定律。新课第一节变压器的构造一、构造1铁心(1)磁路的通道。(2)用彼此绝缘的硅钢片叠成,目的是增加电阻,减小涡流和磁滞损耗。(3)结构形式:心式和壳式。2绕组一次绕组(原绕组):和电源相连的线圈。二次绕组(副绕组):与负载相连的线圈。3其他附件绝缘层冷却设
2、备铁壳或铝壳(电磁屏蔽作用)二、用途和种类1符号2用途改变交流电压,改变交流电流,改变阻抗,改变相位。3种类电力变压器(输配电):整流变压器;调压变压器:输入、输出变压器。第二节变压器的工作原理演示变压器有载(灯座)的工作情况。一、工作原理电磁感应原理。通过演示启发学生详细叙述变压器能量传递的过程。二、变换交流电压 1推导因E1 = N1E2 = N2 所以=2因U1 E1,U2 E2结论 = K即一次、二次绕组两端电压与绕组匝数成正比,K称为变压比。3讨论K 1,即N1 N2 ,U1 U2 降压K 1,即N1 N2 ,U1 U2 升压 三、变换交流电流1推导由P1 = I1 U1 cos j
3、1,P2 = I2 U2 cos j2,P1 = P2cos j1 cos j2得I1 U1 I2 U22结论 = 即一次、二次绕组中电流与绕组匝数成反比。3提问为什么高压边线圈匝数多而导线细,低压边则相反?四、变换交流阻抗1推导由=,=得 = ()2 = K2 2结论在二次侧接上负载阻抗时,就相当于使电源直接接上一个阻值为K2的阻抗。例1:例13变换阻抗的应用使负载阻抗与信号源内阻抗匹配,从而使负载获得最大的输出功率,这在电子技术上应用很广泛。例2:例2 五、变压器的外特性和电压变化率 1外特性(1)当变压器的一次电压和负载功率因数都一定时,二次电压随二次电流变化的关系称为变压器的外特性。(
4、2)外特性曲线2电压变化率它指空载时二次电压U2N和有载时二次电压U2之差与U2N的百分比,即DU = 100 %电压变化率是变压器的主要性能指标之一,数值越小表示变压器性能越好,一般在5 %左右。练习习题(电工基础第2版周绍敏主编)1是非题(1)(6)。2选择题(1)(4)。小结1变压器的结构和工作原理。2要求学生熟记变压器应用的三个公式,并强调公式的适用条件,应用时要特别注意。布置作业习题(电工基础第2版周绍敏主编)4问答与计算题(1)(3)。课题11 3变压器的功率和效率课型新课授课班级授课时数1教学目标掌握变压器功率和效率的计算。教学重点功率和效率的计算。教学难点一次电流的计算。学情分
5、析教学效果教后记新课课前复习变压器的作用1变换交流电压。2变换交流电流。3变换阻抗。强调三公式的适用条件。那么如果考虑损耗情况将会怎样呢?第三节变压器的功率和效率一、功率1一次输入功率P1 = U1I1 cos j12二次输出功率P2 = U2 I2 cos j13损耗功率 P = P1 - P2 = PFe + PCu电流越大,铜损PCu越大;频率越高,铁损PFe越大。二、掌握几个规律1二次输出电压的大小随一次输入电压的变化而变化(即U2的大小由U1决定);2一次电流随二次电流的变化而变化(即I1由I2决定);3一次输入功率随二次输出功率的变化而变化(即P1的大小由P2决定)。三、效率效率是
6、指输出功率与输入功率的百分比,即h = 100 %例1:本节例题通过例题总结出解题规律:U2P2P1I1。练习小结1变压器一次输入功率、二次输出功率的计算。2变压器效率的概念以及它的计算公式。布置作业习题(电工基础第2版周绍敏主编)3填充题(1)(4);4问答与计算题(4)。课题11 4常用变压器11 5变压器的额定值和检测课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解常用变压器的结构、特点和用途。2了解变压器的额定值及检测方法。教学重点常用变压器的结构、特点和用途。教学难点学情分析教学效果教后记新课课前复习变压器应用的三个公式,公式的适用条件。第四节常用变压器一、耦合变压器(调压变压器)1结构特点
7、变压器一次、二次绕组有一部分是共用的。2作用连续改变输出电压。3分析 = K,U2 = U1即:改变N2即可改变U2。 4优缺点与同容量变压器相比重量轻、体积小,用铜量少、效率高。 = ;I1 I2所以Icb = I2 - I1 = I2 - I2 = I2(1 - )Icb N2(2)作用测量高电压。(3)分析= K 1;U1 = KU2(4)注意点二次绕组不能短路(配套一只电压表),二次绕组和铁心要可靠接地。2电流互感器(1)结构特点N1 N2N1 N2(2)作用:测量大电流。(3)分析 =,K 1所以I1 I2(4)注意点二次绕组不能开路(配套一只电流表);二次绕组和铁心要可靠接地。(5
8、)介绍钳形电流表结构、使用。四、三相变压器三相变压器实际上就是三个相同的单相变压器的组合。1结构特点每个铁心柱上绕着同一相的一次和二次绕组。2作用改变三相交流电的电压。3根据三相电源和负载情况,一次、二次绕组既可接成星形,又可接成三角形。第五节变压器的额定值和检验一、额定值变压器额定运行的条件叫变压器的额定值。1额定容量:指二次侧的最大视在功率。2额定一次、二次电压:额定一次电压是指接到一次绕组电压的规定值;额定二次电压是指变压器空载时,一次加上额定电压,二次侧两端的电压值。3额定电流:指规定的满载电流值。二、检验1区分各绕组根据直流电阻值区分。方法:线细、匝数多,电阻大的是高压绕组;线粗、匝
9、数少,电阻小的是低压绕组。2绝缘检查使用兆欧表测量各绕组之间、各绕组到地(铁心)之间的绝缘电阻值。3各绕组的电压和变压比电压低是绕组匝数少了,电压高是绕组匝数多了。4磁化电流Im一次侧加上额定电压,二次侧开路时的一次电流称为磁化电流。Im一般为一次额定电流的3% 4 %。磁化电流太大,变压器不能使用,表明一次绕组匝数绕少了(即电感量不够)或铁心结合处距离太大或铁心的磁导率太小。练习小结填表自耦变压器多绕组变压器电压互感器电流互感器三相变压器结构特点作用注意点计算公式布置作业习题(电工基础第2版周绍敏主编)4问答与计算题(5)、(6)。车辐中等专业学校 刘贤忠2-181课题11 6三相异步电动机
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