13§4.2(变压器).doc

教学过程文化理论课教案 -科目电工常识授课日期07模具(3)班：06.08(4)班：06.0807数控(3)班：06.09(4)班：06.0907加工中心班: 06.10课时2课题第四章 电动机与变压器第二节 变压器班级07模具(3)班、(4)班07数控(3)班、(4)班07加工中心班教学目的使学生掌握变压器的结构、原理、用途选用教具挂图教学重点变压器的变压、变流和变阻原理、变压器的用途，明白变压器只能改变交流电压、交流电流和改变阻抗，不能改变交流电的频率，不能变换直流电教学难点变压器的变压、变流和变阻原理教学回顾电磁感应定律、互感说明7.5.1-10-j-01审阅签名： 年 月 日【组织教学】1. 起立，师生互相问好2. 坐下，清点人数，指出和纠正存在问题【导入新课】1教学回顾：磁通、安培定则、自感、互感2切入新课：在电力生产与输送中，发电机的输出电压通常为3.15kV、6.3 kV、10.5 kV，13.8 kV、15.75 kV、18 kV、20 kV、而为了减少电能在输电线路上的损耗并节约电线材料，输电电压一般为35 kV、110kV、220 kV、330 kV、500 kV等多种，故要用变压器升压。在配电系统中，为了安全用电，动力用电设备的额定电压一般为3000V、6000V、10 k、 35 kV，低压用电设备或电器的额定电压一般为6V、12V、24V、36 V 、220 V、 380 V、 1000V等，故须将高压电输送到用电区域后，必须降压。用于将交流电降压与升压的电器设备是变压器。因此，变压器是是一种重要的的电器设备，我们应该学习变压器的知识。【讲授新课】第四章 电动机与变压器第二节 变压器一、变压器的用途和基本结构1.变压器的用途（变压、变流、变阻等）变压器是一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理，把某一数值的交流电压变换为频率相同而大小不同的交流电压的电器设备。变压器除用于变压外，还可用于变流、变阻及产生电脉冲等。所以，变压器是输配电、电工测量和电子技术方面不可或缺的电气设备。2.变压器的基本结构二、变压器的工作原理1.变压原理如图4.4所示，变压器的原边接上交流电压，原边绕组中便产生交流电，便在变压器的铁心中产生一个交变的主磁通，交变的磁通在原边产生交变电动势，在副边产生交变电动势。设原边绕组的电阻为，副边绕组的电阻为，电流为，则：因、都很小，故、都较小，忽略、，则：U1=E1，U2=E2，所以：式中变压器原、副边绕组的匝数之比，叫变压比。上式表明：变压器原、副边的电压与原、副边绕组的匝数成正比。因此，可以选择原、副边的匝数比实现升压或降压。例 已知变压器原边绕组的匝数是440匝，电源电压是220V，现要得到36V的副边电压，试选择变压器副边的匝数。解：， 由得： 2.变流原理忽略漏磁损耗，变压器原边的功率应等于副边的功率，即：P1= I1U1，P2= I2U2，P1= P2。所以： 这就是说，变压器原、副绕组电流之比与原、副绕组两端的电压和绕组的匝数成反比，这就是变压器变换电流的作用。例 如图45所示，已知交流互感器一次绕组为60匝，二次绕组为1000匝，当电流表PA的电流读数为1.2A时，一次绕组的电流是多少？3.变阻原理设二次绕组接入负载阻抗为，电流为I2，一次绕组的电流为I1，则I1=I2，因取决于,故I1也取决于，可用直接求I1，现设想在原边中直接接入而产生I1，则与有什么关系呢？ ，Z2=，= n2 ， ， 上式说明，若将变压器的二次阻抗等效为一次侧的阻抗，则为的倍，这就是变压器变阻作用。叫做对原边的等效阻抗，等效的意思是单独在原边接入与在副边接入负载阻抗产生的原边电流相同。例(补) 已知一台变压器的原边绕组为5000匝，副边绕组为200匝，副边绕组接入阻抗为100，求原边绕组的接入阻抗。解：原边绕组的接入阻抗即副边绕组接入阻抗在原边绕组的等效阻抗。 =100=2500() 三、变压器的几个参数1额定电压：一次绕组的额定电压是指加在一次绕组上的电源线电压的最大值，二次绕组的额定电压是指一次绕组加上额定电压后，变压器空载运行时二次绕组的线电压。2额定电流：指变压器的最大工作电流3额定容量：指变压器所能传递的最大总功率（视在功率S），包括有功功率（电阻的功率P）、无功功率（电感的功率QL和电容的功率QC）。【课堂小结】1.变压器是一种静止的电器设备。它根据电磁感应的原理，把某一数值的交流电压变换为频率相同而大小不同的交变电压。2.变压器的变压原理：变压器原、副边的电压与原、副边绕组的匝数成正比，即所以，可以选择原、副边的匝数比实现升压或降压。变压器原、副边绕组的匝数之比称为变压比，用n表示。3.变压器的变流原理：变压器原、副绕组电流之比与原、副绕组两端的电压和绕组的匝数成反比，即4.若将变压器的二次阻抗等效为一次侧的阻抗，则为的n2倍，即等效的意思是单独在原边接入与在副边接入负载阻抗Z2产生的原边电流相同。5额定电压：一次绕组的额定电压是指加在一次绕组上的电源线电压的最大值，二次绕组的额定电压是指一次绕组加上额定电压后，变压器空载运行时二次绕组的线电压。6.额定电流：指变压器的最大工作电流7.额定容量：指变压器所能传递的最大总功率（视在功率S），包括有功