变压器教案.doc

教 案 （36 ）课题4.7变压器科 目电工原理课时安排2课时教学目标知识目标了解变压器的构造及工作原理。能力目标变压器工作原理及工作规律。教材分析重 点研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律难 点掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系教学方法教 法讲授、讲解、解答学 法听、记、练习教学设备无教学资料电工原理实践训练与教学组织考勤班 别机电13-1日 期总人数出勤数【导入新课】（1）先展示一组数据及图片，如下图所示，用的额定电压是不同的，而我们国家民用统一供电为220V，那么这些是怎样工作的？【教学过程】 4.7变压器一变压器的构造原线圈、副线圈、铁心2变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。3理想变压器磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。二、定义一种静止电器，将一种电压等级的交流电能变换为同频率的另一种电压等级的交流电能。功能：改变电压、改变电流、变换阻抗。用途：1.输电远距离输电时利用变压器将电压升高原因当P一定时，电压U愈高，则线路电流I愈小，可以减小输电线的截面积，节省导电材料的用量，可减小线路的功率损耗P=I2R2.用电用电时利用变压器将电压降低.原因各类用电器所需电压不同，保证用电的安全和合乎用电器的电压要求3.耦合电路、传递信号、阻抗变换原因电子线路的阻抗要求4各种专用变压器隔离、电焊等二、单相变压器的工作原理1.构成单相变压器的基本结构（1）铁心功能：形成闭合磁路将电路连接在一起。（铁心由铁心柱和铁轭构成。安装绕组的部分叫做铁心柱,连接各铁心柱形成闭合磁路的部分叫做轭。）（2）绕组（也叫线圈）功能：初级绕组：将电能转换为磁能。（与电源相连的绕组称为一次绕组，或称初级绕组；接通电源，流过交变电流，在磁路中产生交变磁通。）次级绕组：将磁能转换为电能。（与负载相连的绕组称为二次绕组或称次级绕组。利用交变的磁通产生感应电动势，接入负载后，形成电流）2单相变压器的工作原理（1）原理：电磁感应定律。线圈中的磁通变化时，线圈中会感应电势e=-Nd/dt电势e的正方向与正方向符合右手螺旋法则(垂直于纸面)。(产生感生电动势e1,e2)（2）推导：一次绕组与二次绕组的感应电动势比等于匝数比。e1/e2=-N1d/-N2d=N1/N2=k,k称为变压器的电压比。（一次，二次绕组在电路上是相互分开的，但二者在铁心上是处在同一磁路上的，磁通相同。不是电压比！）电路方程为u1=-e1+i1r1(参考方向的设定下面专门介绍)u2=e2-i2r2当空载时(i2=0，i1约等于0),u1有效值U1=E1（约等于）u2有效值U2=E2（等于）所以U1/U2=E1/E2=k（3）结论：U1/U2=k=N1/N2(输入输出电压比等于匝数比)当传输功率p一定时，i1/i2=p/u1/p/u2=1/k(输入输出电流比等于1/匝数比)z1/z2=u1/i1/u2/i2=u1/u2*i2/i1=k2(输入输出阻抗比等于k2)三、变压器的分类按用途：电力变压器：升压变压器、降压变压器、配电变压器、联络变压器等特种变压器：整流变压器、电炉变压器、高压试验变压器、控制变压器等按铁心结构：心式和壳式按相数：单相，三相等按冷却方式：空气冷却、油冷却等四、变压器的结构变压器主要由铁心、绕组、油箱、绝缘套管等组成。1铁心：铁心是变压器中主要的磁路部分。（通常由含硅量较高，厚度为0.35或0.5mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组；心式变压器的绕组环绕铁心柱,它结构简单,绕组的安装和绝缘比较容易,多用于容量较大的变压器。壳式变压器则是铁心包围着绕组，多用于小容量变压器。铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。看图）2.绕组：绕组是变压器的电路部分。（它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成。一次，二次绕组在电路上是相互分开的，但二者在铁心上是处在同一磁路上的。）3.其他结构部件（以典型的油侵式电力变压器为例，其他结构部件有:油箱、储油柜、散热器、高压绝缘管套以及继电保护装置等外形。）五、额定参数用途：正确使用变压器的依据。（每台变压器的外壳上附有铭牌，铭牌上载有主要数据。）1、一次绕组的额定电压U1e（是根据变压器的绝缘强度和容许发热而规定在一次绕组上应加的电压值。）2、二次绕组的额定电压U2e3、一次绕组的额定电流Ile（是根据变压器容许发热而规定的长期在一次绕组中容许通过的最大电流值。）4、二次绕组的额定电流I2e5、容量：变压器的容量用视在功率S来表示。（单相变压器的容量是二次绕组的额定电压与额定电流的乘积。）6、额定频率f：规定的标准频率(工频)为50HZ（f是指加在变压器一次绕组上的电压的允许频率。我国规定的标准频率(工频)为50HZ.）7、温升.（温升是指变压器在额定运行情况时,允许超出周围环境温度的数值,它取决于变压器所用绝缘材料的等级。）【总结与扩展】电感的认知、了解、原理、使用以及产生的现象【作业与练习】P129-1、2【板书设计】：47变压器 一、定义二、原理三、分类四、举例五、应用导课总结【补充资料】徒劳的寒鸦宙斯想要为鸟类立一个王，指定一个日期，要求众鸟全都按时出席，以便选他们之中最美丽的为王。众鸟都跑到河里去梳洗打扮。寒鸦知道自己没一处漂亮，便来到河边，捡起众鸟脱落下的羽毛，小心翼翼地全插在自己身上，再用胶粘住。指定的日期到了，所有的鸟都一齐来到宙斯面前。宙斯一眼就看见花花绿绿的寒鸦，在众鸟之中显