电机与变压器教案

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课题名称《电机与变压器》绪论授课章节

授课

授课日期授课班级13机电52

时数

教学方法启发式、头脑风暴法等

1、通过教学使学生掌握电机在国民经济中的地位；电

知识机的主要类型；我国电机工业发展概况

2、了解学习本课程的方法及需要的基础知识

目标

教学目标

方法能力：多举例，帮助学生触类旁通

能力

目标社会能力：小组合作锻炼团结协作的能力

教学对象

学习基础比较差，学习主动性不强。

分析

教材分析本门课程比较深，大胆的尝试多引用，以类比的方式改变同

及处理学们的认识层面。

教学重点重点：电机在国民经济中的地位

与难点难点：学习本课程所需要的基础知识

教学准备

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

一、电机在国民经济中的作用

电能是现代主要的能源，而电机是

与电能的生产、传输和使用紧密相关的

能量转换装置，它不仅是工业、农业、

交通运输业、国防工业、IT技术产业的

重要设备，而且在日常生活中的应用也

越来越广泛。

人类早期使用的原动力是畜力、水力和

风力，后来发明了蒸汽机、柴油机、汽

油机，十九世纪发明了电动机

电动机有以下优点：

（1）电机的效率高，运行经济；

（2）电能的传输和分配比较方便；

（3）电能容易控制。

二、电机的主要类型

电机的型式和种类很多，但其工作原

理都是基于电磁感应定律和电磁力定

律，电机的分类方法很多，按功能进行

分类，可分为：

（1）发电机将电能转换为机械能

（2）电动机将机械能转换为电能

（3）变压器将电能变换为不同等级

的电能

（4）控制电机作为控制系统中的元件

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

三、课程性质、任务和内容

性质：是一门专业基础课。它是将“电

机学”、“电力拖动”和“控制电机”等

课程有机结合而成的一门课。

任务：掌握各电机的基本结构和工作

原理以及电力拖动系统的运行性能、基

本分析计算、电机选择方法。

内容：直流电机、直流电动机的电力

拖动、变压器、三相交流异步电动机、

三相交流异步电动机的电力拖动、单相

异步电动机、同步电机、电动机的选择

控制电机等。

四、课程特点

课程特点：理论性强，应用性强。涉及

的基础理论和实际知识面广，是电学、

磁学、动力学、热学等学科知识的综合，

所以理论性较强。而用理论分析各种电

机及拖动的实际问题时，必须结合电机

的具体结构、采用工程观点和工程分析

方法。在掌握基本理论的同时，还要注

意培养学生的实验操作技能和计算能

力，因此实践性也较强。

教学教学内容与过程师生活教学方设计意

环节动法图

五、学习方法

学习时应注意以下几点：

1）抓主要矛盾，抓本质，忽略次要因素。

2）抓基本概念、原理和主要特性。

3）良好的学习方法，如对比学习，找出

各种电机的共性和特点，加深理解。

4）理论联系实际，重视实验和到工厂实

践。

5）把电机视为拖动系统中的一个器件来

学习，不宜过多地耗时于电机的内部电

磁关系。

状

工作

设备

见的

活常

常生

及日

应用

尖端

军事

高的

度较

化程

自动

引入

发

情，开

习热

的学

学生

启发

业，

的专

我们

结合

用，

的应

电机

分析

教况，

趣。

习兴

的学

学学生

组

织

流

程

进等

今后改

足、

、不

表现

学生

课

后

记

课题名称变压器的结构及其分类授课章节1.1

授课日期授课班级13电5授课时数2

教学方法启发式、头脑风暴法、归纳法、小组合作学习法等

知识

变压器的定义、用途和分类

目标

教学目标

方法能力：培养学生的观察能力

能力

目标社会能力：培养团结协作能力

教学对象

分析

教材分析

了解变压器的结构及分类

及处理

教学重点重点：变压器结构

与难点难点：

教学准备小型变压器一个，改锥钳子各一把。

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

、变压器结构

1、蚀,P、包:灶壬n包:由行

安铁心结构分心式变压器、壳式变压器。结构见

2、绕组课件图

材质：铜线或铝线材质。片

绕制方式：同心式绕组，交叠式绕组。

3、附件

(1)油箱和冷却装置

(2)储油柜

(3)安全气道

(4)气体继电器

(5)吸湿器

(6)调压分接开关

(7)绝缘套管

(8)测温装置

，--1;1

||

Q

二、变压器分类

变压器有很多类型，可按其用途、绕

组结构、铁心结构、相数、调压方式、

冷却方式、容量等进行分类。

构

器看结

型变压

拆开小

绕组

心、

：铁

结构

核心

器结构

力变压

件看电

打开课

类

压器分

教了解变

学

组

织

流

程

进等

今后改

足、

、不

表现

学生

课

后

记

课题名称变压器的基本工作原理授课章节1.2

授课日期授课班级13机电5授课时数2

教学方法启发式、头脑风暴法、归纳法等

知识1、变压器的结构

目标2、变压器的工作原理

教学目标

方法能力：培养学生分析能力

能力

目标社会能力：团结协作能力，归纳总结能力

教学对象

分析

教材分析

观察结构，看工作视频，分析讨论工作原理

及处理

教学重点重点：变压器的工作原理

与难点难点：变压器的工作原理

教学准备

师生教学设计

教学内容与过程

活动方法意图

一、变压器工作原理

变压器以原、副绕组能同时链过铁心

中同一变化磁通的特有结构，利用电磁

感应原理，将原绕组吸收电源的电能传

送给副绕组所连接的负载一一实现能量

的传送，使匝数不同的原、副绕组中感

应出大小不等的电动势一一实现电压等

级变换，这就是变压器的基本工作原理。

二、变压器的空载运行

1、变压比：

匈=且=丛=左

w2|e2|N2

通过选用不同于原绕组匝数N1的副绕组匝数

N2,便可使副绕组的电压u2不等于原绕组的

电压ul,k称为变压器的变压比，其大小是由

变压器的结构参数Nl,N2所决定的。

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

2、变流比

H=A^=1

修$K

3、变阻抗

2

Z]=KZL

三、变压器的作用

变压、变流、变阻抗

教

学

组

织

流

程

进等

今后改

足、

、不

表现

学生

课

后

记

变压器的外特性和电

课题名称授课章节1.3

压调整率

授课日期授课班级13电5授课时数2

教学方法启发式、头脑风暴法、归纳法、小组合作学习法等

知识变压器的外特性；

目标变压器的电压调整率。

教学目标

方法能力：培养学生的分析能力

能力

目标社会能力：

教学对象

分析

教材分析

及处理

教学重点重点：变压器的外特性

与难点难点：

教学准备

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

一、变压器的外特性

COS<Z>2=0.8

(超前)

.....-.....-------------COS02=1

1^cos02=0.8

(滞后)

10/

1_L2

1、cos^2=l,纯电阻电路

2、cos^2>l,纯电感电路

3、cos02〈l，纯电容电路

二、变压器的电压调整率

△U%=力。。IN

1(X)%=U-U]10()%

U[NU2N

电压调整率是表征电网电压的稳定性，是变压

器的主要性能指标之一。一定程度上反映了供

电的质量，他与变压器参数及负载性质有关。

教

学

组

织

流

程

进等

今后改

足、

、不

表现

学生

课

后

记

变压器的空载试验和

课题名称授课章节1.4

短路试验

授课日期授课班级13电5授课时数

教学方法启发式、头脑风暴法、归纳法、小组合作学习法等

知识1、变压器空载试验测参数

目标2、变压器的短路试验

教学目标

方法能力：培养学生分析能力

能力

目标社会能力：

教学对象

分析

教材分析

及处理

教学重点重点：

与难点难点：

教学准备

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

一、空载试验

试验目的：确定变压器的变比4、铁

损耗必。和励磁阻抗热。

为便于测量仪表的选用、确保试验安

全，空载试验在低压边进行。将高压边

开路，在低压边加电压为额定值如、频

率为额定值的正弦交变电源，测出开路

电压〃。、空载电流各、空载损耗

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

二、短路试验

目的：是确定变压器的铜损耗2心短路

阻抗Z，。

短路试验在高压边进行，将低压端短接，

高压边交流电源，缓慢升压至/尸人时

停止，测出短路电压h、短路电流，

短路损耗小。短路电压公相对于额定电

压必诔说很小，故磁通0“很小，铁损加

很小,有有PcuN=ps-PFeXps

铜损为原、副铜损之和PcuN=Pc“i+pcu2

»-O5

c5%If'

0

教

学

组

织

流

程

进等

今后改

足、

、不

表现

学生

课

后

记

课题名称变压器的损耗和效率授课章节1.5

授课日期授课班级13机电5授课时数2

教学方法小组合作学习法、竞赛激励法、任务法等

知识1、理解变压器的损耗

目标2、掌握变压器的效率含义

教学目标

方法能力：培养学生分析问题的能力

能力

目标社会能力：锻炼学生的团队协作能力

教学对象

学习兴趣不浓，缺乏积极探究的主动性

分析

教材分析变压器损耗和效率是变压器经常讨论的，结合浅显的案例帮

及处理助同学们理解是教学关键。

教学重点重点：掌握两种损耗

与难点难点：效率的意义

教学准备

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

提问1、变压器的组成主要是那两部分？？师质疑竞赛激奖励分

励法吸引学

绕组生

铁心

2、绕组和铁心都是什么材质的？

绕组--铜线

铁心--铁材质

新课一、变压器的损耗

1、铁损耗PFe、任务法

讨论法调动学

PFe=P0=常数生参与

2、铜损耗Pcu

来自绕组，损耗由一、二次绕组损耗组小组合

成。作学习

二、变压器的效率

1、效率意义

因为有损耗，能量不能完全传输，

会出现损耗，功率就有了有功功率P1和

输出有功功率P2

2、效率的公式培养学

生归纳

总结

以

P

T]=1X100%

教

学

组

织

流

程

课

后

记

课题名称变压器的铭牌授课章节1.6

授课日期授课班级13机电5授课时数2

教学方法小组合作学习法、展示法、任务法等

知识3、了解变压器意义参数

目标4、掌握变压器的铭牌意义

教学目标

方法能力：培养学生的分析能力，观察能力

能力

目标社会能力：锻炼学生的团队协作能力

教学对象

学习兴趣不浓

分析

教材分析联系手机所贴标识，引入新课，提炼变压器的几个重要工作

及处理指标，确定铭牌应具备标识。

教学重点重点：

与难点难点：

教学准备手机铭牌的照片，展示变压器，几个变压器铭牌的照片

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

引入一、引入师生讨合作学吸引学

展示自己的手机，打开后盖，看铭牌标识，讨论习生

论标识含义。

同学们展示自己的手机，看铭牌标识，看参数。

二、展示变压器任务法调动学

1、变压器展示，看铭牌展示法生参与

新课

分组讨,论，总结标出参数

小组合

F作学习

标出参:数的意义

标出参数的意义

(1)型号及系列

S9-80/10

重要

内容(2)额定容量SN

(3)额定电压U1N、U2N

(4)额定电流I1N、12N

(5)额定频率fN

(6)短路电压UK

(7)温升

三、看变压器铭牌照片，总结标识参数培养学

生归纳

能力

入教学

铭牌引

以手机

▼

注铭牌

论其标

观察讨

器，

变压

教展示

学

组

织V

流

意义

结参数

，总

照片

铭牌

压器

的变

更多

程展示

课

后

记

课题名称三相变压器的磁路结构授课章节2.1

授课日期授课班级13机电5授课时数

教学方法小组合作学习法、展示法、任务法等

三相变压器组的磁路；

知识

三相心式变压器的磁路；

目标

三相五柱式铁心结构。

教学目标

方法能力：培养学生的观察能力

能力

目标社会能力：锻炼学生的团队协作能力

教学对象

学习兴趣不浓

分析

教材分析

教材本节课内容枯燥，教师以竞赛形式调动学生的积极性

及处理

教学重点重点：

与难点难点：

教学准备

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

引入三相交流电无论在经济、技术上都有极大的优师生讨合作学吸引学

论习生

越性，所以现代电力系统都采用三相交流电，

为此三相交流变压器被广泛应用。它可以由三

个单相变压器连接组成，称为三相组式变压任务法调动学

器。但大多数均采用三相合为一体的三相芯式展示法生参与

新课

变压器，因为它体积小，经济性也好。

一、三相变压器的磁路结构

1.三相组式变压器的磁路

它的三个单相变压器铁心磁路是各自独立的，小组合

作学习

只要三相电压平衡，则磁路也是对称一样的，

每只变压器可作为单相变压器来分析。

2.三相芯式变压器的磁路

三相芯式变压器有三个铁心柱，供三相磁通中

U、①V、①W分别通过。在三相电压平衡时，

磁路也是对称的，总磁通电总=中。+由V+中

w=0,所以就不需要另外的铁心来供参总通

过。类似于三相对称电路中省去中线一样，这

样就大量节省了铁心的材料。但由于中间铁心

磁路短一些，造成三相磁路不平衡，使三相空

载电流也略有不平衡，但大变压器的空载电流

I。很小，影响不大。由于三相芯式变压器体积

培养学

小，经济性好，所以被广泛使用。生归纳

能力

教学师生教学设计

教学内容与过程

环节活动方法意图

引入3.三相五柱式铁心结构师生讨合作学吸引学

论习生

近代大容量变压器，由于受到安装场所空间高

度和铁路运输条件的限制，必须降低铁心的高

度，常采用五柱式铁心结构。任务法调动学

展示法生参与

新课

渐开线式铁心变压器结构

渐开线式铁心结构机械化程度高，设备复杂，

工艺要求高，目前应用还不多。

小组合

作学习

培养学

生归纳

能力

挂图

展示

之处