电机拖动与电气控制 第2版 教案 1.4其他常用变压器_第1页
电机拖动与电气控制 第2版 教案 1.4其他常用变压器_第2页
电机拖动与电气控制 第2版 教案 1.4其他常用变压器_第3页
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文档简介

电机拖动与电气控制课程教案章节名称第1章变压器1.4其他变压器授课时数2授课形式教学目标1.知识目标:

*掌握自耦变压器的结构特点、电压关系及工程应用场景。*理解电流互感器（CT）与电压互感器（PT）的工作原理、误差来源及接线规范。*熟悉电焊变压器的陡降外特性、电流调节方法及电弧稳定性控制原理。2.能力目标:

*能分析自耦变压器与双绕组变压器的效率差异及经济性对比。*具备正确使用仪用互感器进行高电压、大电流测量的操作技能。*能设计电焊变压器的简易电流调节电路并分析负载特性。3.素质目标:

*强化电气安全操作意识（如互感器二次侧开路/短路危害）。*培养工程实践思维（特种变压器的选型与调试）。*提升创新意识（新型互感器在智能电网中的应用）。*培养学生严谨认真的学习态度和科学探究精神。

*提高学生分析问题和解决问题的能力。

*增强学生的实践意识和团队合作精神。教学重点难点1.教学重点:

*自耦变压器的等效容量计算与功率传递关系。*电流互感器的变比误差、相位误差及10%误差曲线。*电焊变压器的陡降外特性实现原理（串联电抗器/磁分路法）。2.教学难点:

*自耦变压器一、二次侧共用绕组的电气隔离风险分析。*电压互感器的铁磁谐振现象及抑制措施。*电焊变压器动态负载下电弧稳定性与电流波动的关联机制。教学内容1.自耦变压器结构与原理单绕组设计：公共绕组（低压侧）与串联绕组（高压侧）的电压关系U1/U2=(N1+N2)/N2等效容量计算：S等效=(1−1/k)S额定（k为变比）。工程应用与限制优势：体积小、成本低（适用于变比接近1的场合，如电机降压启动）。风险：高低压侧直接电气连接导致绝缘要求提高。教学方式：实物拆解对比（自耦变压器vs双绕组变压器）+效率计算案例。2.仪用互感器电流互感器（CT）工作原理：二次侧额定电流5A/1A，严禁开路（避免高压危险）。误差分析：励磁电流引起的比差与角差（精度等级0.2/0.5/10P）。电压互感器（PT）工作原理：二次侧额定电压100V，严禁短路（采用熔断器保护）。铁磁谐振案例：中性点不接地系统PT饱和引发的过电压。教学方式：Multisim仿真CT二次侧开路电压波形+PT谐振抑制实验。3.电焊变压器外特性与电流调节陡降特性：负载短路时电流稳定（电弧电压20-30V）。调节方法：移动铁芯（磁分路）或调节电抗器气隙。电弧稳定性控制动态阻抗匹配：焊接过程中弧长变化对电流的影响。高频引弧技术（可选内容）：非接触式起弧的现代焊机应用。教学方式：焊接电流调节实验（记录电流-电压曲线）+电弧稳定性视频分析。课外拓展1.前沿技术电子式互感器：罗氏线圈与光学电流互感器（OCT）在智能变电站的应用。数字化电焊电源：IGBT逆变技术实现精准焊接控制。2.行业应用自耦变压器：城市轨道交通牵引供电

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