电机与拖动课标教案

《电机与拖动（第2版）》课程标准课程类型：专业基础课学时：20学分：适用对象：一、课程性质与定位《电机与拖动》是电气自动化技术、机电一体化技术专业的一门重要的专业基础课，也是一门最重要的技能养成课。它是电机原理和电力拖动系统两大部分的有机结合，其内容将为电气控制、电力电子技术、工厂供电、电气综合实训、电工中、高级职业资格证书、毕业设计、顶岗实习等后续专业课奠定基础，而本课程的基础实验、实训和专业技能实训将构成电气自动化技术专业最基本的技能。通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的工作原理、基本结构及运行特性，掌握直流和交流电力拖动系统的组成、启动、制动和调速的分析计算方法及必要的测试技能，从而能合理地使用电机以满足后续专业课对该方面知识的需要，同时也为学生在今后从事专业技术工作中，保证电机工作稳定、可靠和经济运行打下扎实基础。《电机与拖动》是机械类和电气类专业的核心课程，在人才培养方案中起承上启下的作用，具有十分重要的地位，为后续专业课程的学习及班组技术革新打下良好的理论和专业技术基础。前续课程：《高等数学》、《电工电子技术》等课程。后续课程：《电气控制与PLC技术》等课程。二、课程设计思路（1）本课程以岗位能力需求为导向，以典型生产任务为载体，设计教学项目和学习任务，将电机与拖动基础的单元技术组装到具体生产服务工作中。通过实施项目化教学，提高学生的学习兴趣，有效地培养和提高学生在电机与拖动基础方面的专业能力、方法能力和社会能力，并使学生养成良好的职业态度。（2）教学项目按照“从电机到拖动”的实际工作先后顺序进行设计安排，使学生的职业能力培养目标由中级工→高级工→技术主管的方向转变。（3）以提高学生综合职业能力为目标，组织实施任务驱动教学法、四阶段教学法、引导文教学法、问题探究法、案例法等行动导向的教学模式。（4）教学评价多元化，终结性评价与过程性评价相结合，老师评价与学生评价相结合，并以过程性评价为主（占60%），即教学效果分别从职业素养养成、项目计划、项目实施、项目评审等多方面，由教师与学生共同评价。（5）通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。三、课程培养目标1.总体目标线路图的阅读与绘图，电工工具的熟练使用，交直流电动机的原理、电动机铭牌参数与计算、电动机参数与机械特性测试、电动机与变压器的运行、维护、控制电机的选择与使用。2.知识目标（1）通过学习，掌握常用交、直流电机、变压器的基本结构和工作原理。（2）掌握电力拖动系统的基本理论和计算方法（3）掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。（4）掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力。（5）应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题。3.能力目标（1）培养学生勤于思考，认真做事的良好作风。（2）培养学生分析问题，解决问题的能力。（3）培养学生电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能。4.素质目标（1）培养学生的沟通能力及团队协作精神。（2）培养学生勇于创新，敬业爱业的工作作风。（3）培养学生的质量意识，安全意识。四、课程内容和要求序号章节教学内容学时安排理论实践1绪论电机的基本功能与主要类型磁场与磁路的基本概念与定律电机的制造材料22项目一变压器变压器的作用和分类变压器的基本结构与工作原理变压器的铭牌及额定值小型变压器的参数设计单相变压器的空载运行与负载运行单相变压器参数的测定方法单相变压器的运行特性三相变压器的磁路结构三相变压器绕组的连接组三相变压器的并联运行电力变压器的日常维护与检修特种变压器及其故障检修843项目二直流电机直流电机的工作原理直流电机的基本结构直流电机的分类直流电机的铭牌数据直流电机的磁场及电枢反应直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率直流电机的换向及其改善方法直流电动机的运行特性直流发电机的运行特性直流电机的日常维护直流电机常见故障分析直流电机常用的检修方法624项目三直流电动机的电力拖动他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的启动他励直流电动机的调速他励直流电动机的制动与反转845项目四三相异步电动机三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的运行原理三相异步电动机的功率转换三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的维护三相异步电动机的常见故障及处理方法626项目五三相异步电动机的电力拖动三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的启动三相异步电动机的调速三相异步电动机的制动647项目六单相异步电动机单相异步电动机的基本结构单相异步电动机的工作原理单相异步电动机的铭牌数据单相异步电动机的机械特性单相异步电动机的启动单相异步电动机的调速单相异步电动机的反转428项目七同步电机同步电机的分类与结构同步电机的工作原理同步电机的铭牌数据同步电动机的电压平衡方程式同步电动机的功角、矩角特性同步电动机的“V”形曲线同步电动机的工作特性同步电动机的启动429项目八特种电机步进电动机伺服电动机直线电动机旋转变压器测速发电机6210项目九电动机的选择电动机类型的选择电动机额定数据的确定42合计78五、教师任职要求1.专业能力要求熟悉电机与拖动技术的基本理论，掌握系统分析的计算方法和具备实践动手示范能力。2.教学能力要求条理清晰、计算能力、表达能力六、教学条件与设施要求本课程理论教学只要具备基本教学场地和设施都可进行教学活动，实践教学具有电机与拖动实训室和电机测试与拆装实训室七、实施建议（一）教学建议教师可以根据自身的素质、教学的需要以及教学条件，选择不同方式进行教学。对于知识体系按照自身的理解和学生情况可以进行删减。采用课堂讲授与实验相结合的形式，在内容上要突出重点，深入浅出，加强实验教学，增强感性认识和动手实践能力。1.本课程的教学要不断摸索适合高职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。在规定的学时内，保证该标准的贯彻实施。2.教学过程中，要从高职教育的目标出发，了解不同专业对数学知识的需求，注意与有关课程相配合，把握好“必需、够用为度”的原则，还要适当兼顾专升本学生所需知识点的教学。3.教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神4.重视习题课、单元测验的安排和习题的选择。督促学生及时、独立完成课外作业。5.重视对学生学习方法的指导。6.教学中注重现代化教学手段和信息化技术的应用。（二）评价建议对学生的评价以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和与课程设计成绩结合进行评价。课程设计可以以小论文的形式来考核。考核形式多样，分散与集中相结合，笔试与操作相结合，课程总成绩化整为零，减轻其终考试负担，注重平时学习的考核，把总结性评价与形成性评价结合起来，全面提高本课程的教学效果。具体分值如下：平时测试：60%，主要通过课堂提问、课外作业、阶段考查成绩、平时的出勤率等形式去完成。笔试或课程设计：40%。（三）课程资源的开发与利用根据课程目标、学生实际以及本课程的理论性，专业性和科学性等特点，本课程的教学应该建设由文字教材、多媒体课件、虚拟实训、工业案例和网络教材等多种媒体教学资源为一体的网络资源教学库，以文字教材为中心，辅之以多种多样的学习方式，提供内涵不同，形式多样的学习支持服务，共同完成教学任务，达成教学目标。

《电机与拖动》

教案课题绪论课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）了解电机及电力拖动系统的概念、构成及应用；（2）掌握电机理论中的基本电磁定律；（3）了解电机常用材料及其特性。思政育人目标：（1）让学生理解科技创新的重要性，坚持走科技强国的道路；（2）响应国家的号召，学好科技知识，为个人发展和国家的兴盛而努力。教学重难点教学重点：电机的分类与应用，电机中的基本电磁定律，电机常用材料及其特性教学难点：电机中的基本电磁定律教学方法情景模拟法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（30min）第2节课：问题导入（5min）传授新知（35min）

课堂小结（3min）作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热

（8min）【教师】自我介绍，询问同学们是否听说过电机，在哪些地方见过电机？都知道电机应用在哪些场合？随机邀请同学进行回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生们的回答，简述电机在日常生活中的应用，引出课程定位、内容安排、考核要求等。“电机与拖动”是将“电机学”和“电力拖动”两门课程有机地结合的一门课程。本课程主要研究电机的基本理论问题，包括电机的基本结构、工作原理、内部电磁变换的物理过程、功率关系和机械特性等内容；同时将系统地讨论电力拖动系统的静态和动态特性，重点放在研究电机的启动、制动和调速三大问题上。【学生】聆听、思考、回答通过预热环节，与学生互相熟悉，并让学生了解本门课程的大致内容和考核要求，理解本门课程的重要性故事导入

（5min）【教师】讲述电机的由来1834年德国的雅可比做了一种简单的装置：在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮轴转动。后来，雅可比做了一具大型的装置。安在小艇上，用320个丹尼尔电池供电，并于1838年在易北河上首次航行。【学生】聆听、思考通过故事导入，激发学生学习兴趣，调动学生的主观能动性传授新知

（30min）【教师】讲述电机的概念、分类和应用一、电机与电力拖动系统概述1.电机的概念电机是利用电磁感应原理和电磁定律，进行电能转换或传递的电磁装置。2.电机的分类1）按能量传递形式及用途分类发电机：将非电能转换为电能；电动机：将电能转换为机械能；变压器：改变电压及电流而不改变频率；控制电机：实现状态监测、信号处理或伺服驱动2）按电机的结构特点分类电机可分为静止电机、旋转电机、直线电机等类型3）按电机的电源性质分类分为直流电机和交流电机，而交流电机还可分为同步电机和异步电机。3.电机的应用电力工业、机械制造、交通运输业、农业机械化、航天航空、国防科学、汽车行业、医疗行业等。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】头脑风暴：除上述应用外，在日常生活中，你还知道哪些关于电机的实际应用？随机邀请同学进行回答【学生】聆听、思考、回答【教师】讲解电力拖动的定义和电力拖动系统的组成4.电机拖动系统（1）电力拖动：以电动机作为原动机，拖动机械设备运动的拖动方式称为电力拖动，又称电机传动。（2）电力拖动系统：一般由控制设备、电动机、传动机构、生产设备和电源五部分组成。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】询问同学们什么是磁场？随机邀请同学进行回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结同学们的回答，讲解电机理论中的基本电磁定律磁场是指传递实物间磁力作用的场，它是由运动电荷或电场的变化而产生的。1．描述磁场的物理量1）磁感应强度B物理意义：表示磁场中某点磁场的强弱和方向。定义：通电导体在磁场中所受的电磁力F与电流I和导体长度L的乘积IL之比称为通电导体所在处的磁感应强度B。公式：单位：特斯拉（T）方向判定：右手螺旋定则匀强磁场：磁场内各点的磁感应强度大小相等、方向相同。2）磁通Φ物理意义：描述磁场在某一范围分布情况。定义：磁感应强度B与垂直于磁场方向的某一横截面积S的乘积称为通过该面积的磁通Φ。公式：或单位：韦伯（Wb）3）磁导率μ物理意义：用来衡量物质导磁能力的大小。真空磁导率：，常数相对磁导率：一种物质的磁导率μ与真空磁导率的比值单位：亨利每米（H/m）4）磁场强度H物理意义：分析磁场时的一个辅助物理量。影响因素：只与产生磁场的电流及这些电流的分布有关，而与磁介质的磁导率无关。方向：与磁感应强度的方向一致。单位：安培每米（A/m）5）磁通势F物理意义：表征电流流过导体时产生磁通量的能力。公式：式中，N——线圈匝数；I——流过导体的电流。单位：安培（A）2．电路定律基尔霍夫电流定律（KCL）：在任一时刻，流入某一节点的电流之和恒等于由该节点流出的电流之和。基尔霍夫电压定律（KVL）：在任一时刻，沿任一回路的绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。3．磁路定律1）磁路的基尔霍夫第一定律磁路中的任一闭合面内，在任一瞬间进入或穿出该闭合面的各分支磁路磁通的代数和等于零，即2）安培环路定律在磁场中，沿任一长度为l的闭合磁回路，磁场强度H的线积分等于该回路环链所有电流I的代数和。3）磁路欧姆定律式中，——磁路的磁阻，，单位为每亨（）。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解，使学生了解电机的分类与应用，明白本门课程的重要性，培养学生树立学好专业的信心通过讲解基本电磁定律，夯实课程理论基础通过讲解电路基尔霍夫电路，引出磁路基尔霍夫电路，两者对比分析，帮助学生更好的理解与掌握第二节课问题导入

（5min）【教师】提问：磁和电之间有关系吗？为什么要讲磁场定律？请同学们自由发言【学生】思考、发言用问题导入，引发学生思考，在培养学生探究精神的同时，为新知讲解做好铺垫传授新知

（35min）【教师】总结同学们的回答，引出电磁感应定律的讲解4．电磁感应定律变化的磁场会产生电场，使磁场中的导体上产生感应电动势，这种现象称为电磁感应现象。1）感应电动势一个匝数为N的线圈，若与线圈交链的磁通随时间变化，则在线圈内会产生感应电动势。方向：由楞次定律和右手螺旋定则来判定。法拉第电磁感应定律：式中，——磁链，单位为韦伯（Wb）。2）切割电动势当导体相对于磁场运动时，导体切割磁感线，在导体中会产生切割电动势。公式：式中，B----磁感应强度，l----直导线的有效长度，v----直导线相对于磁场的切割速度。方向：由右手定则判定。图0-4右手定则思考、理解、记忆【教师】提问：有电就有磁的说法是否正确？反之有磁就有电的说法是否正确？随机邀请学生回答思考、回答【教师】点评学生回答，总结“动磁生电”，强调磁场变化的重要性有电就有磁的说法是正确的，有磁就有电的说法是错误的，必须是变化的磁场才能产生电。理解、记忆【教师】讲解电磁力定律5．电磁力定律载流导体在磁场中受到电磁力的作用。公式：式中，B----磁感应强度，l----直导线的有效长度，I----直导线上的电流。注：此公式只适用于磁场方向和直导线相互垂直的场合。方向：由左手定则判定。图0-4左手定则理解、记忆【教师】请同学们思考右手定则和左手定则的异同，分清两者适用的场合【教师】总结右手定则和左手定则的异同右手定则左手定则相同点磁感线从手心垂直进入不同点大拇指指向导体运动方向载流导体在磁场中的受力方向四指指向感应电动势的方向电流方向理解、记忆【教师】讲解电机常用材料及其特性三、电机常用材料及其特性1．电机常用材料序号材料名称应用场合材质1导电材料构成电路铝或铜2导磁材料构成磁路硅钢片3绝缘材料隔离带电部分云母、绝缘橡胶、陶瓷4支撑材料支撑电机结构钢铁或铝合金2．铁磁性材料的磁化特性1）高导磁性在外磁场作用下会被强烈磁化，从而呈现出很高的磁性。磁畴：铁磁性材料的内部存在的许多自发磁化的小区域。（a）没有外磁场（b）有外磁场图0-6磁畴与磁化2）磁饱和性在铁磁性材料的磁化过程中，磁感应强度B随磁场强度H变化的曲线称为磁化曲线，如图0-7所示。图0-7B和μ与H的关系3）磁滞性当铁芯线圈上通有交流电时，铁芯会受到交变磁化。在此过程中，磁感应强度B的变化滞后于磁场强度H的变化，这种性质称为磁滞性。表示B与H变化关系的闭合曲线称为磁滞回线。不同的铁磁性材料，其磁滞回线的形状也不同。软磁材料、硬磁（永磁）材料和矩磁材料三类铁磁性材料的磁滞回线如图0-8所示。（a）软磁材料（b）硬磁材料（c）矩磁材料图0-8铁磁性材料的磁滞回线剩磁：当磁场强度由减小至0时，铁芯在磁化时所获得的磁性并未完全消失，此时，铁芯中的磁感应强度称为剩磁。矫顽力：使的H值，它表示铁磁性材料反抗退磁的能力。铁芯损耗简称铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗两部分。铁损会使铁芯发热，使交流电机和变压器等电气设备的功率损耗增加、效率降低。（1）磁滞损耗铁磁性材料在交变磁化过程中由磁滞现象所引起的能量损耗。（2）涡流损耗涡流使铁芯发热所造成的功率损耗。（a）（b）图0-9涡流【学生】聆听、记录、思考、理解通过讲解和分析，使学生理解并掌握电磁感应定律，奠定电机理论基础，培养学生科学严谨的求实精神通过提问，厘清学生的认知误区。通过对比分析，培养学生的归纳总结能力，树立严谨的态度课堂小结

（3min）【教师】总结本节课的要点一、电机与电力拖动系统概述二、电机理论中的基本电磁定律三、电机常用材料及其特性【学生】回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业【学生】完成课后作业延展知识面，多学科交叉学习教学反思本节课中理论知识抽象，学生理解起来有一定的难度，互动环节的安排，拉近了师生距离，以后应该更多地运用情景模拟教学法，帮助学生更好的理解知识点

课题变压器的认识课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）了解变压器的作用和分类（2）掌握变压器的基本结构和工作原理技能目标：能够绕制小型单相变压器素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：变压器的作用、分类、基本结构和工作原理教学难点：变压器的基本结构和工作原理教学方法情景模拟法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（30min）第2节课：问题导入（5min）（35min）课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热（5min）【教师】组织学生讨论，并就以下问题自由发言（1）日常生活中变压器都用在哪些地方？（2）你能说出什么是变压器？变压器的作用是什么吗？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生发言，发布本节课任务【学生】扫一扫“任务工单1.1”，明确本节课任务通过提问，了解学生的知识根底任务导入

（8min）【教师】创设情景，进行案例分析、提问小李从国外带回来一款电动玩具，这款电动玩具采用的是100V、50/60Hz电源充电器，无法在家中插座上直接使用，而购买一台电压转换器则需要两三百元。于是，精通电气技术的小李决定自己制作一个小型变压器，用它将家用220V电压转换成100V电压，然后再由电动玩具自带的电源充电器进行充电。（1）变压器的工作原理是什么？（2）如何制作上述变压器呢？【学生】思考、讨论【教师】组织发言请小组组长总结全组结论，派代表进行发言。【学生】聆听、思考、发言生活案例导入，引发学生思考，明确课程意义和学习目的，端正学习态度传授新知

（30min）【教师】讲解相关知识一、变压器的作用和分类1．变压器的作用输电：提高电能的电压等级，降低输电线路上的功率损耗。配电：将电网的电压等级降为用电设备所需的电压等级。电子电路：引入电路电源，还可用于耦合电路、传递信号、实现阻抗匹配等。2．变压器的分类1）按用途分类电力变压器：用于电力系统中进行变配电的变压器，常用的有升压变压器、降压变压器、配电变压器等。特种变压器：具有特殊用途的变压器的统称，如自耦变压器、互感器、电焊变压器、整流变压器、矿用变压器、冲击变压器等。2）按电源的相数分类分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示变压器图片，讲解变压器的基本结构二、变压器的基本结构1．绕组（1）作用：构成变压器的电路部分。用于连接电路，以产生磁通和感应电动势。（2）材质：绝缘铜或铝导线绕制而成。（3）分类：一次绕组（或初级绕组、原边绕组）：与电源连接的绕组二次绕组（或次级绕组、副边绕组）：与负载连接的绕组高压绕组：工作电压较高低压绕组：工作电压较低2．铁芯（1）作用：构成变压器的磁路部分。（2）组成：铁芯柱：放置绕组铁轭：连接铁芯柱以使磁路闭合（3）材质：高磁导率的铁磁性材料——硅钢片3．分类（1）芯式变压器：绕组包围铁芯，如图1-1（a）所示。（2）壳式变压器：铁芯包围绕组，如图1-1（b）所示。（a）芯式变压器（b）壳式变压器图1-1芯式变压器和壳式变压器4．绕组的绕制和铁芯的叠装（1）绕组的绕制根据高压、低压绕组在铁芯柱上排列方式的不同，绕组的绕制可分为同心式和交叠式两种形式。同心式低压绕组在内侧，高压绕组在外侧，绕在同一铁芯柱上，如图1-2（a）所示。交叠式高、低压绕组分成若干线饼，高、低压线饼沿着铁芯柱的高度方向交替排列在同一铁芯柱上，如图1-2（b）所示。一般在靠近铁轭处放置低压线饼。（a）同心式（b）交叠式图1-2绕组的绕制形式（2）铁芯的叠装根据铁芯片安装方式的不同，铁芯可分为叠片式和卷制式两种形式，如图1-3所示。（a）叠片式（b）卷制式图1-3铁芯的安装方式（a）芯式口形（b）芯式斜口形（c）壳式E形（b）壳式F形图1-4叠片形式【教师】提问“电磁感应定律是什么”随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、回答【教师】请同学们扫码观看“变压器的结构与工作原理”，并口述变压器的工作原理，随机邀请同学回答【学生】扫码观看“变压器的结构与工作原理”，回答【教师】点评学生回答，讲解变压器工作原理三、变压器的工作原理变压器是利用电磁感应原理来工作的。若在变压器的一次绕组中通以交流电，一次绕组的磁通势将产生交变磁通，并同时穿过一次绕组和二次绕组。由于变压器一、二次绕组的匝数不同，因此二次侧将产生电压和电流等级与一次侧不同的交流电。【教师】思考：若在变压器的一次绕组中通入直流电，二次绕组中是否会有电流产生？为什么？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、回答【教师】点评学生回答【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】讲解新知一、二次绕组感应电动势的大小之比为：当变压器的输入电压一定时，只要改变一、二次绕组的匝数比，就可得到不同的输出电压，从而实现了电能的传递。（a）结构示意图（b）符号图1-5单相变压器的工作原理图【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】思考下面的问题，请大家做出选择变压器能够将（）。A、交流电转换为交流电B、交流电转换为直流电A、直流电转换为交流电B、直流电转换为直流电【学生】聆听、思考、选择【教师】解疑释惑正确答案A。变压器实现的是电能的传递，不能改变电能的性质。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解，使学生了解变压器的结构与分类，运用视频和教具，帮助学生理解变压器的基本结构与工作原理，培养学生养成脚踏实地、求真务实的工作作风通过问题思考讨论，为学生厘清知识误区，培养学生举一反三，深入思考的能力，弘扬科学严谨的工匠精神第二节课问题导入

（5min）【教师】提问：“一次绕组是高压绕组，二次绕组是低压绕组”的说法是否正确？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】点评学生的回答，解疑释惑【学生】聆听、思考、理解、记忆采用问题导向法，在复习旧知的同时，考查学生对知识掌握的准确度和理解程度，培养学生主动思考，科学严谨的治学态度传授新知

（30min）【教师】询问学生可否记住自己的身份证号码，有什么记忆技巧？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、回答【教师】展示变压器的铭牌，请同学们看看其中有哪些信息图1-6变压器的铭牌【学生】聆听、观看、思考、回答【教师】变压器的铭牌就是变压器的身份证，讲解变压器的铭牌及额定值四、变压器的铭牌及额定值变压器的额定值是指变压器在规定的使用环境和运行条件下的主要技术数据限定值。它通常标在变压器的铭牌上，故又称为铭牌数据。变压器的额定值是选择和使用变压器的依据，常用的有额定电压、额定电流、额定容量、额定频率等。1．变压器的铭牌与型号铭牌：标注了其型号及各种额定数据，以便用户正确使用，如图1-6所示。型号：反映了其结构、冷却方式、额定容量、电压等级等内容，如图1-7所示。图1-7变压器的型号表示2．变压器的额定值1）额定电压)：)：注：2）额定电流指按规定的工作方式（长时连续工作、短时工作或间歇工作）运行时，一、二次绕组允许通过的最大电流，包括一次额定电流和二次额定电流。注：3）额定容量指二次绕组的额定电压与额定电流的乘积，用表示。它是视在功率，单位为V·A。单相变压器的额定容量：三相变压器的额定容量：4）额定频率指变压器额定运行时一次绕组外加交流电压的频率。我国规定工业及民用交流电的额定频率为50Hz。五、小型变压器的参数设计（计算过程详见教材）容量在1000V·A以下的变压器统称为小型变压器。设计步骤：1．确定额定容量2．计算铁芯柱的截面积3．计算绕组的匝数和导线直径1）绕组的匝数2）导线的直径4．计算铁芯窗口的面积【学生】聆听、记录、思考从学生熟悉的生活小事入手，过渡到新知讲解，使学生了解铭牌数据的意义，通过问题思考讨论，为学生厘清知识误区，培养学生举一反三，深入思考的能力课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点变压器的结构变压器的分类变压器的工作原理变压器的铭牌及额定值小型变压器的参数计算【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业【学生】完成课后作业延展知识面，多学科交叉学习教学反思本节课中以理论知识讲授为主，借助教具和视频，加深了学生对知识的理解。通过发布任务，使学生明确学习任务，调动起学习主动性

课题绕制小型单相变压器课时1课时（45min）教学目标知识目标：了解小型变压器各参数的计算方法技能目标：掌握小型单相变压器的绕制方法素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：小型变压器各参数的计算方法和绕制方法教学难点：小型单相变压器的绕制方法教学方法情景模拟法、问答法、实操法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计（38min）（5min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前准备【教师】准备实施器材常用电工工具1套，万用表、绝缘电阻表各1块，E形硅钢片、导线、木方、青壳纸、各种绝缘材料若干。【学生】预习实验内容准备实施器材，为实验的进行做好物质保障考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务实施

（38min）【教师】发布实施任务制作一台小型单相变压器，已知电源频率为50Hz，单相变压器一次侧额定电压为220

V，二次侧输出电压为15V，从实物测得的E形硅钢片舌宽（铁芯柱宽度）为1.4cm，叠片厚度为2cm，铁芯的硅钢片为冷轧硅钢片。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】将学生进行分组，按教材中的实施步骤进行单相变压器的绕制1．选择导线和绝缘材料2．制作木芯3．制作线圈骨架4．绕线5．装配铁芯6．绝缘处理【学生】按照分组，分工协作，完成单相变压器的绕制理论联系实际，考察学生知识掌握程度，通过实践，培养学生的动手能力，通过学以致用，提高学生的学习积极性，践行服从纪律、团结协作的团队精神任务评价

（5min）【教师】按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入下表中评价项目评价标准满分实际得分老师评语技能操作正确使用电工工具和测量仪表20正确制作木芯和绕组骨架20正确使用绕线机绕制绕组线包20正确装配铁芯并进行绝缘处理20参与程度认真参加活动，积极思考，主动与同学、指导老师进行交流，善于发现和解决问题10职业素养具有团队协作精神、安全生产意识和责任意识，具有一定的创新思维10总分100个人总结【学生】根据自身表现和指导老师的评价，对本次实施进行总结通过评价，对学生的付出与努力进行肯定与表扬教学反思本节课通过学以致用，锻炼了学生的动手能力，巩固了学生对理论知识的理解，部分同学动手能力较弱，需要加强锻炼

课题单相变压器课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握单相变压器的运行特性（2）掌握单相变压器参数的测定方法技能目标：能够进行单相变压器的空载和短路测试素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：单相变压器的运行特性和参数测定方法教学难点：单相变压器的运行特性教学方法情景模拟法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（35min）第2节课：问题导入（5min）

传授新知（35min）课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（8min）【教师】创设情景，进行案例分析、提问小李顺利制作出了一个小型单相变压器。在使用之前，为了保证安全，需要对变压器的性能进行测试。小李先将变压器接通电源，然后测量它的输出电压，发现在未接100

V电源充电器（负载）的情况下，变压器的输出电压为100V，而接入负载后，变压器的输出电压下降到了87V，明显不能满足要求。（1）单相变压器的运行特性有哪些？（2）为什么小李制作的变压器在接入负载后输出电压会明显降低呢？【学生】思考、讨论【教师】组织发言请小组组长总结全组结论，派代表进行发言。【学生】聆听、思考、发言生活事例导入，激发学生学习兴趣，明确课程意义和学习目的，端正学习态度传授新知

（35min）【教师】发布本节课任务【学生】扫一扫“任务工单1.2”，明确本节课任务【教师】提问：什么是空载？随机邀请同学回答讲解相关知识【学生】聆听、思考、回答【教师】讲解空载运行的定义一、变压器的空载运行1．空载运行的定义变压器的空载运行是指变压器的一次绕组接交流电源、二次绕组开路时的工作状态，其运行原理如图1-12所示。图1-12单相变压器的空载运行原理【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】分析原理前，首先要确定参考方向，应该如何来确定各电磁量的参考方向呢？2．空载运行时各电磁量的参考方向（1）在一次绕组中，电压的参考方向与电流的参考方向一致。（2）磁通的参考方向与电流的参考方向之间符合右手螺旋定则。（3）绕组感应电动势的参考方向与产生该电动势的磁通参考方向一致，符合右手螺旋定则和楞次定律。（4）在二次绕组中，电动势的参考方向与电流的参考方向一致；电压的参考方向与电流的参考方向一致。3．空载运行变压比若忽略漏磁通和绕组电阻的影响，则对于一次绕组有对于二次绕组有对同一变压器而言，当加在一次绕组两边的电压不变时，由于、f为常量，故基本保持不变，称为恒磁通。此时有式中，——变压器的变压比，简称变比，它是一次绕组与二次绕组之间的电压比，也可用K表示。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】请同学们思考：变压器空载运行时，有电流吗？有损耗吗？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，过渡到新知讲解4．空载电流和空载损耗空载电流是指变压器空载运行时通过一次绕组的电流，它一方面用来产生主磁通，另一方面用来补偿变压器的铁损。相量图如图1-13所示。空载电流主要用于建立磁场，相当于励磁电流。变压器空载时无功率输出，它从电源获取的全部功率都在其内部消耗，称为空载损耗。空载损耗包括变压器的铁损和一次绕组上的铜损，而仅占的2%左右，故可认为变压器的空载损耗即为其铁损，即。图1-13空载电流相量图【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示图1-14，讲解变压器的负载运行二、单相变压器的负载运行1．负载运行的定义变压器的负载运行是指变压器的一次绕组接交流电源、二次绕组接负载时的工作状态，其运行原理如图1-14所示。图1-14单相变压器的负载运行原理2．负载运行变流比一、二次绕组的电流变换关系为式中，——变压器的变流比。上式表明，变压器一、二次绕组的电流之比与它们的匝数成反比，故可通过改变变压器绕组的匝数来改变电流。变压器一次绕组的电流由变压器所接负载的电流决定。3．阻抗变换采用不同的变压比，把负载阻抗模变换为所需要的数值，以达到电路的匹配状态，使负载上获得最大输出功率，这种做法称为阻抗匹配。图1-15负载阻抗的等效变换例1-1：详见教材【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解，使学生理解变压器的空载运行和负载运行的特点，掌握变压器变压比和变流比计算的方法，能够对变压器进行定量分析，养成认真负责、求真务实的工作作风，弘扬科学严谨的职业精神通过例题讲解，使学生掌握定量分析的方法，培养学生举一反三，深入思考的能力第二节课问题导入

（5min）【教师】提问：“变压器的变压比就是变流比”的说法是否正确？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】点评学生的回答，解疑释惑即【学生】聆听、思考、理解、记忆用问题导入，在复习旧知的同时，考查学生对知识掌握的准确度和理解程度，培养学生主动思考，科学严谨的治学态度传授新知

（30min）【教师】请同学们扫码观看“变压器空载试验和短路试验”，思考空载试验和短路试验的意义三、单相变压器参数的测定方法1．空载试验目的：测定变压器的变压比K、空载电流和（或）空载损耗，并求出励磁阻抗，由此得出变压器的励磁电阻和励磁电抗。电路图：如图1-16所示。图1-16单相变压器空载试验的电路图点拨：空载试验可在单相变压器的一次侧加载电压，也可在二次侧加载电压。为了提高测量精度和便于选择测量仪表，通常在单相变压器的低压侧加载电压，将高压侧开路，低压侧要乘以来折算成高压侧励磁阻抗，即。对于三相变压器，在进行空载试验时，均采用其中一相的功率损耗、相电压和相电流进行测试和计算。2．短路试验通过测量短路电流、短路电压和短路损耗，来计算短路电压百分值、铜损和短路阻抗。电路图：如图1-17所示图1-17单相变压器空载试验的电路图点拨：短路试验可以在变压器的任意一侧加载电压。为了便于测量，通常在高压侧加载电压。在进行短路试验时，为了避免过大的短路电流损坏变压器绕组，应将电源电压降至变压器额定电压的10%以下。三相变压器在进行短路试验时，可采用其中的一相进行，其方法同单相变压器【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示图1-18，讲解单相变压器的运行特性四、单相变压器的运行特性1．单相变压器的外特性1）定义当变压器的电源电压为额定电压，且负载的功率因数一定时，二次侧电压与二次侧电流的变化曲线称为变压器的外特性。2）外特性曲线：如图1-18所示。图1-18变压器的外特性带容性负载（）时，随的增大而增大；带纯电阻负载（）时，随的增大而略微减小；带感性负载（）运行时，随的增大而减小较多。3）电压变化率变压器在负载运行时，和之间存在差值，这一差值与的比值称为电压变化率或电压调整率，用表示，即：【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】电压变化率是大了好还是小了好，为什么？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结同学回答，讲解新知2．单相变压器的效率特性1）输出功率变压器从电源吸收的有功功率，扣除铁损和两侧绕组的铜损，即为变压器输出的有功功率，也即变压器负载上消耗的功率，即。2）效率定义：与比值的百分数称为变压器的效率，用表示，即实用计算公式式中，——负载系数，3）效率特性定义：随变化的曲线称为变压器的效率特性，如图1-19所示。图1-19变压器的效率特性【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】图1-19中变压器的效率特性有什么特点？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、观察、回答【教师】总结同学回答特点当负载较小时，负载系数较小，变压器的效率较低，此时随负载系数的增大，效率将明显提升；当负载过大时，效率随负载系数的增大而降低。一般当时，效率达到最大值，通常用表示。【学生】聆听、记录、思考借助视频，使学生理解空载试验与短路试验的目的，掌握试验方法和分析方法，培养学生科学严谨的态度课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点单相变压器的空载运行单相变压器的负载运行单相变压器参数的测定方法单相变压器的运行特性【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业【学生】完成课后作业延展知识面，多学科交叉学习教学反思本节课通过发布任务，使学生明确学习任务，调动起学习主动性，借助教具和视频，提升学生对知识的理解，但由于定量分析涉及到数学问题，部分基础薄弱的学生接受起来有一定的困难

课题单相变压器的空载试验和短路试验课时1课时（45min）教学目标知识目标：掌握单相变压器空载试验和短路试验的目的和原理技能目标：（1）单相变压器的（2）通过短路试验，测量单相变压器的短路电流、短路电压、短路损耗等参数素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：单相变压器空载试验和短路试验的目的和原理教学难点：空载试验和短路试验中参数的测量教学方法情景模拟法、问答法、实操法、讲授法、教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计（38min）（5min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前准备【教师】准备实施器材万用表、交流电流表、交流电压表、单相功率表各1块，单相变压器（220V/55V）1台，单相自耦调压器（0～250V）1台，闸刀开关、熔断器及导线若干。【学生】预习实验内容准备实施器材，为实验的进行做好物质保障考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务实施

（38min）【教师】将学生进行分组，发布空载试验任务，要求学生按任务步骤进行试验，完成数据的记录一、单相变压器空载试验1．测量单相变压器的变压比（1）按图1-20所示连接电路图1-20变压比测量电路（2）按教材中的步骤进行操作，记录数据填入表1-3中。表1-3单相变压器的变压比测量与计算结果序号/V/V123变压器的实际变压比2．测量单相变压器的空载参数（1）按图1-21所示连接电路图1-21空载试验电路（2）按照教材中的步骤进行操作，记录数据填入表1-4中。表1-4单相变压器的空载参数测量与计算结果/V/A/W///注意事项：试验采用的是二次侧加载电压，在计算出空载参数的值后，还要折算成高压侧的空载参数。3．绘制单相变压器的空载特性曲线（1）按照教材中的步骤进行操作，记录数据填入表1-5中。表1-4单相变压器的空载参数测量与计算结果/V/A（2）根据测量结果，绘制单相变压器的空载特性曲线【学生】按照教师要求，团队协作分工完成试验，记录试验数据【教师】将学生进行分组，发布短路试验任务，要求学生按任务步骤进行试验，完成数据的记录二、单相变压器短路试验1．测量单相变压器的变压比（1）按图1-22所示连接电路图1-22短路试验电路（2）按教材中的步骤进行操作，记录数据填入表1-6中。表1-6单相变压器的短路试验测量与计算结果/A/V/W/W/【学生】按照教师要求，团队协作分工完成试验，记录试验数据通过试验，理论联系实际，提高学生对知识点的理解程度，培养学生的实际动手能力，使学生体会学以致用的成功感，弘扬科学严谨的职业精神，践行服从纪律、团结协作的团队精神任务评价

（5min）【教师】按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入表1-7中评价项目评价标准满分实际得分老师评语技能操作正确连接电路20正确使用电工仪表20正确实施测量和计算20正确绘制空载特性曲线20参与程度认真参加活动，积极思考，主动与同学、指导老师进行交流，善于发现和解决问题10职业素养具有团队协作精神、安全生产意识和责任意识，具有一定的创新思维10总分100个人总结【学生】结合自身表现和指导老师的评价，对本次实施进行总结通过任务评价，对学生的付出与努力进行肯定与表扬教学反思本节课通过理论联系实践，强化学生对理论知识的理解，提高学生的动手能力，大部分同学能够按部就班完成试验，个别同学动手能力较差，不能很好的完成任务，教师应予以适当关注

课题三相变压器课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握三相变压器的磁路结构和联结组（2）熟悉三相变压器并联运行的原因和条件技能目标：能够判断三相变压器的绕组极性和连接组别素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：三相变压器的磁路结构、联结组、并联运行的原因和条件教学难点：三相变压器的联结组，并联运行的条件教学方法情景模拟法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（35min）第2节课：问题导入（5min）

传授新知（35min）课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（8min）【教师】创设情景，引发学生思考在某些航电设备中，常使三相变压器做Yd连接，将220V的交流电变换成线电压为36V的三相交流电，以此作为输出电源向仪表系统等重要负载供电。对于此类36V输出电源，通常要求其能对称输出，以保证负载的平稳运行。（1）三相变压器有哪些连接组别？（2）三相变压器采用Yd连接的运行特点是什么？【学生】聆听、思考、讨论运用生活案例导入，引发学生思考，明确本节任务和学习目标，端正学习态度传授新知

（35min）【教师】发布本节课任务【学生】扫一扫“任务工单1.3”，明确本节课任务【教师】提问：上节学习了单相变压器，如果要使用三相交流电源，你有什么办法？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结同学回答，展示图1-23，讲解三相变压器的磁路结构一、三相变压器的磁路结构1．三相组式变压器的磁路结构三相组式变压器由3台同容量单相变压器的一、二次绕组按照一定的顺序连接组成。磁路结构如图1-23所示。其各相磁路相互独立，互不关联，即各相主磁通都有自己独立的磁路。当外加三相对称电压时，三相主磁通对称，三相空载电流也对称。图1-23三相组式变压器的磁路结构2．三相芯式变压器的磁路结构将3台单相变压器的铁芯合在一起，用铁轭把3个铁芯柱连在一起，如图1-24（c）所示。三相芯式变压器是一个整体，三相磁路是相互关联的，任何一相的主磁通都要借助其他两相的铁芯柱作为回路。（a）有中间铁芯柱（b）无中间铁芯柱（c）常用型图1-24三相组式变压器的磁路结构【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示图1-25，讲解三相变压器的连接组二、三相变压器绕组的连接组1．变压器绕组的极性（1）同名端在变压器的一、二次绕组中，某一瞬时同为高电位（或同为低电位）的出线端称为同名端，一般用“·

”标识。当变压器一、二次绕组的绕向相同时，其同名端均在首端，标记如图1-25（a）所示。一、二次绕组电动势与（或电压）同相，其相位关系可以用相量和来表示。当变压器一、二次绕组的绕向相反时，其同名端一个在首端，一个在尾端，标记如图1-25（b）所示。一、二次绕组电动势与（或电压）反相。（a）绕向相同（b）绕向相反图1-25三相变压器一、二次绕组电动势的相位关系【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示三相变压器的端子图片，请同学们思考有哪些接法？你会怎么接？自由发言【学生】聆听、思考、回答【教师】借助图片，讲解三相变压器绕组的连接三相变压器的一次（高压）、二次（低压）绕组连接时，均有两种基本接法——星形连接和三角形连接。在连接3个高压绕组和3个低压绕组之前，需要判断高、低压绕组的极性，标记首、末端。常见的三相变压器首末端标记如下表所示。绕组名称首端末端中性点高压绕组、、、、N低压绕组、、、、n2．三相变压器绕组的连接三相变压器的高、低压绕组均可采用星形连接和三角形连接。1）星形连接星形连接是将三相绕组的末端、、（或、、）连接在一起，构成中性点，再将它们的首端、、（或、、）引出箱外，如图1-26所示。图1-26三相绕组的星形连接变压器高压绕组的星形连接用Y表示，有中性点引出时用YN表示，低压绕组的星形连接用y表示，有中性点引出时用yn表示；高压绕组的三角形连接用D表示，低压绕组的三角形连接用d表示。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】提问：如果不小心有一相接反了，会有什么后果？随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答若有一相绕组首尾接反了，变压器的空载电流会急剧增加，导致变压器发热，甚至会产生事故，这是不允许的。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示图1-14，讲解三相变压器的三角形连接2）三角形连接三角形连接是指将三相绕组的各相首尾相接，构成一个闭合的回路，再将三相绕组的接→的顺序连接，如图1-27（a）所示；逆序（逆时针）三角形连接是指三相绕组按照→→→的顺序连接，如图1-27（b）所示。无论采用哪种相序连接，若有一相绕组接反，都会产生不良后果。（a）顺序三角形连接（b）逆序三角形连接图1-14单相变压器的负载运行原理在星形连接中，其相电压只有线电压的，绕组的绝缘等级相应可以降低，此连接方式比较适用于高压绕组；在三角形连接中，导线截面可以比星形连接时减小到，节省材料，便于绕制，此连接方式比较适用于大电流的低压绕组。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解，使学生了解三相变压器的磁路结构和连接组，掌握三相变压器连接组的接法，培养学生养成脚踏实地的工作作风课程思政：科学容不得一丁点马虎，培养学生细心严谨的职业精神第二节课问题导入

（5min）【教师】提问：若高压绕组和低压绕组分别采用星形接法和三角形接法，有多少种组合？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】点评学生的回答，解疑释惑【学生】聆听、思考、理解、记忆用问题导入，在复习旧知的同时，考查学生对知识掌握的准确度和理解程度，培养学生主动思考，科学严谨的治学态度传授新知

（30min）【教师】扫码观看“连结组别的相量图”，在黑板上画图示范讲解连结组的判别3．三相变压器的连接组1）Yy连接组变压器的一、二次绕组都采用星形连接，其接线图如图1-28（a）所示。若变压器一、二次绕组的首端为同名端，连接方式为Yy0连接组；若变压器一、二次绕组的首端为异名端，连接方式为Yy6连接组。（a）接线图（b）相量图（c）时钟表示图图1-28Yy0连接组【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】对比Yy0连接组的分析方法，画出Yy6连接组的相量图和时钟表示法，随机挑选学生在黑板上演示【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】在黑板画图示范讲解Yd连接组的分析方法变压器的一次绕组采用星形连接，二次绕组采用逆序三角形连接，其接线图如图1-29（a）所示。若变压器一、二次绕组的首端为同名端，连接方式为Yd11连接组。若在Yd11连接组中将二次绕组的三角形连接相序改变，变为顺序三角形连接，连接方式变为Yd1连接组。（a）接线图（b）相量图（c）时钟表示图图1-29Yd11连接组【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】对比Yd11连接组的分析方法，画出Yd1连接组的相量图和时钟表示法，随机挑选学生在黑板上演示【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】展示图1-30，讲解三相变压器的并联运行三、三相变压器的并联运行三相变压器的并联运行是指将两台或多台变压器的一、二次绕组分别接到各自的公共母线上，共同对负载供电的运行方式，其接线图如图1-30所示。图1-30变压器并联运行接线图1．三相变压器并联运行的优点（1）提高供电的可靠性。（2）提高运行效率。（3）提高运行的经济性。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】提问：三相变压器是不是并联越多越好？随机邀请学生进行回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】点评学生回答并联变压器的台数不宜过多，否则会增加投资成本及损耗，一般采用两台变压器并联运行。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】借助图片，讲解三相变压器并联运行的条件2．三相变压器并联运行的条件1）变压比应相等两个线圈并联时，必须电压相等、极性相同（即变压比相等），才不会产生环流。如图1-31（a）所示，如果两台变压比不相等的变压器并联运行，两绕组之间将产生环流，如图1-31（b）所示。图1-31变压比不相等的变压器并联运行环流称为平衡电流，其大小与两台变压器的短路阻抗有关。平衡电流的产生不利于变压器的并联运行，。2）各变压器的连接组应相同连接组反映了一、二次绕组电压的相位关系，若连接组不同，则二次侧电压的相位也不同，此时即使二次侧线电压值相同，变压器并联之后也会产生环路电流。环流是额定电流的很多倍，会导致变压器的绕组烧毁。所以，不同连接组的变压器绝对不允许并联运行。3）变压器的短路阻抗（短路电压）应相等当变压器并联运行时，负载电流的分配与各变压器的短路阻抗成反比。当短路阻抗不等时，小的变压器承受的电流相对大些，可能会出现过载；大的变压器输出的电流就会较小，限制了整个并联变压器系统的利用率。为了使负载分配合理（容量大，电流也大），应该使短路阻抗尽量相等。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】思考：现实中如果并联运行的条件无法满足，是不是三相变压器就无法并联运行？【学生】聆听、思考、讨论【教师】点拨对于实际并联运行的变压器，其变压比和短路阻抗不可能完全相等，允许有符合规定的误差，但是连接组标号必须相同，否则极易损坏变压器。【学生】聆听、记录、思考借助视频和讲解，使学生掌握连接组的判别方法，培养学生举一反三的能力通过问答，培养学生深入思考，全面看待问题的能力课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点三相变压器的磁路结构三相变压器的连接组三相变压器的并联运行【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业【学生】完成课后作业延展知识面，多学科交叉学习教学反思本节课知识点较为抽象，学生接受起来有一定的难度，教师要想法调动学生学习的积极性，多措并举，提高学生学习的质量

课题三相变压器绕组极性及连接组别的测定课时1课时（45min）教学目标知识目标：技能目标：（1）（2）通过试验和校验三相变压器的连接组素质目标：培养团结协作、服从纪律的团队精神和科学严谨的职业精神教学重难点教学重点：教学难点：和校验三相变压器的连接组教学方法情景模拟法、问答法、实操法、讲授法、教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计（38min）（5min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前准备【教师】准备实施器材常用电工工具1套，万用表、交流电压表各1块，三相变压器1台（500～1000V·A），导线若干。【学生】预习实验内容准备实施器材，为任务的顺利实施做好物质保障考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务实施

（38min）【教师】将学生进行分组，发布空载试验任务，要求学生按任务步骤进行试验，完成数据的记录一、绕组极性的定1．一、二次绕组的定按教材中的步骤进行操作，将数据记录在教材上表1-9中。2．一次绕组极性的测定按教材中的步骤进行操作，将数据记录在教材上表1-10中。3．一、二次绕组极性的测定①按如图1-35所示连接电路。变压器的一次绕组与三相交流电源连接，6个绕组末端用导线连接。图1-35测定一、二次绕组极性线路图②按照教材中的步骤进行操作，将数据记录在教材上表1-11中。二、连接组别的测定1．Yy连接组的测定及校验（1）画出高、低压绕组接线图并标识首末端；（2）画出一、二次绕组的线电动势相量图；（3）画出时钟表示图；（4）按照教材中的步骤通电测量，将数据记录在教材上表1-12中；（5）计算并校验。2．Yd连接组的测定及校验Yd连接组的判定及校验步骤与Yy连接组基本相同。按照教材中的步骤通电测量，将数据记录在教材上表1-13中；计算并校验三、注意事项（1）本实训中加在三相变压器一次绕组上的电源电压不能超过其额定电压。（2）通电前应由指导老师检查连接好的试验电路图，核实无误后方可进行试验。（3）由于本试验中各步骤相关性较强，所以每次试验结束后，应确保测量结果无误才可进行下面试验。（4）试验完毕后应先关电源再拆线，同时注意人身及设备安全。【学生】按照教师要求，团队协作分工完成试验，记录试验数据通过试验，理论联系实际，提高学生对知识点的理解程度，培养学生的实际动手能力，使学生体会学以致用的成功感，弘扬科学严谨的职业精神，践行服从纪律、团结协作的团队精神任务评价

（5min）【教师】按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入表1-7中评价项目评价标准满分实际得分老师评语技能操作正确使用电工仪表10正确判定绕组极性20正确对相关参数进行测量20正确计算校验值并判定连接组别30参与程度认真参加活动，积极思考，主动与同学、指导老师进行交流，善于发现和解决问题10职业素养具有团队协作精神、安全生产意识和责任意识，具有一定的创新思维10总分100个人总结【学生】结合自身表现和指导老师的评价，对本次实施进行总结总结知识点，巩固印象教学反思本节课运用探究法，通过理论联系实践，在提高学生的动手能力的同时，强化了学生对理论知识的理解，教学效果良好

课题变压器的维护与检修课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）熟悉电力变压器的日常维护及检修方法（2）熟悉常用特种变压器的工作原理及检修方法技能目标：能够维护与检修变压器素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：电力变压器的日常维护及检修方法，特种变压器的工作原理及检修方法教学难点：电力变压器和特种变压器的检修方法教学方法情景模拟法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（35min）第2节课：问题导入（5min）

传授新知（35min）课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（8min）【教师】创设情景，引发学生思考某自耦变压器在投入运行后，其一次侧有电压，但电流较小，二次侧既无电压也无电流。维修师傅初步判断是二次侧断路所致。经过检测，维修师傅最终找出故障原因为二次侧引出线端头断裂，于是挑出线圈上的断头，焊上新的引出线，重新包好绝缘层，检测无误后通电运行，自耦变压器恢复正常。（1）自耦变压器的工作原理是什么？（2）它的常见故障有哪些？当其发生故障时，应如何进行检测和维修呢？【学生】聆听、思考、讨论通过任务导入，引发学生思考，以问题为导向，使学生明确本节内容的意义，从而端正学习态度传授新知

（35min）【教师】发布本节课任务【学生】扫一扫“任务工单1.3”，明确本节课任务【教师】请同学们扫码观看“变压器的检查与维护”，总结变压器检查与维护的常规项目和流程，随机邀请同学进行总结【学生】聆听、思考、观看、总结【教师】点评学生回答，师生共同总结电力变压器日常维修与检修要点一、电力变压器的日常维护与检修1．电力变压器的日常维护维护要点详见教材。2．电力变压器的日常检修检修要点详见教材。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】播放视频“大国重器：特高压换流变压器”，讲解特种变压器及其故障检修二、特种变压器及其故障检修1．常用的特种变压器1）自耦变压器自耦变压器实际是一台单绕组变压器，其二次绕组是一次绕组的一部分。其结构原理如图1-36所示。自耦变压器的一次绕组和二次绕组之间，不仅有磁路的耦合关系，还有直接的电路联系。图1-36自耦变压器的结构原理自耦变压器的变压比：自耦变压器，其变压比一般为1.2～2。由于一次侧与二次侧的电路直接联系，高压侧的电气故障会波及低压侧，因此规定自耦变压器不能用于安全照明。2）互感器互感器又称为仪用变压器，是一种用以传递信息给测量仪器、仪表和保护、控制装置的电能变换器，分为电流互感器和电压互感器两种，它们的工作原理与变压器相同。使用互感器一般有两个目的：一是为了保证工作人员的安全，将测量回路与高压电网隔离；二是可以使用小量程的电流表测量大电流，用低量程的电压表测量高电压。（1）电流互感器一次绕组由截面积较大的导线构成，与需要测量电流的电路串联；二次绕组的匝数较多，导线截面积较小，与阻抗很小的仪表（如电流表、功率表的电流线圈等）连接成闭路。电流互感器的运行相当于单相变压器的短路运行，结构原理如图1-37所示。图1-37电流互感器的结构原理变流比：注意事项：使用时，电流互感器的二次侧不能开路。（2）电压互感器一次绕组匝数很多，直接并联到被测的高压线路上；二次绕组匝数较少，接在高阻抗的测量仪表（如电压表、功率表的电压线圈等）上。电压互感器的运行情况相当于单相变压器的空载运行。注意事项：使用时，电压互感器的二次侧不能短路。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】对比分析电压互感器与电流互感器的异同电压互感器电流互感器结构一次绕组匝数很多，并联到被测的高压线路上截面积较大的导线构成，与需要测量电流的电路串联；二次绕组匝数较少，接在高阻抗的测量仪表匝数较多，导线截面积较小，接阻抗很小的仪表运行特性相当于单相变压器的空载运行相当于单相变压器的短路运行注意事项二次侧不能短路二次侧不能开路【学生】聆听、思考、理解、记忆借助视频，提高学生对知识点的理解程度，通过总结，培养学生归纳总结的能力利用视频，融入思政教育，使学生明白科技兴国的重要性，弘扬科学严谨、执着专注、精益求精的工匠精神通过对比分析，加深学生对知识点的理解，培养学生归纳总结的能力第二节课复习导入

（5min）【教师】提问：自耦变压器的特点是什么？【学生】聆听、思考、回答通过复习旧知，考查学生对知识掌握的准确度和理解程度传授新知

（30min）【教师】请根据电焊作业的特点，分析电焊变压器的特点。分组讨论派代表回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，展示图1-38，讲解电焊变压器的特点3）电焊变压器电焊变压器是一种特殊的降压变压器。为了保证电焊的质量和电弧燃烧的稳定性，电焊变压器一般有以下要求：（1）具有60～75V的空载电压；（2）电焊变压器应具有迅速下降的外特性，如图1-38所示。图1-38电焊变压器的外特性（3）焊接电流大小可调；（4）短路电流不应太大，也不应太小。一般不超过额定电流的两倍，且在工作中电流应比较稳定。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】借助图1-39，分析讲解电焊变压器的工作原理电焊变压器的一、二次绕组一般分装在两个铁芯柱上，以使绕组的漏抗比较大。常用的电焊变压器有带电抗器的电焊变压器和加装可移动铁芯的磁分路电焊变压器两种，如图1-39所示。（a）带电抗器的电焊变压器（b）加装可移动铁芯的磁分路电焊变压器图1-39电焊变压器的工作原理带电抗器的电焊变压器如图1-39（a）所示。它是在二次绕组中串接一个电抗器，电抗器中的气隙可以用螺杆调节。电焊工作电流通过调节气隙进行改变，一次绕组中的分接头调节起弧电压。加装可移动铁芯的磁分路电焊变压器如图1-39（b）所示。它是在一、二次绕组铁芯柱中间，加装一个可移动的磁分路铁芯，通过调节磁分路的磁阻，即可调节漏抗大小和工作电流的大小，以满足不同焊件和焊条的要求。二次绕组中的分接头，调节空载时的起弧电压。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】讲解特种变压器常见故障及检修方法2．特种变压器常见故障及检修方法故障现象故障原因检修方法引出线端头断裂端头折弯次数过多、端头遇到猛拉、焊接处霉断（焊剂残留过多）或引出线过细端头在线圈的最外层，焊上新的引出线，包好绝缘层；端头在线圈内层，需要拆开重绕。线圈的匝间短路匝间短路发生在线圈的最外层，可掀去绝缘层后，进行修复处理；若故障发生在线圈内部，需拆开重绕。线圈对铁芯短路线圈外形尺寸过大而铁芯窗口容纳不下，或绝缘裹垫得不佳，抑或遭到剧烈跌碰参照匝间短路铁芯噪声过大电磁噪声常是设计时铁芯磁通密度选用得过高，或变压器过载，抑或存在漏电故障等原因所致；机械噪声常是铁芯没有压紧，在运行时硅钢片发生机械振动所致。电磁噪声，可换用质量较佳的同规格硅钢片、减轻负载、排除漏电故障。机械噪声，压紧铁芯。线圈漏电线圈受潮或绝缘老化所所致若是受潮，烘干即可；若是绝缘老化，严重的较难排除，轻度的拆去外层包缠的绝缘层，烘干后重新浸漆。线圈过热过载或漏电所致，也可能是设计原因所致；若是局部过热，则多是匝间短路参照匝间短路铁芯过热过载、设计不佳、硅钢片质量不佳或重新装配硅钢片时少插入硅钢片参照上述相关内容输出侧电压下降一次侧输入的电源电压不足（未达到额定值）、二次绕组存在匝间短路，对铁芯短路、漏电，或过载参照上述相关内容【学生】聆听、理解、思考、记忆借助视频，使学生理解空载试验与短路试验的目的，掌握试验方法和分析方法，培养学生养成脚踏实地、求真务实的工作作风课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点一、电力变压器的日常维护与检修二、特种变压器及其故障检修【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业【学生】完成课后作业延展知识面，多学科交叉学习教学反思本节课知识点较为琐碎，难度一般，学生理解起来较为容易，但要学以致用有一定的难度，需要勤加练习

课题检修变压器课时1课时（45min）教学目标知识目标：熟悉电力变压器的日常维护及检修方法技能目标：掌握小型变压器的检修流程及检修方法素质目标：养成脚踏实地、求真务实的工作作风弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：小型变压器的检修流程及检修方法教学难点：小型变压器的检修流程及检修方法教学方法情景模拟法、问答法、实操法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计（38min）（5min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前准备【教师】准备实施器材常用电工工具1套，万用表、兆欧表各1块，自耦变压器1台，滑杆电阻器（75Ω、10A）1个，导线若干。【学生】预习实验内容准备实施器材，为实验的进行做好物质保障考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务实施

（38min）【教师】将学生进行分组，发布空载试验任务，要求学生按任务步骤进行试验，完成数据的记录一、绝缘电阻的检测用兆欧表检测线圈与铁芯之间以及线圈匝间的绝缘电阻，正常均应不低于0.5MΩ。若检测异常，则分析故障原因，并进行相关检查，找出故障位置并排除故障。二、通电检测（1）观察并记录该自耦变压器的型号、额定电压、额定电流、输出电压、容量及变压比等参数。（2）空载检查接通电源，使自耦变压器二次侧开路，检测自耦变压器二次绕组的电压、一次侧电流是否正常。记录检测数据，并分析检测结果。结果异常时，分析故障原因，并进行相关检查，找出故障位置并排除故障。（3）带额定负载检查检测自耦变压器一、二次侧的电流和绕组的电压。记录检测数据，并分析检测结果。结果异常时，分析故障原因，并进行相关检查，找出故障位置并排除故障。（4）温升检查温度偏高时进行相关检查，找出故障位置并排除故障。（5）异响检查有异响时进行相关检查，找出故障位置并排除故障。【学生】按照教师要求，团队协作分工完成试验，记录试验数据通过试验，理论联系实际，提高学生对知识点的理解程度，培养学生的实际动手能力，使学生体会学以致用的成功感，弘扬科学严谨的职业精神，践行服从纪律、团结协作的团队精神任务评价

（5min）【教师】按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价