电机与变压器教案
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授课教师:陈爱敏一、单相异步电动机的工作原理1、脉动磁场的分解和合成在三相异步电动机中曾讲到,向三相绕组通人三相对称交流电,则在定子与转子的气隙中会产生旋转磁场。
当电源一相断开时,电动机就成了单相运行(也称为两相运行),气隙中产生的是脉动磁场。
单相异步电动机工作绕组通人单相交流电时,产生的也是一个脉动磁场,脉动磁场的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化,但磁场的轴线空间位置不变,因此磁场不会旋转,当然也不会产生启动力矩。
但这个磁场可以用矢量分解的方法分成两个大小相等(B1 = B2)、旋转方向相反的旋转磁场。
两个正、反向旋转的磁场就合成了时间上随正弦交流电变化的脉动磁场。
a)单相电动机工作绕组的脉动磁场b)脉动磁场的分解图7—1单相脉动磁场及其分解2、单相异步电动机的工作原理脉动磁场分解成两个大小相等(B1=B2)旋转方向相反的旋转磁场,这两个旋转磁场产生的转矩曲线如图T是顺时针旋转磁7—2中的两条虚线所示。
转矩曲线1T是逆时针旋转磁场产生的。
在场产生的,转矩曲线2n=0 处,两个力矩大小相等、方向相反,合力矩T=0 ,在n≠0 处,两个力矩大小不相等、方向相反,但合力矩T≠0 ,说明单相绕组产生的脉动磁场是没有启动力矩的,但如果外加力矩使电动机启动,则启动后的电动机就有力矩了,电动机正反向都可旋转,方向由所加的外力矩方向决定。
上述分析说明了缺相的三相异步电动机不会自行启动的原因,也说明了运行中的三相异步电动机如缺相后仍会继续转动的原因,但缺相运行的三相异步电动机工作的两相绕组可能会流过超出额定值的电流,时间稍长会过热损坏。
3、两相旋转磁场(1)两相旋转磁场产生的条件为:1)定子在空间上有两个相差900电角度的绕组;2)通入两绕组的电流在相位上相差900,两绕组产生的磁动势相等。
(2)两相旋转磁场的转向两相旋转磁场的转向是从电流相位超前的绕组转向电流相位落后的绕组。
(2)两相旋转磁场的同步转速1n:pfn601(m inr)图7—补两相旋转磁场的产生a)电流波形图b)旋转磁场二、单相异步电动机的分类根据获得启动转矩的方法不同,单相异步电动机的结构也存在较大差异,主要分为罩极式单相异步电动机和分相式单相异步电动机两大类。
可编辑修改精选全文完整版1-1变压器的分类和用途【教学过程】:小结:变频器的分类及用途1-2变压器的结构与冷却方式【教学过程】:二、变压器的冷却方式1、三相油浸自冷式2、三相油浸风冷式3、三相强迫油循环风冷式4、三相强迫油循环水冷式三、变压器的主要附件1、气体继电器2、分接开关3、绝缘套管4、压力释放阀5、测温装置小结:变压器的结构及冷却方式1-3变压器的原理【教学过程】:(2)变压器中存在漏磁通(3)变压器铁心中存在铁耗二、变压器的负载运行1、磁动势平衡方程3、阻抗变换4、变压器的外特性5、电压调整率6、变压器的损耗和效率(1)铁耗 P fe P fe≈p o(2) 铜耗2-1 单相变压器绕组的极性【教学过程】:一、极性的意义1、直流电源的极性恒定不变2、交流电源的极性只存在瞬时极性3、单相变压器的极性定义:变压器一次、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系,用同名端来标记。
4、变压器绕组的连接和极性的重要性(1)绕组串联正向串联与反向串联二、变压器绕组的极性判定1、直观法2、仪表测量法(1)直流法2-2 三相变压器绕组的连接及首尾判别【教学过程】:2-3三相芯式变压器绕组的连接组别【教学过程】:2-4电力变压器的铭牌参数【教学过程】:3-1三相变压器的并联运行【教学过程】:3-2变压器的维护及检修【教学过程】:4-1自耦变压器【教学过程】:4-2仪用变压器【教学过程】:4-3电焊变压器【教学过程】:5-1电动机的种类和用途【教学过程】:5-2三相异步电动机的结构【教学过程】:5-3三相异步电动机的拆装【教学过程】:。
电机与变压器教案15(增加特殊条款)电机与变压器教案一、教学目标1.知识与技能:(1)了解电机和变压器的定义、分类及工作原理;(2)掌握电机和变压器的结构、性能及用途;(3)学会分析电机和变压器在实际应用中的问题及解决方法。
2.过程与方法:(1)通过观察、实验和演示,培养学生的观察能力和动手操作能力;(2)通过问题讨论和案例分析,提高学生的分析问题和解决问题的能力;(3)通过小组合作,培养学生的团队协作能力。
3.情感态度与价值观:(1)激发学生对电机和变压器知识的兴趣,培养学生的求知欲;(2)培养学生的安全意识,养成规范操作的习惯;(3)培养学生的环保意识,关注电机和变压器的能效问题。
二、教学内容1.电机的基本概念(1)定义:电机是将电能转换为机械能的装置;(2)分类:交流电机、直流电机;(3)工作原理:利用电磁感应原理,实现电能与机械能的相互转换。
2.变压器的基本概念(1)定义:变压器是利用电磁感应原理,实现电压和电流的变换装置;(2)分类:升压变压器、降压变压器;(3)工作原理:通过原、副线圈的电磁感应,实现电压和电流的变换。
3.电机和变压器的结构、性能及用途(1)结构:电机主要由定子和转子组成,变压器主要由铁芯和线圈组成;(2)性能:电机的性能指标有功率、转速、效率等,变压器的性能指标有变压比、效率、绝缘等级等;(3)用途:电机广泛应用于工业、农业、交通运输等领域,变压器主要用于输电、配电和电力调节。
4.电机和变压器的实际应用案例分析(1)电机在实际应用中可能出现的问题及解决方法;(2)变压器在实际应用中可能出现的问题及解决方法。
三、教学方法1.讲授法:讲解电机和变压器的基本概念、工作原理和性能指标;2.演示法:演示电机和变压器的实际应用,让学生直观地了解其工作过程;3.实验法:让学生动手操作,观察电机和变压器的性能,培养学生的动手能力;4.讨论法:针对电机和变压器的实际应用案例,引导学生进行分析和讨论,提高学生的问题解决能力。
电机与变压器教学案例设计一、引言电机和变压器是电工领域中非常重要的基础知识,也是电气工程师必须掌握的内容。
为了更好地提高学生对电机和变压器的理解和应用能力,本文设计了一套电机与变压器教学案例,旨在帮助学生通过实际案例的学习和实践,更好地掌握相关概念和原理。
二、电机教学案例设计1. 案例一:单相感应电动机使用案例一可以让学生了解单相感应电动机的工作原理和构造。
通过展示电动机的内部结构和工作原理,让学生从零基础上了解电动机的工作原理。
2. 案例二:三相感应电动机案例二主要针对三相感应电动机的工作原理和应用。
通过展示三相感应电动机的线圈、转子和定子,让学生了解其工作原理,并通过实际操作掌握电动机的控制方法。
3. 案例三:直流电机直流电机是非常常见的电机类型,因此案例三主要介绍了直流电机的构造和工作原理。
学生可以通过实际动手操作来掌握直流电机的工作原理和控制方法。
三、变压器教学案例设计1. 案例一:单相变压器案例一主要介绍了单相变压器的工作原理和构造。
通过展示变压器的原理图和示意图,让学生了解如何计算变压器的变比和效率。
2. 案例二:三相变压器案例二主要针对三相变压器的工作原理和应用。
通过详细介绍三相变压器的连接方式和变比计算方法,让学生了解如何应用三相变压器进行电压变换。
3. 案例三:自耦变压器案例三主要介绍了自耦变压器的工作原理和应用。
通过实际案例操作,学生可以了解如何通过自耦变压器实现电压的升降。
四、教学案例的实施方式为了更好地帮助学生理解和掌握电机和变压器的知识,本文设计的教学案例可以采用以下实施方式:1. 实物展示:通过展示真实的电机和变压器实物,让学生直观地了解其构造和工作原理。
2. 模拟实验:通过模拟实验的方式,让学生亲自动手操控电机和变压器,实际体验和操作,掌握相关原理和操作技能。
3. 计算实例:通过实际的计算实例,让学生掌握电机和变压器的计算方法和技巧,提高他们的实际应用能力。
五、结论通过设计上述的电机与变压器教学案例,可以帮助学生更好地理解和掌握电机与变压器的工作原理、构造、应用以及计算方法。
《电机与变压器》教案一、教学目标1. 知识目标(1)了解电机和变压器的基本概念、分类和结构。
(2)掌握电机和变压器的工作原理及其运行特性。
(3)熟悉电机和变压器在生产和生活中的应用。
2. 能力目标(1)能够分析电机和变压器的工作过程,判断故障原因。
(2)能够选择合适的电机和变压器,并进行性能评估。
(3)能够对电机和变压器进行维护和保养。
3. 情感、态度与价值观目标(1)培养学生对电机和变压器行业的兴趣,提高学生学习的积极性。
(2)培养学生团队合作精神,提高学生的实践能力。
二、教学内容1. 电机的基本概念及分类(1)电机的定义(2)电机的分类2. 电机的主要结构及其功能(1)直流电机结构及功能(2)交流电机结构及功能3. 电机的工作原理及运行特性(1)直流电机工作原理及运行特性(2)交流电机工作原理及运行特性4. 变压器的基本概念及分类(1)变压器的定义(2)变压器的分类5. 变压器的主要结构及其功能(1)电力变压器结构及功能(2)电力电子变压器结构及功能三、教学方法1. 讲授法:讲解电机和变压器的基本概念、工作原理及运行特性。
2. 案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解电机和变压器的应用。
3. 讨论法:组织学生进行小组讨论,培养学生的团队合作精神。
4. 实践操作法:安排实验室实践,让学生动手操作,提高实际操作能力。
四、教学资源1. 教材:《电机与变压器》2. 课件:电机和变压器的基本概念、结构、工作原理及运行特性等。
3. 实验室设备:电机和变压器实验装置五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况、小组讨论等。
2. 考试成绩:期末考试,包括选择题、填空题、计算题和简答题。
教学反思:在教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学方法和节奏,确保学生能够掌握电机和变压器的基本知识。
注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
加强与学生的互动,激发学生的学习兴趣,提高课堂氛围。
六、教学内容6. 电机和变压器的选择与安装(1)电机类型的选择(2)电机容量的选择(3)变压器的选择与安装7. 电机和变压器的运行与维护(1)电机运行注意事项(2)变压器运行注意事项(3)电机和变压器的维护与保养8. 电机和变压器的故障分析与处理(1)电机常见故障分析与处理(2)变压器常见故障分析与处理9. 电机和变压器在生产和生活中的应用案例分析(1)电机在工业生产中的应用案例(2)变压器在电力系统中的应用案例10. 电机和变压器的发展趋势及新技术(1)电机发展趋势及新技术(2)变压器发展趋势及新技术七、教学方法1. 讲授法:讲解电机和变压器的选择、安装、运行与维护等知识。
项目三单相交流异步电动机一、教学目标1.熟悉单相交流异步电动机的基本结构和工作原理。
2.理解几种常用单相交流异步电动机的工作原理及使用场合。
3.掌握拆装单相交流异步电动机的方法和步骤。
4.学会分析单相交流异步电动机的常见故障,并进行检修。
5.了解单相异步电动机的定子绕组的组成,能绘制单相交流异步电动机定子绕组展开图。
二、课时分配本章共3个任务,本章安排8课时。
三、教学重点我们通过本项目的实施,了解单相交流异步电动机是利用单相电源供电的一种小容量交流异步电动机,又称单相异步电动机。
它具有结构简单、运行可靠、维修方便、成本低廉、噪声小、对无线电系统干扰小等优点,特别是可以直接用220V交流电源供电,因而常用在功率不大的家用电器和小型动力机械中。
四、教学难点1.熟悉单相交流异步电动机的基本结构和工作原理。
2.掌握拆装单相交流异步电动机的方法和步骤。
五、教学内容任务一认识单相交流异步电动机一、单相交流异步电动机的基本结构1. 定子(1)定子铁心:(2)定子绕组:(3)机座与端盖:2. 转子(1)转子铁心:(2)转子绕组:(3)转轴:3. 起动装置(1)电压型起动继电器:(2)电流型起动继电器:(3)差动型起动继电器:二、单相交流异步电动机的工作原理1. 单相绕组的脉动磁场2. 两相绕组的旋转磁场(1)单相交流异步电动机的拆装实训。
(2)单相交流异步电动机在使用中因故障检查或日常维护等原因,需进行拆卸与装配。
只有掌握正确的拆卸与装配技术,才能保证电动机的修理质量。
一、实训目的(1)通过对单相交流异步电动机的拆装,熟悉其内部结构,理解其工作原理。
(2)熟悉单相电动机的基本拆装方法和步骤。
(3)掌握兆欧表、万用表等仪表的使用。
二、实训器材仪表、材料、设备等详见表3-1。
三、实训内容1. 认识实训器材2. 单相交流异步电动机的拆装方法和步骤(1)单相交流电动机拆卸前的准备工作:(2)单相异步电动机的拆卸步骤:(3)主要零部件的拆卸方法:①皮带轮或联轴器的拆卸:②风罩和风扇叶的拆卸:③轴承盖和端盖的拆卸:④抽出转子:⑤定子铁心和绕组的取出:(4)单相交流异步电动机的装配:(5)装配后检验:四、注意事项(1)在拆卸前要吹净单相异步电动机表面的灰尘,并将电动机表面擦拭干净。
课题名称《电机与变压器》绪论授课章节授课日期授课班级13机电5 授课时数2教学方法启发式、头脑风暴法等教学目标知识目标1、通过教学使学生掌握电机在国民经济中的地位;电机的主要类型;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能力目标方法能力:多举例,帮助学生触类旁通社会能力:小组合作锻炼团结协作的能力教学对象分析学习基础比较差,学习主动性不强。
教材分析及处理本门课程比较深,大胆的尝试多引用,以类比的方式改变同学们的认识层面。
教学重点与难点重点:电机在国民经济中的地位难点:学习本课程所需要的基础知识教学准备教学环节教学内容与过程师生活动教学方法设计意图一、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环节教学内容与过程师生活动教学方法设计意图三、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。
电工与电子技术-变压器与电动机电子教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握变压器的工作原理、构造及特性,能够运用变压器进行电压和电流的转换。
2. 使学生了解电动机的分类、工作原理和性能,能够选择合适的电动机并掌握其控制方法。
3. 培养学生运用电工与电子技术知识解决实际问题的能力,提高学生的实践操作技能。
二、教学内容1. 变压器:变压器的工作原理、构造、特性及应用。
2. 电动机:电动机的分类、工作原理、性能及控制方法。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解变压器和电动机的基本原理、构造和性能。
2. 利用实物展示和图片,帮助学生直观地理解变压器和电动机的内部结构和工作过程。
3. 通过案例分析和实践操作,培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
四、教学准备1. 准备相关的教学PPT和教学视频,用于讲解和展示变压器和电动机的原理和结构。
2. 准备实物模型或图片,用于直观展示变压器和电动机的内部结构。
3. 准备实验设备和材料,用于学生的实践操作和实验观察。
五、教学过程1. 引入:通过讲解电工与电子技术在现代社会中的重要性,引出本节课的主题:变压器与电动机。
2. 讲解:讲解变压器的工作原理、构造和特性,以及电动机的分类、工作原理和性能。
3. 展示:利用实物展示和图片,展示变压器和电动机的内部结构和工作过程。
4. 案例分析:分析实际应用中的变压器和电动机,让学生了解其在工作中的作用和重要性。
5. 实践操作:安排学生进行实验操作,观察和记录变压器和电动机的工作情况。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点和难点。
7. 作业布置:布置相关的练习题,巩固学生对变压器和电动机的理解和掌握。
六、教学评估1. 采用课堂提问、作业批改和实验报告等方式进行教学评估。
2. 关注学生在课堂上的参与度和理解程度,及时发现并解决问题。
3. 评估学生的实践操作能力,要求学生能够独立完成实验操作并正确记录数据。
七、教学拓展1. 介绍变压器和电动机在现代工业中的应用领域,如电力系统、交通运输、家用电器等。
电工基础课教案新授课链接一:变压器的用途、种类和构造一、用途和种类变压器是利用互感原理工作的电磁装置,它的符号如下图所示,T 是它的文字符号.图 11-1 变压器的符号用途:变压器可以变换电压,还可以变换电流(如变流器、大电流发生器),变换阻抗(如电子技术中的输入、输出变压器),改变相位(如改变绕组的连接方法来改变变压器的极性)。
还具有隔离高压和直流的作用。
变压器是输配电、电子技术和电工测量中的十分重要的电气设备。
种类:变压器的种类很多,一般变压器可按用途、结构、相数分类。
1、按用途可分为:输配电用的电力变压器电解用的整流变压器特殊使用用的调压、整流变压器电子技术中的输入、输出变压器用于测量的电压互感器、钳形电流表等。
2、按绕组结构可分为:双绕组变压器多绕组变压器自耦变压器.3、按相数可分为:单相变压器三相变压器多相变压器。
4、按调压方式不同:无激磁调压变压器有载调压变压器。
5、按冷却方式不同:可分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器和充气式变压器。
二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和绕组两部分构成.1、铁心是变压器的磁路通道,是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片叠装而成,以便减少涡流和磁滞损耗。
每一片硅钢片的厚度为0。
35~0。
5mm,表面涂有绝缘漆。
按其构造形式可分为心式和壳式两种.铁心铁心绕组绕组2、绕组是变压器的电路部分.是用漆包线、纱包线或丝包线绕成。
及电源相连的绕组叫一次绕组,也叫原绕组、原边或初级线圈;及负载连接的绕组叫二次绕组,也叫副绕组、副边或次级线圈。
3、油箱是变压器的外壳,里面充满油.变压器里的油,既起冷却作用,又起绝缘作用。
较大容量的变压器还有绝缘套管、分接开关、储油柜、吸湿器、安全通道、气体继电器、净油器和温度计等附件。
链接二:变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的,一次绕组接在交流电源上,在铁心中产生交变磁通,从而在一次、二次绕组产生感应电动势,如下图3所示。
《电机与变压器教案》一、教案背景:电机与变压器作为电气工程中的重要部分,具有广泛的应用和重要的作用。
通过系统地学习电机与变压器的原理与操作方法,可以帮助学生深入了解电机与变压器的工作原理,为他们今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、教学目标:1.了解电机与变压器的分类和基本原理。
2.掌握电机与变压器的基本操作方法。
3.能够使用电机与变压器进行实际应用。
三、教学内容与活动:1.电机的分类和工作原理:a.直流电机b.交流电机c.同步电机d.异步电机e.步进电机活动:通过实物展示和视频演示,让学生了解每种电机的工作原理和应用场景。
2.变压器的分类和工作原理:a.隔离变压器b.调压变压器c.自耦变压器活动:通过实物展示和实验操作,让学生亲身体验变压器的工作原理和使用方法。
3.电机与变压器的操作方法:a.电机的启停与速度调节b.变压器的接线与输出控制活动:组织学生分组进行实验操作,让学生熟练掌握电机与变压器的操作方法。
4.电机与变压器的应用实例:a.电机在家电中的应用b.变压器在电力系统中的应用活动:让学生查找和总结电机与变压器在实际应用中的案例并进行分析讨论。
四、教学重点与难点:1.电机与变压器的分类和工作原理的理解与掌握。
2.电机与变压器的操作方法的熟练掌握。
3.电机与变压器的应用实例的分析与总结。
五、教学评价方式:1.以小组或个人形式进行课堂练习与实验操作,检测学生对电机与变压器的掌握程度。
2.结合课堂讨论与案例分析,评估学生对电机与变压器应用实例的理解和分析能力。
六、教学资源准备:1.教材: 电机与变压器原理及应用教材。
2.实物展示: 各类电机和变压器实物样品。
3.视频资源: 相关电机与变压器的工作原理视频。
4.实验仪器: 实验所需的电机和变压器实验设备。
七、教学活动安排:本教学内容预计需要4节课完成,具体安排如下:第一节课:1.教师介绍课程背景和教学目标。
2.通过实物展示和视频演示,让学生了解电机的分类和工作原理。
《电机与变压器》第四版教材教案XX市XX学校XX教研室使用班级 XX级X班 XXX教室绪论一电机在电能产生、传输、转换中的作用电能在产生、传输、使用上拥有诸多的优势,这个过程中,电机起了关键性的作用。
电动机的作用是将电能转换为机械能。
现代各种生产机械都广泛应用电动机来驱动。
二、电能的产生发电机:其他形式的能转化为电能⑴火力发电:燃料的化学能→水和水蒸气的能→发电机转子的机械能→电能⑵水力发电:水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能⑶核能发电:核能→水和蒸汽的能→发电机转子的机械能→电能三、变压器在电能的传输中的作用1.减小输电线电阻的方法来提高电能的传输效率,有色金属消耗大,安全系数低。
2.提高输电电压,有色金属消耗小,输电成本较低,安全系数高,故广泛使用。
四、电动机在电能的使用上的优点三相异步电动机具有高效、节能、性能好、振动小、噪音低、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点。
五、电机发展概况蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后,19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化时代。
20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命。
发展趋势:高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速。
第一单元变压器的分类、结构和原理教学目的与要求:熟悉变压器的分类、结构、用途。
掌握变压器工作原理,理解变压器空载试验和短路试验的目的、方法。
教学重点:变压器结构、原理、阻抗变换、外特性、损耗与效率。
教学难点:变压器原理分析、电压方程式、效率分析。
教学容与步骤:课题一变压器的分类和用途变压器是一种能够改变交流电压的设备。
除了用于改变电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及相位等。
变压器的种类很多,分类方法也很多。
电压在35kv及以下,容量在5~500kVA称为小型变压器,630~6300kVA称为中型变压器。
2.大型变压器。
电压在110kV及以下,容量为8000~63000kVA的变压器。
教案-变压器与电动机一、教学目标1. 了解变压器的基本原理和构造。
2. 掌握变压器的工作原理和特性。
3. 认识电动机的类型和结构。
4. 理解电动机的工作原理和特性。
5. 能够分析实际问题,提出解决方案。
二、教学内容1. 变压器的基本原理和构造变压器的作用变压器的构造变压器的主要部件2. 变压器的工作原理和特性变压器的工作原理变压器的电压和电流关系变压器的效率和损耗3. 电动机的类型和结构电动机的分类电动机的结构电动机的主要部件4. 电动机的工作原理和特性电动机的工作原理电动机的启动和制动电动机的运行特性5. 电动机的应用电动机的选用电动机的安装和调试电动机的运行维护三、教学方法1. 讲授法:讲解变压器和电动机的原理、构造、特性和应用。
2. 演示法:展示变压器和电动机的实物和模拟实验。
3. 案例分析法:分析实际问题,提出解决方案。
4. 小组讨论法:分组讨论,分享学习心得和经验。
四、教学准备1. 教学PPT:制作变压器和电动机的原理、构造、特性和应用的PPT。
2. 实物和模型:准备变压器和电动机的实物和模型。
3. 实验器材:准备电动机的实验器材。
4. 案例材料:收集相关的实际问题案例。
五、教学评价1. 课堂参与度:评估学生在课堂上的发言和提问。
2. 作业和练习:评估学生完成作业和练习的情况。
3. 实验报告:评估学生完成实验的情况。
4. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的表现。
六、教学步骤1. 引入新课:通过讲解变压器与电动机在日常生活和工业中的应用,引发学生对变压器与电动机的兴趣。
2. 讲解变压器的基本原理和构造:介绍变压器的作用、构造以及主要部件,如初级线圈、次级线圈、铁芯等。
3. 演示变压器的工作原理:通过示教板或实物演示变压器的工作原理,让学生直观地理解变压器的电压和电流关系。
4. 讲解电动机的类型和结构:介绍电动机的分类,如交流电动机、直流电动机等,以及电动机的结构,如转子、定子、轴承等。
5. 演示电动机的工作原理:通过示教板或实物演示电动机的工作原理,让学生直观地理解电动机的工作原理。
可编辑修改精选全文完整版电机与变压器教案变压器的工作原理(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除技工学校文化理论课教案编号: 0707-03 流水号:一、教学回顾及导入课题变压器的工作原理变压器---利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电力系统中生产,输送,分配和使用电能的重要装置。
也是电力拖动系统和自动控制系统中,电能传递或作为信号传输的重要元件与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组用U1 ,I1,E1,N1表示,与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组用U2,I2,E2 ,N2表示。
同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为 Fm ,该磁通量称为主磁通二、新课讲授什么是空载运行变压器一次绕组加上交流电压,二次绕组开路的运行情况一.空载时的物理情况1.空载磁场空载电流 i0 产生一个交变磁通势 i0N1 ,并建立交变磁场主磁通Øm通过铁心闭合的磁通量(占绝大部分)漏磁通Ø1ó通过油和空气闭合的磁通量(占少量)2.主磁通感应电动势主磁通在一次绕组和二次绕组产生感应电动势:e1(t) = -N1 dFm/dte2(t) = -N2 dFm/dt3. 感生漏电动势交链一次绕组的漏磁通在一次绕组中感生漏电动势e1s(t) = -N1 dF1s/dt列出一次、二次绕组的电动势平衡方程式u1 = i0r1+(-e1s)+(-e1) = i0r1+ N1dF1s/dt + N1dFm/dtu20 = e2 = - N2 dFm/dt1.变压器感应电势1)主磁通若 u1 随时间按正弦规律变化,则Øm 也按正弦规律变化,设❖所以 e1 和 e2 也按正弦规律变化2.变压器变比当一次绕组上加上额定电压 U1N 时,一般规定此时二次绕组开路电压将是额定电压 U2N ,因此可以认为,变压器的电压比就是匝数比在三相变压器中,电压比规定为高压绕组的线电压与低压绕组的线电压之比二) 空载电流1)空载电流主要作用是在铁心中建立磁场,产生主磁通2)空载时的变压器实际上就是一个非线性电感器三、课堂小结四、布置作业。
电机与变压器教案之变压器的工作原理教学目标:1. 理解变压器的基本概念和工作原理。
2. 掌握变压器的构造和主要部件。
3. 了解变压器的分类和特点。
4. 能够分析变压器的工作过程和性能指标。
教学内容:第一章:变压器的基本概念1.1 什么是变压器1.2 变压器的作用和应用领域第二章:变压器的工作原理2.1 变压器的工作原理概述2.2 变压器的电磁感应原理2.3 变压器的能量转换过程第三章:变压器的构造和主要部件3.1 变压器的构造简介3.2 铁芯(磁芯)的作用和类型3.3 线圈的作用和结构3.4 绝缘材料的作用和选择第四章:变压器的分类和特点4.1 按冷却方式分类:自冷变压器、油冷变压器、空气冷却变压器等4.2 按结构形式分类:壳式变压器、芯式变压器等4.3 按相数分类:单相变压器、三相变压器等4.4 变压器的特点和适用范围第五章:变压器的工作过程和性能指标5.1 变压器的工作过程分析5.2 变压器的电压比和变比5.3 变压器的效率和损耗5.4 变压器的短路阻抗和负载损耗教学方法:1. 采用讲授法,讲解变压器的基本概念、工作原理、构造和分类等内容。
2. 采用演示法,展示变压器的实物图和示意图,帮助学生直观理解变压器的构造和工作过程。
3. 采用案例分析法,分析实际工作中的变压器应用案例,提高学生的实际应用能力。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对变压器基本概念和分类的理解。
2. 小组讨论:让学生探讨变压器的工作原理和构造,加强团队合作能力。
3. 课后作业:布置有关变压器性能指标计算和应用的题目,巩固所学知识。
教学资源:1. PPT课件:展示变压器的基本概念、工作原理、构造和分类等内容。
2. 实物模型:展示变压器的实物模型,帮助学生直观理解变压器的构造。
3. 相关文献:提供关于变压器性能指标和应用的文献,供学生进一步学习。
教学建议:1. 在讲解变压器的工作原理时,重点解释电磁感应原理和能量转换过程。
2. 在介绍变压器的构造和主要部件时,结合实物图和示意图进行讲解,帮助学生理解。
绪论一、教学目标1、了解电机在电能产生、传输、转换中的作用2、了解电机的发展概况3、明确本课程的任务和要求二、教学重点与难点1、电机在电能产生、传输、转换中的作用2、明确本课程的任务和要求三、教学时间:1学时四、教学过程及主要内容一、电机在电能产生、传输、转换中的作用一)电能是怎样产生的?一般情况下,水能、热能、核能等其他自然能源水水轮机、气轮机等原动机转动,再由原动机带动三相同步发电机转动产生三相电能。
二)变压器在电能的传输中有什么作用?1、减少输电线电阻2、提高输电电压三)电动机在电能的使用上有什么优点?二、电机发展概况三、本课程的任务和要求一)任务1、掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识;2、了解同步电动机和特种电动机;二)要求1、学习要理论联系实际2、注重对电机故障的分析、判断和检修能力的培养3、为生产实习课与解决实际技术问题奠定理论和技能基础第一单元变压器的分类、结构和原理课题一变压器的分类和用途一、教学目标1、学生掌握变压器的定义2、学生了解变压器的用途和分类二、教学重点与难点变压器的用途和分类三、教学时间:1学时四、教学过程及主要内容一、变压器的主要用途变压器是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的静止电器。
在电力系统中,专门用于升高电压和降低电压的变压器统称为电力变压器。
变压器是利用电磁感应原理制成的静止电气设备。
它能将某一电压值的交流电变换成同频率的所需电压值的交流电,以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。
二、变压器的分类变压器可以按照用途、绕组数目、相数、冷却方式、调压方式分类。
1、按照用途分,主要有电力变压器、调压变压器、仪用互感器(如测量用电流互感器和电压互感器)、供特殊电源用的变压器(如整流变压器、电炉变压器、电焊变压器、脉冲变压器)。
2、按照绕组数目分,主要有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。
3、按照相数分,主要有单相变压器、三相变压器、多相变压器。
4、按照冷却方式分,主要有干式变压器、充气式变压器、油浸式变压器(按照冷却条件,又可细分为自冷、风冷、水冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷变压器)。
5、按照调压方式分,主要有无载调压变压器、有载调压变压器、自动调压变压器。
容量大小:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。
五、作业变压器的分类方式有很多,按用途可以分为哪几种?课题二变压器的结构与冷却方式一、教学目标1、学生掌握变压器的基本结构2、学生了解变压器的冷却方式3、熟悉变压器的主要附件二、教学重点与难点1、变压器的基本结构2、变压器的主要附件三、教学时间4学时四、教学过程及主要内容一、变压器的结构图1-1为三相油浸式电力变压器的结构示意图。
图1-1 三相油浸式电力变压器1—油箱 2—铁心及绕组 3—储油柜 4—散热筋 5—高、低压绕组 6—分接开关 7—气体继电器 8—信号温度计三相油浸式电力变压器主要由铁心、绕组及其他部件组成。
1.铁心铁心作为变压器的闭合磁路和固定绕组及其他部件的骨架。
为了减小磁阻、减小交变磁通在铁心内产生的磁滞损耗和涡流损耗,变压器的铁心大多采用薄硅钢片叠装而成。
变压器的铁心有心式和壳式两种基本形式。
心式变压器的铁心由铁心柱、铁轭和夹紧器件组成,绕组套在铁心柱上。
2.绕组绕组是变压器的电路部分,原绕组吸取供电电源的能量,副绕组向负载提供电能。
变压器的绕组由包有绝缘材料的扁导线或圆导线绕成,有铜导线和铝导线两种。
按照高、低压绕组之间的安排方式,变压器的绕组有同心式和交叠式两种基本形式。
二、变压器的冷却方式1、三相油浸自冷式2、三相油浸风冷式3、三相强迫油循环风冷式4、三相强迫油循环水冷式三、变压器的主要附件1)油箱变压器的器身放置在灌有高绝缘强度、高燃点变压器油的油箱内。
变压器运行时,铁心和绕组都要发出热量,使变压器油发热。
发热的变压器油在油箱内发生对流,将热量传送至油箱壁及其上的散热器,再向周围空气或冷却水辐射,达到散热的目的,从而使变压器内的温度保持在合理的水平上。
(2)储油柜(也称为油枕)储油柜装置在油箱上方,通过连通管与油箱连通,起到保护变压器油的作用。
变压器油在较高温度下长期与空气接触容易吸收空气中的水分和杂质,使变压器油的绝缘强度和散热能力相应降低。
装置储油柜的目的是为了减小油面与空气的接触面积、降低与空气接触的油面温度并使储油柜上部的空气通过吸湿剂与外界空气交换,从而减慢变压器油的受潮和老化的速度。
(3)气体继电器(也称为瓦斯继电器)气体继电器装置在油箱与储油柜的连通管道中,对变压器的短路、过载、漏油等故障起到保护的作用。
(4)安全气道(也称为防爆管)安全气道是装置在较大容量变压器油箱顶上的一个钢质长筒,下筒口与油箱连通,上筒口以玻璃板封口。
当变压器内部发生严重故障又恰逢气体继电器失灵时,油箱内部的高压气体便会沿着安全气道上冲,冲破玻璃板封口,以避免油箱受力变形或爆炸。
(5)绝缘套管绝缘套管是装置在变压器油箱盖上面的绝缘套管,以确保变压器的引出线与油箱绝缘。
(6)分接开关分接开关装置在变压器油箱盖上面,通过调节分接开关来改变原绕组的匝数,从而使副绕组的输出电压可以调节,以避免副绕组的输出电压因负载变化而过分偏离额定值。
分接开关有无载分接开关和有载分接开关两种。
一般的分接开关有三个挡位,+5%挡、0挡和-5%挡。
若要副绕组的输出电压降低,则将分接开关调至原绕组匝数多的一挡,即+5%挡;若要副绕组的输出电压升高,则将分接开关调至原绕组匝数少的一挡,即-5%挡。
五、作业1、变压器的主要结构是怎样的?各部分有什么功能?2、变压器铁心是主磁通的通道,为什么铁心常用导磁材料---硅钢片叠装而成?3、试简述三相油浸自冷式变压器的冷却方式。
课题三 变压器的原理一、教学目标1、熟悉变压器的空载运行2、掌握变压器的负载运行 二、教学重点与难点1、理想变压器空载运行状态下各物理量的关系2、实际变压器空载运行状态下各物理量的关系 三、教学时间 6学时 四、教学过程及主要内容一、变压器的空载运行什么是空载运行:变压器一次绕组加额定电压,二次绕组开路的工作状态。
(一) 空载运行时的物理情况原绕组接交流电源时有电流通过,称空载电流。
。
交变的0I 流过原绕组,产生磁动势10N I •,产生通过绕组中心的交变的磁通,此磁通由•0I 单独激励,所以也称为励磁电流或激磁电流。
•0I图1.5 单相变压器空载运行原理图主磁通:绝大部分的磁通经由铁心闭合,称为主磁通,用m Φ表示。
作用:主磁通与原、副绕组同时交链而传递能量。
在原、副绕组中产生感应电动势1e ,2e 。
漏磁通:很少一部分磁通经由原绕组周围的空气或变压器油闭合,它不是传递能量的载体,称漏磁通。
(二) 感应电动势1.各电、磁量正方向的规定有利于讨论各电、磁量的量值关系和相位关系。
原边:视变压器原边为电源的负载,原边电流的正方向与电源电压的正方向一致。
副边:将副边视为负载的电源,副边电流的正方向由副边电势的正方向确定,副边电压的正方向依据副边电流流过负载的压降方向确定。
磁通:正方向与电流的正方向符合右手螺旋定则。
感应电动势:正方向与磁通的正方向符合右手螺旋定则,实际方向由楞次定律确定。
2.感应电动势交流电压产生交流磁通,有t m ωΦΦsin = 则tN e d d 11Φ-= 且1E 在相位上以90°滞后于m Φ E 2在相位上也以90°滞后于Φ m变压器的原绕组有漏磁通链过,漏磁通也是按正弦规律变化的,由于漏磁路主要由非磁性介质构成,可近似地看成线性磁路,其磁阻也可近似地看成常数,则漏电感L1σ和漏电抗x1也可近似地看成常数,因此,漏感电势可以看成是漏电抗上的压降。
3.电压平衡关系据基尔霍夫电压定律,得到原、副边的电压平衡方程式1001110111j r I I x E r I E E U ++-=+--=σ 1011101)j (z I E x r I E +-=++-= 220E U = 由于漏磁路磁阻很大,漏磁通很小,因此反映漏磁通的漏电感和漏电抗很小,I 0Z 1也很小,有m N f E U Φ 11144.4j -=-≈由此看出,主磁通的大小主要决定与电源电压的大小,只要电源电压不变,主磁通维持不变,这是一个很重要的结论,对变压器负载运行时仍然成立。
(三)空载电流和空载损耗空载运行时,只有原绕组流过空载电流,所以励磁电流也就是空载电流。
由于铁心采用高磁化能力、低涡流损耗和磁滞损耗的硅钢片叠压而成,空载电流是很小的,只占原边额定电流的4%~10%,甚至更低。
空载运行时,交变的磁通一方面在铁心中产生涡流,另一方面使铁磁材料中的磁畴随磁场方向的交变而运动,其后果都会使铁心发热,将变压器原边吸收电源能量的一部分消耗掉。
分别称为涡流损耗和磁滞损耗,合称为铁损耗。
一、 变压器的负载运行 (一)负载运行时的物理情况负载运行时,副绕组中有电流流过,变压器便可以同时与原、副绕组相交链的主磁通为媒介,将原绕组从电源吸收的电能传送到副绕组,向负载供电。
负载运行时,副绕组中有电流2I 流过,副绕组中产生相应的磁动势22N I ,与原绕组中产生的磁动势 11N I 共同作用,产生铁心中的主磁通。
(二) 负载运行时的基本方程式 1.磁动势平衡方程式铁心中的磁动势由原边磁动势11N I 和副边磁动势22N I 合成,为2211N I N I •+ 。
由于电压不变,主磁通不变,即磁动势仍然为10N I 。
有 102211N I N I N I ••=+)(221011N I N I N I ••-+= 由此看出,负载运行时的原边磁动势11N I 有两部分作用:一是产生铁心中的励磁磁动势10N I ,以产生主磁通m Φ ;二是产生一个与副边磁动势22N I 大小相等、方向相反的磁动势(-22N I ),抵消副边磁动势的作用,以维持铁心中的主磁通不变。
该式称为磁动势平衡方程式。
将磁动势平衡方程式改变为)(21201••-+=I N N I I 负载运行时的原边电 流1I 大于变压器空载运行时的原边电流 0I 的,它由反映主磁通大小的励磁电流分量0I 和反映负载大小的负载电流分量(-212•I N N)组成。
当负载增加时,2I 增加,副边磁动势22N I 增加,原边电流的负载电流分量(-212•I N N )也相应增加,可见,虽然变压器的原、副边没有直接的电路联系,但负载电流的变化也会使原边电流相应地改变。
2.电压平衡方程式副边电路流过电流2I ,产生副边磁动势22N I 。
副边磁动势一方面与原边磁动势11N I 共同作用产生铁心中的主磁通,另一方面还产生仅与副绕组交链的漏磁通σΦ2 。