变压器课程设计-兰州交通大学

小型变压器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解小型变压器的基本工作原理，掌握变压器的匝数比、电压比、电流比等基本概念。

2. 学生能够解释变压器的空载试验和短路试验，了解变压器的主要参数及其意义。

3. 学生能够运用欧姆定律和电磁感应定律分析简单变压器的电路特性。

技能目标：1. 学生能够设计简单的小型变压器电路，进行基本的参数计算。

2. 学生通过实验操作，学会使用仪器测量变压器的各项参数，并能分析实验数据，得出结论。

3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新设计能力和动手能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习变压器的工作原理和电路分析，培养对电磁学原理的兴趣，增强对物理学科的学习热情。

2. 学生在实验过程中，学会合作与交流，培养团队精神和解决问题的能力。

3. 学生通过了解变压器的应用，认识到物理知识与现实生活的紧密联系，增强学以致用的意识。

课程性质：本课程属于物理学科，以理论教学和实验操作相结合的方式进行。

学生特点：学生为九年级学生，具备一定的物理基础和实验操作能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，培养学生的创新思维和动手能力。

通过课程教学，使学生在掌握知识的基础上，提升技能和情感态度价值观。

教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行教学评估和调整。

二、教学内容1. 理论教学：a. 变压器的基本原理：介绍变压器的工作原理，匝数比、电压比、电流比等概念。

b. 变压器的电路分析：讲解欧姆定律和电磁感应定律在变压器电路中的应用。

c. 变压器的主要参数：阐述空载试验、短路试验，以及变压器的主要参数及其意义。

2. 实践教学：a. 变压器电路设计：学生根据所学理论知识，设计简单的小型变压器电路。

b. 实验操作：学生进行变压器的空载试验和短路试验，测量相关参数。

c. 数据分析：学生分析实验数据，验证变压器的基本原理和电路特性。

3. 教学大纲：a. 教学进度安排：课程分为理论教学和实践教学两部分，理论教学与实践教学相结合。

发电厂电气部分课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电姓名：学号： 2指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12日1 设计原始题目1.1 具体题目某发电厂中发电机—变压器单元接线的升压变压器为三相三绕组自耦变压器，其相关数据如下：额定容量为240/240/120，额定电压为242/121/15.75kV ，额定短路损耗为12400kW p -∆=、13320kW p -∆=、23340kW p -∆=，额定空载损耗为0130kW p ∆=。

(1) 计算各绕组在以下4种运行方式中的负荷（设各侧负荷功率因数相等）① 110kV 侧断开，发电机向220kV 系统输送② 220kV 侧断开，发电机向110kV 系统输送③ 发电机和110kV 系统各向220kV 系统输送④ 发电机和220kV 系统各向110kV 系统输送(2) 用两种方法计算变压器在上述四种运行方式下各自的总损耗。

1.2 要完成的内容了解自耦变压器的组成、运行方式的种类以及熟悉其定量计算的原则和公式，并理解自耦变压器的优缺点。

本次题目就是通过自耦变压器的不同运行方式的定量计算来让我们学生了解其中的不同和变化之处。

2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义自耦变压器的运行方式有联合运行方式、纯自耦运行方式及纯变压运行方式3种。

本次的计算让我更加清楚不同运行的方式下系统中的功率交换的方向、三绕组自耦变压器在联合运行方式下的绕组上电流的分布和流动情况，以及在纯变压运行方式下最大传输功率和额定容量的联系。

2.2 计算中需要的公式推导及注释低、高压侧向中压侧送电，中、低压侧功率因数相同时为：()32b s S S K S += (1)当中、低压侧功率因数相同时为：()c b 233=S K S S S +- (2)低、中压侧向高压侧送电，串联绕组中的负荷为： 12121b 11()U U S U U I S K S U -=-== (3) 纯变压运行方式下的各绕组负荷为：()()s 31c b 3b 1t 3111,b b S K S K S S K S K S S S S ===-=-==， (4) 式中：123S S S 、、——高、中、低压之路的额定短路损耗。

变压器保护课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握变压器保护的基本原理、保护装置的构成及保护功能，培养学生分析和解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：•掌握变压器的基本原理和结构；•理解变压器故障类型及其产生的原因；•学习变压器保护的原理和方法；•了解保护装置的构成和功能。

2.技能目标：•能够分析变压器故障并进行保护装置的选择和配置；•能够进行保护装置的调试和维护；•能够运用保护装置对变压器进行保护。

3.情感态度价值观目标：•培养学生的责任感和安全意识，使其能够认真对待变压器保护工作；•培养学生团队合作精神，使其能够与同事共同完成保护工作；•培养学生持续学习的意识，使其能够不断更新知识，提高自身能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.变压器的基本原理和结构：介绍变压器的工作原理、分类、主要部件及其功能。

2.变压器故障类型及其产生的原因：分析变压器的内部和外部故障类型，探讨其产生原因。

3.变压器保护的原理和方法：讲解变压器保护的基本原理、保护装置的类型及保护功能。

4.保护装置的构成和功能：介绍保护装置的构成、各部分的作用及保护功能实现的方法。

5.保护装置的调试和维护：讲解保护装置的调试方法、维护注意事项及故障处理。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本原理、概念和故障处理方法，使学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生针对实际案例进行分析讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：分析典型故障案例，使学生了解保护装置的应用和实际效果。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作，加深对知识的理解和记忆。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面。

继电保护原理课程设计报告评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：电气1004姓名：阮学刚学号： 201009307指导教师：任丽苗兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月18日1 设计原始材料1.1 具体题目某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相Y/ 接线。

两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。

表1牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A甲24.6 β182 263 923 20.4 α140 219 774对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。

1.2 要完成的内容本设计要完成的内容有：对变压器进行主保护和后备保护的选择；根据给定的资料对所选择的保护进行整定及计算。

使之最终达到变压器在任何故障下都能迅速的切断故障，快速恢复运行。

2 设计的课题内容2.1 本设计的保护配置2.1.1 主保护配置为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。

通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。

(1) 瓦斯保护电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。

当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。

气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。

利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。

瓦斯保护的主要元件是气体继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上，气体继电器有两个输出触点：一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为轻瓦斯；另一个反应变压器的严重故障，称为重瓦斯。

轻瓦斯动作于信号，使运行人员跳开电压器各侧断路器。

气体继电器的大致原理如下：变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使气体继电器内的油面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。

电力牵引供电系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气姓名：学号：20指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月12日目录1 设计原始题目 (2)1.1 具体题目 (2)1.2 要完成的内容 (2)2 设计课题的计算与分析 (2)2.1 计算的意义 (2)2.2 详细计算 (3)3 小结 (3)4打印说明 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

5装订顺序说明 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

1 设计原始题目1.1 具体题目某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电,牵引变压器类型为110/27.5kV,三相V-v接线,两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。

牵引变电所供电臂长度km 端子平均电流A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A丙21.0 α235 315 917 200 23.5 β180 262 1050 2141.2 要完成的内容根据已知题目,由已知的数据,确定变压器的安装容量,备用方式选为固定备用。

选定变压器后,为该型号的变压器选择相关设备以及各种设备的接线形式。

2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义牵引变压器是牵引供电系统的重要设备,其容量的大小关系到能否完成国家交给的运输任务和运营成本。

从安全运行和经济方面来看,容量过小会使牵引变压器长期过载,将造成其寿命缩短,甚至烧损;反之,如果容量过大,将使变压器长期不能满载运行,从而造成其容量浪费,损耗增加,使运营费用增大。

因此,变压器的容量计算是极其必要的,要根据实际运营情况进行仔细运算,从而确定安装容量。

电力变压器保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电力变压器的基本结构、工作原理及保护的重要性。

2. 学生能够掌握电力变压器的保护设备、保护范围及保护动作原理。

3. 学生能够了解电力变压器故障类型、故障原因及处理方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析电力变压器保护方案的合理性，并进行简单的保护配置。

2. 学生能够通过实际操作，掌握电力变压器保护装置的调试、校验方法。

3. 学生能够运用保护装置进行电力变压器故障的判断、处理及预防。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电力事业，关注电力设备安全保护的责任心。

2. 培养学生团队协作精神，提高沟通、协调能力。

3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神，提高解决实际问题的能力。

课程性质：本课程属于电力系统自动化专业核心课程，强调理论联系实际，注重实践操作。

学生特点：学生已具备一定的电力系统基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应具体、可衡量，注重培养学生的实践能力和综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为将来从事电力系统保护工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 电力变压器基本结构及工作原理- 变压器结构、参数及等值电路- 变压器工作原理及运行特性2. 电力变压器保护原理及保护设备- 保护原理：差动保护、过电流保护、接地保护等- 保护设备：继电器、保护装置、互感器等3. 电力变压器保护配置及调试- 保护范围、整定原则及计算方法- 保护装置的选型、安装、调试及校验4. 电力变压器故障分析及处理- 故障类型、原因及影响- 故障处理流程、方法及预防措施5. 实践操作- 模拟电力变压器保护装置的调试、校验及故障分析- 实际案例分析及讨论教学内容安排和进度：第一周：电力变压器基本结构及工作原理第二周：电力变压器保护原理及保护设备第三周：电力变压器保护配置及调试第四周：电力变压器故障分析及处理第五周：实践操作及案例分析教材章节关联：《电力系统自动化》第三章：电力系统保护《电力变压器》第四章：电力变压器保护教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，确保学生能够掌握电力变压器保护相关知识，提高实际操作能力。

冲压课程设计变压器片一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握变压器片的基本原理和制作过程。

知识目标包括：了解变压器片的基本结构和工作原理；掌握变压器片的制作方法和技巧。

技能目标包括：能够使用相关工具和设备制作变压器片；能够对制作的变压器片进行测试和调试。

情感态度价值观目标包括：培养学生的创新意识和团队合作精神；培养学生的动手能力和实践能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括变压器片的基本原理、制作方法和技巧。

首先，介绍变压器片的基本结构和工作原理，让学生了解变压器片的功能和作用。

然后，讲解变压器片的制作方法和技巧，包括选材、切割、焊接等步骤，同时演示制作过程，让学生直观地了解制作过程。

最后，通过实践操作，让学生亲自动手制作变压器片，提高学生的实践能力。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法。

首先，采用讲授法，讲解变压器片的基本原理和制作方法。

其次，采用讨论法，让学生分组讨论制作过程中的问题和解决方法，培养学生的团队合作精神。

再次，采用案例分析法，分析实际案例，让学生了解变压器片在实际应用中的作用。

最后，采用实验法，让学生亲自动手制作变压器片，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备了一系列教学资源。

教材方面，选用《电子技术基础》一书，作为学生学习的参考资料。

参考书方面，推荐学生阅读《变压器设计与应用》一书，以深入了解变压器片的相关知识。

多媒体资料方面，准备了一些关于变压器片制作过程的图片和视频，以便在课堂上进行展示。

实验设备方面，准备了一台变压器片制作实验仪，供学生进行实践操作。

五、教学评估本节课的教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现占30%，主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况；作业占30%，主要评估学生的练习完成情况和理解程度；考试占40%，主要评估学生对变压器片制作方法和技巧的掌握程度。

评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

变压器反馈式课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变压器的原理与结构，理解其工作过程及影响变压器效率的因素。

2. 使学生了解反馈式变压器的特点，能区分其与普通变压器的不同。

3. 引导学生掌握变压器匝数比与电压、电流关系，能进行简单变压器电路的计算。

技能目标：1. 培养学生动手搭建简单反馈式变压器的能力，提高实践操作技能。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，例如设计简单的变压器电路。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发他们探索科学原理的热情。

2. 培养学生的团队合作意识，使他们学会在小组合作中分享、交流、互助。

3. 培养学生关注环保，了解变压器在实际应用中对环境的影响，培养其社会责任感。

课程性质分析：本课程属于物理学科，以理论与实践相结合的方式进行教学，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。

学生特点分析：学生为八年级学生，具有一定的物理基础和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇，但可能对复杂理论知识接受程度有限。

教学要求：结合学生特点，以生动形象的方式进行理论教学，注重实践操作，引导学生通过实际操作来理解和掌握知识，使学生在实践中提高技能，培养情感态度价值观。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 变压器的基本原理与结构- 反馈式变压器的特点及工作原理- 变压器匝数比与电压、电流关系- 影响变压器效率的因素2. 实践操作：- 搭建简单反馈式变压器电路- 测量并分析变压器电路的电压、电流变化- 探究不同条件下变压器效率的变化3. 教学大纲：- 第一课时：介绍变压器的基本原理与结构，让学生了解反馈式变压器的特点。

- 第二课时：讲解变压器匝数比与电压、电流关系，引导学生进行简单计算。

- 第三课时：实践操作，搭建反馈式变压器电路，测量并分析数据。

- 第四课时：总结影响变压器效率的因素，探讨实际应用中的优化方法。

变压器”教学设计一、教学目标（一）知识与技能1. 知道变压器的构造.2.理解互感现象，理解变压器的工作原理.3.理解理想变压器的变压比、功率关系、变流比，并能应用它们分析解决有关问题.4.知道课本中介绍的几种常见的变压器.（二）过程与方法1.学生通过自主探究来研究变压器电压与匝数的关系、漏磁和互感现象、以及对自耦变压器的设计，从而获得实验探究过程的体验.2.学生通过对理想变压器模型的建立及在应用物理模型解决问题的过程中学会科学探究的常用方法.3.通过应用所学知识解析变压器的工作原理及推导变流比关系，培养学生对知识的迁移能力，通过对常用变压器的设计培养学生创新能力.（三）情感、态度与价值观1. 通过教师的引导及对问题探究中的相互交流、讨论，促进师生之间、生生之间的合作互动，使学生实现知识和能力的协调发展.2. 通过一定数量的科学探究，学生经历与科学研究工作相近或相似的过程，从中获取知识和技能，体验其中的乐趣和曲折，感悟科学思想，培育科学精神.二、设计思想本节课的设计思想是：突出学生“自主探究、高效互动”的教学方式.1. 改教师“演示验证性实验”为学生“自主探究性实验”由教师演示验证实验改为学生自主探究实验后，学生可根据自己的猜想与假设，设计进行实验，分析改进实验，促使学生进入自主学习的境界，并增强了学生之间的交流与合作.学生通过多次自主探究来研究变压器电压与匝数的关系、漏磁和互感现象、以及对自耦变压器的设计，从而获得实验探究过程的体验. 四次科学探究环环相扣，它们既是“过程与方法”的组成部分，也是一种新的教学方式.变压器中的“漏磁”和“互感”现象，以往都是从理论上进行分析，理解难度较大，此处充分利用教学资源，借助可拆变压器设计实验，放大“漏磁”现象，同时让学生体会到“互感”现象，使学生感受深刻，理解透彻，理论和实践得到统一.2. 改教师介绍几种常见变压器为教师设疑，学生设计模型解疑的教学方式把几种常见变压器的应用，设计成问题，让学生通过所学知识对问题进行探究，培养学生对知识的迁移能力和创新能力.三、教学资源学生：每组可拆式变压器（1 个）、交流电压表（2 个）、导线若干，学生电源（实验桌上备有）教师：可拆式变压器（1个）、演示电表（1个）、1.5V干电池（1节）、电键（1个）、学生电源、示教板（环形变压器1 个、小电珠5 个、电键4 个）、多媒体课件教学设计回答：电磁感应你们能想到变压器是利用什么 现象工作的吗？促进师生之间、生生之间的合 作互动，实现知识和能力的协 调发展•问：由于互感现象，原副线 圈中都要产生感应电动势.设 原、副线圈中产生的感应电动势 分别为E i 、E 2 , E i 、E 分别等于 什么？Ads问：上述两式中的…相等吗？问：我们刚才用电压表测出 的U 与这个E 是同一个物理量 吗？有什么关系？ 原线圈中的等效电路阅读书上222页有关变压器 原理的内容后，结合课件分析变 压器工作原理•层层设疑，步步深入，符 合学生的认知规律.iE1 二 ni .讥.5 2E 2 = n 2 ------- ------•讥相等.所以El .=niE 2 n 2分析得出：副线圈中，U=E , 因为若忽略副线圈电阻，副线圈 就相当于无内阻的电源，E2相当于电源电动势，所以 U=S关于U=E i,借助等效直流 电路来帮助学生理解，降低难 度，效果较好•U+E=l i r=0 E i =—U 1问："一"表示什么意思？ 4 •学生讨论实验偏差原因， 引导学生通过实验探究来验证 猜想问：为什么实验数据中原副 线圈的电压与匝数不成正比 呢？U 2略偏小，可能是什么原因 造成的？5. 构建理想变压器的模型， 并推导理想变压器的有关公式 •构建模型：一只变压器如果 忽略原、副线圈的电阻和各种电 磁能量损失，那么这只变压器便 是无能量损耗的理想变压器E i 阻碍电流变化，跟加在原 线圈两端的电压U 的作用相反, 大小有U=E所以Ui = niU 2 门2讨论、回答i .副线圈有电阻通过电流时会 产生焦耳执/ —L —八、、八、、 ■2 •铁芯中的涡流损耗等，变压器中的“漏磁”和“互感”现象，以往都是从理 论上进行分析，，理解难度较 大，此处充分利用教学资源借 助可拆变压器设计实验，放大1. 原线圈两端的电压为多少？2. A 灯能正常发光吗？3. 电源电压是多少？4. 若E 灯突然断开，丿结论：理想变压器，原副线 圈的端电压之比等于这两个线 圈的匝数比U 2 U in i在老师指导下共同实验探 究：拿下条形铁轭，发现铁芯断 开时，U 2示数明显变小，说明副 线圈通过的磁通量减少（漏磁）则副线圈两端的电压减少，同时 发现U 也变小（说明互感）.“漏磁”现象，同时让学生体 会到“互感”现象，使学生感 受深刻，理解透彻，使理论和 实践得到统一.问：对理想变压器而言，在 使用过程中，原副线圈的电流与 匝数又有什么关系呢？6 •通过开放性问题提出， 结合演示实验，使学生从实践 中理解变压器工作规律的公式 中各物理量的含义以及因果关 系例题如图一理想变压器 原副线圈匝数比为 4:1,图中五 只电灯规格均为“ 36v , 18W'. 若B C D E 都能正常发光，思考，讨论，推导，汇报P 入二P 出I l U = I 2U2I l n 2 I 2 U in i结论：原副线圈中的电流跟 理想化是科学研究中常 用的重要方法，学生通过对理 想变压器模型的建立及在应 用物理模型解决问题的过程 中学会科学探究的常用方法.注：此处在录像中删去能正常发光吗？若不能正常发 光，是烧毁还是变暗？ 演示上题实验.思考，回答7 •介绍几种常见变压器 ⑴自耦变压器问：若只给你一个线圈，你 能改变交流电压吗？⑵调压变压器问：如何得到连续可调电 压？⑶互感器问：有一高压电源，想知道 它的电压，可电压表量程达不观察实验现象体会变压器的工作特点： P 入由P 出决定，（按需分配）原线 圈中电流I 1与副线圈中电流 I 2 成正比的同生同灭.设计，并用实验探究自耦变 压器的升压和降压.学生带着问题结合探索 时的发现，对典型的实际问题 进行剖析，将对学生掌握的具 体物理知识以及一定的物理 思想方法都具有重要意义.把几种常见变压器的应 用，设计成问题，让学生通过 所学知识对问题进行探究，培 养学生对知识的迁移能力和它们的匝数成反比人教版《普通高中物理第二册（必修加选修）》“变压器”教学设计徐州市第一中学不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。