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简述变压器的概念一、引言变压器是电力系统中最常见的电气设备之一，它是用来改变交流电压的设备。
在现代工业生产和日常生活中，变压器被广泛应用于各种场合，如电力输配电、电子设备、照明等。
二、基本概念1. 什么是变压器变压器是一种能够将交流电能从一个电路传递到另一个或多个电路的装置，通过变换互感器的绕组数比来改变输入和输出端的电压。
2. 变压器的构成通常，一个标准的变压器由两个或多个互相绝缘的线圈组成。
其中一个线圈称为“主绕组”，另一个称为“副绕组”。
主绕组连接到输入源（高压侧），副绕组连接到输出负载（低压侧）。
3. 变压器的工作原理当交流电通过主绕组时，它会产生磁场。
这个磁场会穿过铁芯并传递到副绕组中。
根据法拉第定律，当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
因此，在副绕组中会产生一定的电压。
这个电压与主绕组中的电压成正比，但是与副绕组中的绕组数成反比。
三、变压器的分类1. 按照用途分类根据变压器的用途，可以将其分为功率变压器、配电变压器、特殊变压器等。
2. 按照结构分类根据变压器的结构，可以将其分为油浸式变压器、干式变压器、气体绝缘变压器等。
3. 按照相数分类根据变压器中主副绕组之间的连接方式，可以将其分为单相变压器和三相变压器。
4. 按照功率大小分类根据变压器的功率大小，可以将其分为小型变压器、中型变压器和大型变压器。
四、应用领域1. 电力输配电领域：在输配电系统中，大型功率变压器被广泛应用于高电平输电和低电平配电系统。
2. 工业生产领域：在工业生产过程中，各种类型的特殊用途变压器被广泛应用于机床、焊接设备、起重设备等方面。
3. 电子设备领域：在电子设备中，变压器被广泛应用于各种类型的开关电源、充电器、逆变器等。
4. 照明领域：在照明领域，变压器被广泛应用于灯具、投影仪等方面。
五、常见问题1. 变压器为什么会发热？变压器发热的原因主要是由于铁芯和线圈的损耗以及铁芯和线圈之间的涡流损耗。
2. 变压器为什么会有噪音？变压器噪音的主要原因是由于铁芯和线圈之间的振动产生的机械声波。
《变压器》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《变压器》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《变压器》是高中物理选修3-2 第五章《交变电流》中的重要内容。
变压器是生活中常见的电气设备，它在电能的输送、电压的变换等方面有着广泛的应用。
通过对变压器的学习，学生能够深入理解电磁感应现象在实际生活中的应用，为后续学习远距离输电等知识奠定基础。
教材首先介绍了变压器的构造，然后通过实验探究了变压器的工作原理，最后阐述了理想变压器的电压与匝数的关系。
教材的编排注重知识的逻辑性和系统性，同时也注重培养学生的实验探究能力和科学思维。
二、学情分析学生在之前已经学习了电磁感应现象和法拉第电磁感应定律，对电磁感应的基本原理有了一定的了解。
但对于变压器这种较为复杂的电磁学器件，学生可能缺乏直观的认识和深入的理解。
此外，学生在实验探究和数据处理方面的能力还有待提高。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解变压器的构造和工作原理。
（2）理解理想变压器的电压与匝数的关系。
（3）能运用变压器的原理解决简单的实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过对实验数据的处理和分析，培养学生的科学探究能力和数据处理能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的探索精神。
（2）让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，培养学生将物理知识应用于实际的意识。
四、教学重难点1、教学重点（1）变压器的工作原理。
（2）理想变压器的电压与匝数的关系。
2、教学难点（1）对变压器工作原理中电磁感应现象的深入理解。
（2）理解理想变压器的概念，并能运用理想变压器的规律解决实际问题。
五、教法与学法1、教法（1）实验探究法：通过实验让学生直观地观察变压器的工作现象，引导学生探究变压器的工作原理。
变压器的主要用途及分类
变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。
变压器的主要功能有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。
变压器按用途可以分为以下几类：
1. 配电变压器：用于分配电力。
2. 电力变压器：用于高压输电系统，将电压升高以便长距离传输，或者在用电区域降低电压。
3. 全密封变压器：一种封闭式的变压器，适用于需要防水或防尘的场合。
4. 组合式变压器：将变压器与其他电气设备组合在一起，如组合式变电站。
5. 干式变压器：一种没有液体冷却介质的变压器，常用于室内或需要低维护的场合。
6. 油浸式变压器：一种油冷却的变压器，常用于户外或需要较高功率输出的场合。
7. 单相变压器：只适用于单相电源。
8. 电炉变压器：用于供电给电炉，如冶炼厂或玻璃厂。
9. 整流变压器：用于整流电路，提供直流电源。
10. 电抗器：用于限制电流的突变，通常与滤波电路一起使用。
11. 抗干扰变压器：用于减少电磁干扰。
12. 防雷变压器：用于保护设备免受雷电过电压的影响。
13. 箱式变电器试验变压器：一种用于测试和校准变压器的设备。
14. 转角变压器：一种特殊的变压器，用于改变相位角。
15. 大电流变压器：用于供应大电流的场合。
16. 励磁变压器：用于供应励磁电流给发电机或其他电磁设备的变压器。
变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。
我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安。
随着新增发电装机的不断增长，我国对各类变压器的需求也持续增长。
近年来，国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器产品品种、水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。
国内企业生产的变压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树脂干式变压器、卷铁心变压器、组合式变压器等。
此外，随着新材料、新工艺的不断应用，国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器，以适应市场发展。
1变压器行业规模和市场结构分析目前，我国注册的变压器生产企业1000多家，有能力生产500kV变压器的企业不超过10家，其中包括特变电工的沈阳变压器厂、衡阳变压器厂、西安变压器厂、保定天威保变电气股份有限公司、常州东芝变压器有限公司、重庆ABB变压器有限公司、上海阿尔斯通变压器有限公司等；能生产220kV变压器的企业不超过30家，生产110kV级的企业则有100家左右，其中年产超过百台的企业有特变电工衡变、沈变，保变、青岛青波、华鹏等厂家；生产干式配电变压器的企业约有100家，生产能力在100万kV?A以上的企业有顺德、金乡、许继、华鹏等厂家；生产箱式变压器的企业有600~700家。
我国变压器行业规模庞大，但中小企业居多。
根据截止2008年11月的统计，我国变压器行业内共有企业1589个，工业总产值超过1亿的只有130多家，员工人数超过2000人的只有16家。
根据统计，销售收入最高的保定天威达到了107.9亿元，占全行业的5.86%，前10名企业的累计份额为20.6%。
近年来，通过技术改造、兼并重组和扩张等方式，我国变压器类产品的生产能力大幅度提升。
例如，特变电工拥有沈阳、衡阳、新疆、天津生产厂，西电公司拥有西安、常州生产厂，保定天威拥有保定、秦皇岛、合肥等生产厂。
三个集团变压器类产品的生产能力均接近或超过80000MV?A。
与此同时，以华鹏、达驰、青岛、钱江等企业为代表的生产企业也在逐步地扩大自己的生产规模，提高自己的生产能力，年生产能力均在千万千瓦时以上。
中国电力事业的蓬勃发展吸引了国际上的电工装备跨国公司在中国投资，近年来在我国建立的变压器合资生产企业，如ABB、西门子、阿海珐、东芝、晓星等，在中国变压器市场上尤其是在高电压等级产品上占有一定的份额。
目前，在中国境内生产变压器的企业主要分为四大阵营：ABB、阿海珐、西门子、东芝等几大跨国集团公司以绝对优势形成了第一阵营，占据20%～30%的市场份额，且市场份额仍在不断扩大；保变、西变、特变等国内大型企业通过提升产品的技术水平和等级，占有30%～40%的市场份额；以江苏华鹏变压器有限公司、顺特电气有限公司、青岛青波变压器股份有限公司、常州变压器厂、山东达驰电气股份有限公司、杭州钱江电气集团有限公司等为代表的制造厂商形成了第三阵营；不少民营企业由于经营机制灵活，没有非生产性的负担，也形成了一定的市场份额，形成第四阵营。
随着行业的竞争越来越激烈，我国变压器企业一方面面临研发设计、品牌塑造、高新技术专业人才引进、跨国营销体系的建立等方面的挑战，这些都需要有创新的眼光和创新的能力作支撑；另一方面，面对外资企业进入本土市场，国内变压器大企业竞相兼并重组，小企业则陷入价格战中，生存状况不佳。
因此，我国变压器企业必须严格规范企业管理，满足国际化经营对企业的新要求；同时，尽快突破高端技术，拓展新市场。
2我国变压器产品发展现状电力变压器。
目前，已在系统运行的代表性产品包括：1150kV、1200MV?A，735～765kV、800MV?A，400～500kV、3φ750MV?A或1φ550MV?A，220kV、3φ1300MV?A电力变压器；直流输电±500kV、400MV?A换流变压器。
电力变压器主要为油浸式，产品结构芯式和壳式两类。
芯式生产量占95%，壳式只占5%。
芯式与壳式相互间并无压倒性的优点，只是芯式工艺相对简单，因而为大多数企业采用，而壳式结构与工艺都要更为复杂，只有传统性工厂采用。
壳式特别适用于高电压、大容量，其绝缘、机械及散热都有优点且适宜山区水电站的运输，因而仍有其生命力。
配电变压器。
国外配电变压器容量能达到到2500kV?A，有圆形与椭圆形铁心型式。
圆形的占绝大多数，椭圆形的由于M0小，因而用料可以减少，其对应线圈为椭圆形。
低压线圈有线绕式与箔式，油箱有带散热管的与波纹式的。
干式变压器。
近来来，干式变压器在国内得到迅猛发展，在京、沪、穗、深等大城市，干变已经占到50%，而在其它大中城市也已经占到20%。
干变有四种结构：环氧树脂浇注、加填料浇注、绕包、浸渍式。
目前，欧美广泛采用开敞通风式H级干式变压器，是在浸渍式基础上吸取了绕包式结构的特点并采用Nomex纸后发展起来的新型H级干变，由于售价高，在我国尚未推广。
目前，国内通过短路试验容量最大的干式配电变压器是2500kV?A、10/0.4kV；通过短路试验容量最大的干式电力变压器是16000kV?A、35/10kV。
非晶合金变压器。
非晶合金变压器虽然抗短路性能差、噪音大，但是节能，因此未来发展前景可观。
国内只有少数企业掌握非晶合金变压器铁心生产技术。
目前，置信电气参股40%的日港置信具有3000~4000t的铁心年产能力，是国内最大的非晶合金变压器铁心生产企业，但其产品基本直供给置信电气，能够满足置信电气3000~4000台500kV?A非晶合金变压器的生产需求。
除置信电气以外，我国其他知名变压器生产企业，如顺特电气、江苏华鹏、特变电工、杭州钱江电器集团、天威保变、西变等均掌握了非晶合金变压器的生产技术，但由于市场容量及铁心供应等问题，均未进行大规模生产。
然而一旦市场容量扩大、铁心供应增加，以上变压器企业要扩大非晶合金变压器产能易如反掌。
总体上，铁心及变压器的生产技术并不是制约我国推广非晶合金变压器的关键性因素，非晶合金带材的突破才能促成产品质的飞跃。
卷铁心变压器。
目前，卷铁心变压器的生产主要集中在10kV级，容量一般小于800kV?A，也试制了1600kV?A，但电力部门采购以315kV?A以下的容量居多，适合用于农网。
全国现有卷铁心变压器生产厂200多家，有一定规模的占20%。
全国强卷铁心变压器生产能力约为1600万kV?A，但实际产量较低。
3我国变压器制造技术现状总体来看，中国变压器行业总体产品技术水平有了明显进步，但与国外产品相比，还存有一定差距，某些核心技术和产品对进口的依赖性依然很高。
3.1铁心制造技术国内各企业主要是通过改善自己的剪切设备来改进铁心的生产技术，目前铁心制造技术有以下变化：①铁心柱采用嵌下轭工艺。
与常规工艺相比可节省大量的芯柱叠装时间，提高铁心叠装质量，该工艺适用于配电变压器铁心的自动化生产。
②多级接缝铁心的应用。
近年来，设计上为降低铁心接缝处的空载损耗，逐渐将传统的单一接缝改为多级接缝。
国内变压器企业多采取局部阶梯接缝的做法，不仅能降低变压器空载损耗15%以上，而且能降低噪声3%～4%。
③铁心片加工技术。
20世纪70年代初，国内各变压器生产企业均采用国产硅钢片纵剪线和多剪床组成的简易硅钢片横剪线。
目前，国内运行的硅钢片横剪切线除乔格公司独占鳌头外，瑞士阿尔斯通公司的产品也占有一席之地。
3.2绕组制造技术20世纪90年代西变引进了法国阿尔斯通公司及日本日立国分工厂技术后，便正式推行了绕组组装工艺。
目前，西变已建有绕组组装工艺场地。
这项工艺也逐渐为全国各变压器厂家青睐，并得以迅速推广。
3.3绝缘加工技术20世纪80年代，随着产品电压等级容量的提高和实验项目的增加，绝缘加工逐渐从金属加工中分离出来。
现有龙门数控加工中心实现了绝缘加工的全自动化。
3.4绝缘干燥和油处理技术油浸式变压器采用的是油纸绝缘结构。
其核心工艺是绝缘材料的干燥处理，以及变压器的真空脱水。
气相干燥：20世纪80年代中期，国内沈变、西变和保变三大变压器厂率先从瑞士Micafil 公司引进气相干燥设备。
近年来煤油蒸发器又开发出内置式新产品，与传统的外置式蒸发器相比，两者各有利弊。
变压器油处理：进入上个世纪80年代，随着国外先进油过滤设备的引进，国内油净化技术得到了长足发展。
企业大多采用了先进的真空喷雾净油法，它的去杂质和脱水效果是其他方法不能媲美的。
3.5节能技术就变压器节能技术发展历程看，中国变压器历经了S6、S7、S9、S11等几个系列的替代过程，目前S9型节能产品成为市场主流，而S11节能型产品的市场规模正在增长。
在推广S11的市场过程中，S11的销售价格比S9的平均高出14.2%，所以价格仍是影响S11变压器普及推广的主要因素。
目前，新S9产品虽已占据大部分市场，但随着经济的发展，用户对“11”型产品的需求逐步增长。
S11型叠铁心变压器是在新S9成熟的技术基础上设计开发的，在保持产品可靠性的前提下，其性能指标有了较大提高。
与传统的叠片式变压器相比，S11卷铁心配电变压器具有节约原材料、节能、改善供电品质、噪音低和机械化程度高等特点。
4变压器产品及技术发展趋势近年来，国外开发研制了全自动绕线机自动排线、自动张紧，提高了绕线的质量。
直流换流变压器制造技术是目前世界变压器制造领域最尖端的技术之一，代表着变压器制造业的最高水平。
总体来看，组合化、低损耗、低噪声、节能环保、高可靠性将是未来变压器的发展方向。
随着用户对电能质量的要求越来越高，是否会产生高次谐波、引起电压闪变和波动、对电网造成污染等也将成为判断变压器性能优劣的重要标准。
此外，有利于环境美观的地下式变压器、防火性能好的干式变压器和低损耗的S11型油浸配电变压器等都将得到越来越广泛的应用。
世界变压器技术的发展目标是轻量、高效、高密度；片式化产品将获得进一步发展；高频、低损耗、小尺寸、低价位的电源变压器将占有大量市场；高压电源变压器市场前景广阔。
在配电变压器制造中，随着铁心变压器的发展，将会研制出成套的自动化程度较高的卷铁心生产设备，包括剪切卷制、成型和退火设备。
国内变压器将朝着以下方向发展：4.1电压等级向特大型超高电压发展目前，变压器产品按电压等级分为高端变压器、220～500kV变压器、110～200kV变压器以及小于110kV的变压器。
输变电线路的电压等级越高输变电能力越大，因而变压器整体发展方向是电压等级将向750kV、1000kV发展，主要应用在长距离输变电线路上。
4.2产品向节能化、小型化、低噪声、高阻抗、防爆型发展这类产品主要以中小型为主，如目前在城网、农网改造中被推荐采用的新S9型配电变压器，还有卷铁心、非晶合金、全密封、组合、干式、高燃点油、SF6气体绝缘等变压器。
4.3超高压大型变压器向大容量、轻结构、三相式和组合式方向发展城市变电站因选址困难和负荷集中，使变电站的设计容量趋大、选用电压等级趋高，500kV变压器将进入城市中心区域。
