變壓器和交流電動機要點

1、課題11 1變壓器的構造11 2變壓器的工作原埋課型新課授課班級授課 時數31ft4教學目不示1.掌握變壓器的構造和工作原理。2,熟練掌握變壓器變換電壓、電流和阻抗的規(guī) 律。教學重上W1 .變壓器的工作原理。2 .變換電壓、電流和阻抗的規(guī)律。教學難小阻抗變換規(guī)律及其應用。教守學器才才各型鐵心的電源變壓器若干、演示用三相電力變 壓器、導線、電壓表教jSf*3F學力?去演示、講解、提問、練習、討論信息反個貴1.學生已掌握變壓器的構造和工作原理。2,熟練掌握變壓器變換電壓、電流和阻抗的規(guī) 律。3.部分學生對變壓器的阻抗變換作用不太理解。 對變壓器的外特性與負裁的功率因數有關一 時還無法理解。板書設計

2、第T 變壓器的構造一、構造二、電路符號一、用途和種類第二節(jié)變壓器的工作原理一、工作原理電磁感應原理。二、變換交流電壓1 . Ul.Nl=KU 2 N2K稱為變壓比。2 .討論K 1,即 N1 a N2 , U1 U2 降壓K 1,即 N1 N2 , U1 U2 降壓Ui i,即 Ni N2 ,K i,即 Ni MN2 ,三、變換交流電流i .推導由 Pi -Ii Ui cos i,得2.結論P2 = I2 U2 cos 2, Pi = P2COS i : cos 2Ii Ui ： I2 U2IiN2i|2NiK即一次、二次繞組中電流與繞組匝數成反比。3.提問為什么高壓邊線圈匝數多而導線細，低壓

3、邊則相反?四、變換交流阻抗i .推導|Z2卜2-i63得乙|=（：）2N 2Z2卜K22 .結論在二次側接上負載阻抗|Z2|時，就相當于使電源直接接上一個阻值 為k2|z2|的阻抗。例1：例i3 .變換阻抗的應用使負載阻抗與信號源內阻抗匹配，從而使負載獲得最大的輸出功 率，這在電子技術上應用很廣泛。例2:例2五、變壓器的外特性和電壓變化率1 .外特性（1）當變壓器的一次電壓和負載功率因數都一定時，二次電壓隨 二次電流變化的關系稱為變壓器的外特性。（2）外特性曲線2-1692 .電壓變化率它指空載時二次電壓U2N和有載時二次電壓6之差與U2N的百分比，即.，u=U2NjU2100%U 2N電壓變

4、化率是變壓器的主要性能指標之一，數值越小表示變壓器性能越好，一股在5 %左右練習習題（電工叼第2版周紹敏主編） 1.是非題（1）（6）。2.選擇題（1）（4）。今小結1 .變壓器的結構和工作原理。2 .要求學生熟記變壓器應用的三個公式，并強調公式的適用條 件，應用時要特別注意。布置作業(yè)習題（電工基礎第2版周紹敏主編） 4 .問答與計算題（1）（3）。課J頸113變壓器的功率和效率課型新課授課班級授課時數1教g學目由示掌握變壓器功率和效率的計算。教學電口A功率和效率的計算。教學難I一次電流的計算。教 m去講解、復習、討論、提問、舉例信力息反貴1、學生掌握了變壓器功率和效率的計算。2、學生知道了變

5、壓器中的銅損和鐵損產生的 原因，知道了提高效率的方法和措施。板y A書設t十第二節(jié)變壓器的功率和效率一、功率1 . 一次輸入功率Pi = U1I1 cos 中 i2 .二次輸出功率P2 = U2 I2 COS 中 13 .損耗功率P=P1-P2=PFe+PCu電流越大，銅損Pcu越大；頻率越高，鐵 損PFe越大。二、掌握幾個規(guī)律1 .二次輸出電壓的大小隨一次輸入電壓 的變化向父化（即U2的大小由U1決定）；2 . 一次電流隨二次電流的變化而變化（即 I1由I2決定）；3. 一次輸入功率隨二次輸出功率的變化 而變化（即P1的大小由P2決定）。三、效率P2=工 X 100 %P1課前復習變壓器的作

6、用1 .變換交流電壓。2 .變換交流電流。3 .變換阻抗。強調三公式的適用條件。那么如果考慮損耗情況將會怎樣呢？第三節(jié)變壓器的功率和效率一、功率1 . 一次輸入功率Pi = U1I1 cos i2 .二次輸出功率P2 = U2 I2 COS 13 .損耗功率P ：二 P1 一 P2 = PFe PCu電流越大，銅損PCu越大；頻率越高，鐵損PFe越大。二、掌握幾個規(guī)律1 .二次輸出電壓的大小隨一次輸入電壓的變化而變化 （即U2的大小由U1決定）；2 .一次電流隨二次電流的變化而變化（即I1由I2決定）；3 . 一次輸入功率隨二次輸出功率的變化而變化（即 P1 的大小由P2決定）。三、效率效率是

7、指輸出功率與輸入功率的百分比，即P21 :100 %P1例1:本節(jié)例題通過例題總結出解題規(guī)律：U2一 P2 Pl-Il。/1小結1 .變壓器一次輸入功率、二次輸出功率的計算。2 .變壓器效率的概念以及它的計算公式。Jr亍置作V習題（電工基礎第2版周紹敏主編）3.填充題（1）（4）; 4.問答與計算題（4）。課a11 4常用變壓器115變壓器的額定值和檢測課型新課授課班級授課時數2教學目不示1. 了解常用變壓器的結構、特點和用途。2, 了解變壓器的額定值及檢測方法。教e常用變壓器的結構、特點和用途。教圖學難點1、理解互感器的使用注意事項。2、理解變壓器的額定容量、次級額定電壓的含 義。3、掌握變

8、壓器的額定值的測試方法。教學器材電壓互感器、電流互感器、單相調壓器、多繞 組的電源變壓器或燈絲變壓器、教學用三相變 壓器模型、兆歐表、教學演示用萬用表教1講解、演示、提問、復習、討論信,息反1 .學生們已基本了解常用變壓器的結構、特點 和用途。2 , 了解變壓器的額定值及檢測方法。3 .部分學生對互感器的一些使用注意事項感到 不能理解。有些學生難以理解變壓器的額定容量、次 級額定電壓的含義。板書 設計第四節(jié)常用變壓器一、耦合變壓器（調壓變壓器）1 .結構特點2 .作用3 .分析4 .優(yōu)缺點二、多繞組變壓器1 .結構特點2 .作用3 .分析三、互感器1 .電壓互感器2 .電流互感器四、三相變壓器

9、第五節(jié)變壓器的額定值和檢驗一、額定值變壓器額定運行的條件叫變壓器的額定值。1 .額定容量：2 .額田次、二次電壓：3 .額定電流：新課課前復習變壓器應用的三個公式，公式的適用條件。二、檢驗1.區(qū)分各繞組2.絕緣檢查3.各繞組的電壓和變壓比4.磁化電流皿常用變壓器、耦合變壓器（調壓變壓器）1 .結構特點變壓器一次、二次繞組有一部分是共用的二 心 .oOC2 .作用連續(xù)改變輸出電壓3 .分析U1 N1. N2 .之=K, U2 = U1 U2 N2N1即：改變N2即可改變U2。4.優(yōu)缺點與同容量變壓器相比重量輕、體積小，用銅量少、效率高。1 I2 KIiN21,-& = ； 11|2N1K(1-K

10、)所以Icb = I2 - Il = I2 - I2 = I2KIcb : I2用銅量減少，但高低壓繞組存在著電氣上的聯系，所以它不能作 為安全變壓器。二、多繞組變壓器1 .結構特點一次或二次都可能有多個繞組。2 .作用可同時輸出幾個不同的電壓。Ui Ni Ui Ni3 .分析，一一U 2 N2 U3 N3P2 P3P1Pi = , Il U 1 cos ；三、互感器i.電壓互感器(D結構特點Ni . N2(2)作用測量高電壓。U i N i(3)分析定= Ki; Ui = KU2U 2 N2(4)注意點二次繞組不能短路(配套一只電壓表)，二次繞組和鐵心要可靠接 地。2.電流互感器(D結構特點

11、Ni ：二二N2 外Ni N2(22-i70(3)分析定小J, K1I 2 Ni K所以Ii fc12 K(4)注意點二次繞組不能開路(配套一只電流表)；二次繞組和鐵心要可靠接 地。(5)介紹鉗形電流表結構、使用。四、三相變壓器三相變壓器實際上就是三個相同的單相變壓器的組合。1 .結構特點每個鐵心柱上繞著同一相的一次和二次繞組。2 .作用改變三相交流電的電壓。3 .根據三相電源和負載情況，一次、二次繞組既可接成星形，又 可接成三角形。變壓器的額定值和檢驗一、額定值變壓器額定運行的條件叫變壓器的額定值。1 .額定容量：指二次側的最大視在功率。2 .額定一次、二次電壓：額定一次電壓是指接到一次繞組

12、電壓的 規(guī)定值；額定二次電壓是指變壓器空載時，一次加上額定電壓，二次 側兩端的電壓值。3 .額定電流：指規(guī)定的滿載電流值。二、檢驗1,區(qū)分各繞組根據直流電阻值區(qū)分。方法：線細、匝數多，電阻大的是高壓繞 組；線粗、匝數少，電阻小的是低壓繞組。4 .絕緣檢查使用兆歐表測量各繞組之間、 各繞組到地(鐵心)之間的絕緣電阻 值。5 .各繞組的電壓和變壓比電壓低是繞組匝數少了，電壓高是繞組匝數多了。4.磁化電流Ii一次側加上額定電壓，二次側開路時的一次電流稱為磁化電流。I廠般為一次額定電流的3% 4 %。磁化電流太大，變壓器不能使用， 表明一次繞組匝數繞少了（即電感量不夠）或鐵心結合處距離太大或 鐵心的磁

13、導率太小。填表自耦 變壓器多繞組變壓器電壓互感器電流互感器三相 變壓器結構特點小結作用注意點計算公式/ %7置作吊習題（電工基礎第2版周紹敏主編） 4 .問答與計算題（5）、（6）。2-172課題111 6三相異步電動機jE課型新課授課 班級授課時數4f教學 目標1 .掌握三相異步電動機的構造、工作原理， 并熟悉它的銘牌數據的意義。2 .掌握三相異步電動機極數與轉速的計算。0教學 重點1 .三相異步電動機的工作原理。2 .三相異步電動機極數與轉速的計算。教學 難點旋轉磁場的產生。教學 器材三相異步電動機、活絡扳手、一字改刀、木榔頭 演小用力用表、數字力用表教學 方法講解、演示、提問、復習、討論

14、板書 設計第六節(jié)三相異步電動機電動機是利用電磁感應原理，把電能轉換為 機械能，輸出機械轉矩的原動機。一、結構1. 2 .%二、旋轉磁場的產生1 .當空間彼此相差120節(jié)勺三個相同的線圈 通入對稱三相交流電時，就能夠產生與電流有相 同角速度的旋轉磁場。2.旋轉磁場的旋轉力1可匕二相電源的相片一致。三、工作原理四、電動機的轉速1 .旋轉磁場的轉速2 .電動機的轉速 五、銘牌信息 反饋1、要讓學生觀察依次拆開的電動機的內部結構。2、學生已知道定子鐵心的作用，相互絕緣的硅 鋼片作為鐵心血/、用整塊的硅鋼的原因。3、應指導學生仔細閱讀電動機的銘牌。4、部分學生容易將轉與弧度，分鐘與秒的英文 縮寫混淆。5

15、、在拆裝電動機的過程中，要向學生說明拆裝 的技巧，尤其是在組裝完成后，如果發(fā)現轉 子轉動不靈活的現象，應當如何處理。6、對技能班學生不要求理解旋轉磁場產生的詳 細過程。課前復習%新課1 .電磁感應現象。2 .右手定則、左手定則。第六節(jié)三相異步電動機電動機是利用電磁感應原理，把電能轉換為機械能，輸出機械轉 矩的原動機。電動機可分為：交流電動機和直流電動機。交流電動機分為：單 相電動機和三相電動機，三相電動機分為：同步和異步。、結構1 .定子機座：保護和散熱作用。鐵心：是電動機的磁路部分。由彼此絕緣的硅鋼片疊成。目的是 減小鐵損（渦流和磁滯損耗）。繞組：是電動機的電路部分。三組，空間位置彼此相差1

16、20。2 .轉子轉軸：輸出機械轉矩。鐵心：由彼此絕緣的硅鋼片疊成。183繞組：繞線式、籠型2 .結論：當空間彼此相差 120詢三個相同的線圈通入對稱三相 交流電時，就能夠產生與電流有相同角速度的旋轉磁場（即在一個周 期內電流的相位角變化了 360）具合成磁場的方向在空間也旋轉了 360 3。3 .旋轉磁場的旋轉方向與三相電源的相序一致。要使旋轉磁場反 轉，只要改變電源的相序，即只要把接到三相繞組始端上的任意兩根 電源線對調，就可以實現旋轉磁場的反轉。4 .直流電一一恒定磁場單相交流電 脈動磁場三相交流電 旋轉磁場工作原理1 .原理定子繞組通入對稱的三相交流電，產生旋轉磁場；轉子導體與旋 轉磁場

17、之間有相對運動，就切割旋轉磁場的磁感線，所以在閉合的轉 子導體中就產生感應電流；轉子導體中感應電流一產生就受到旋轉磁 場的力矩作用，使電動機轉動。2 .電動機的轉動方向與旋轉磁場的轉動方向是相同的。3 .電動機的轉速n總是小于旋轉磁場的轉速n0。這是三相異步電動機工作的必要條件。 若n = n0無相對運動，無感 應電流，不轉動。四、電動機的轉速1 .旋轉磁場的轉速(1)磁極對數p,它的大小由每個繞組中串聯的線圈個數決定。 若每相繞組只有一個線圈，繞組的始端之間相差120。，則p=1；若每 相繞組有兩個線圈串聯，繞組的始端之間相差60工則p=2;依次類推。P若 f =50 HzP =1, no

18、=3000 r minP =2, n0 = 1500 r/ min2 .電動機的轉速(1)轉差率s = n_n 100 % n。(2)電動機的轉速n=n0( 1 -s )0五、銘牌1 .型號2 .電壓：指額定運行時定子繞組應加的線電壓數值。3 .電流：指額定運行時定子繞組的線電流值。4 .轉速：S在1% 9 %之間，能正常工作。5 .功率和效率(1)功率指額定運行時輸出功率 P2o輸入功率P1 = 3 Ui Ii cos ：(2)效率P11 -100 %P26 .功率因數指滿載時的值。7 .接法指定子繞組的接法。8 .絕緣等級指額定運行時機內溫度最高點處所容許的極限溫度值。9 .工作方式：連續(xù)

19、、短時、斷續(xù)。練習小結布置 作業(yè)習題（電工基礎第2版周紹敏主編） 1.是非題（7） （10）。1 .三相異步電動機的組成，各部分起的作用。2 .三相異步電動機的工作原理3 .三相異步電動機的轉差率；旋轉磁場的轉速、電動機轉速的 計算。4 .動機的額定功率、額定電壓、額定電流。習題（電工基礎第2版周紹敏主編） 4.問答與計算題（7）（9）。i爭117三相異步電動機的控制課型新課授課 班級授課時 數2教學 目標了解三相異步電動機的起動、反轉、調速和制 動的基本原理與基本方法。0教學 重點三相異步電動機的起動、反轉的基本原理與基 本力法。事學點 教難制動的基本原理與基本方法。教學 器材自耦降壓起動器

20、、星形/三角形起動器、定 子繞組接成三角形且三相繞組有六個引出端 子的三相異步電動機、電磁抱閘等。&教學 方法講解、演示、提問、復習、討論板書 設計第七節(jié)三相異步電動機的控制一、起動1 .直接起動（全壓起動）2 .降壓起動一、調速 n=n0（ 1 -s ）=（ 1 s ）p1 .變頻調速2 .艾轉差率調速3 .變極調速三、反轉四、制動1.機械制動2.電氣制動(1)反接制動(2)能耗制動信息 反饋學生已基本了解三相異步電動機的起動、反 轉、調速和制動的基本原理與基本方法。課前復習在相同的線電壓下，Y形聯結時的線電流和A形聯 結時的線電流的關系。第七節(jié)三相異步電動機的控制一、起動電動機的起動有全壓

21、起動和降壓起動兩種。1 .直接起動(全壓起動)加在電動機定子繞組的起動電壓是電動機的額定電壓， 這樣的起 動叫全壓起動。(1)特點：轉子電流很大，定子電流也很大。(2)適用于小型電動機。(3)缺點：起動電流大，是額定工作電流的 57倍，使電動機 本身的使用壽命降低，同時，還影響同一電網上鄰近電氣設備的正常 工作。2 .降壓起動減小起動電流，避免直接起動時的缺點。3 1)用電阻降壓起動一一在電動機起動時將電阻串聯在定子繞 組與電源之間的起動方法。4 2)星形一三角形換接起動一一電動機在起動時把定子繞 組連成星形，等到轉速接近額定值時再換成三角形的起動方法。起動 電流僅為直接起動時的1 ,只適用于

22、正常運行時定子繞組為三角形連3接的電動機。例1:已知：In = 15A, Is/In = 6 (Is為直接起動的起動電流)， 求：采用Y -A起動時，起動電流為多大？5 3)自耦降壓起動二、調速 n =n0 ( 1 -s ) =( 1 -s ) Sf p1 .變頻調速2 .變轉差率調速：只適用于繞線式轉子電動機方法：在轉子電路中接入一個調速電阻，通過改變電阻的大小來 改義轉速。3 .變極調速三、反轉只要將三根相線中任意兩根對調即可。四、制動1 .機械制動2 .電氣制動(1)反接制動：在電動機停車時，將接到電源的三根導線中的 任意兩根對調位置，使旋轉磁場反向旋轉，而轉子由于慣性仍在原方 向轉動。

23、這時的轉矩方向與電動機的轉動方向相反， 因而起制動的作 用。當轉速接近零時，利用某種控制電器將電源自動切斷，否則，電 動機將會反轉。缺點：反接后旋轉磁場與電動機的相對運動轉速 (n + no)很大， 因向電流較大。(2)能耗制動：在切斷三相電源的同時通入直流電，該直流電 的恒定磁場與轉動的轉子相互作用產生的轉矩與電動機轉子慣性運 動的方向相反，從而使電動機停卜來。小結1 .全壓起動、降壓起動的概念。2 .降壓起動的方法。3 . YA降壓起動的原理。4 .改變三相異步電動機的旋轉速度的方法；使三相異步電動 機反轉的方法。5 .三相異步電動機制動的方法。不 / 亍置作州/習題(電工基礎第2版周紹敏主編) 2.選擇題(5)(10)。課題11 8單相異步電動機課型新課授課班級授課時 數2教學目方示了解單相異步電動機的構造、工作原理和用 途。教0字電E單相異步電動機的構造、工作原理。教色學難小起動原理和方法。教學器才才電源插座、電風扇電機、洗衣機電機、配套 電容器、絕緣膠帶、扳手、改刀、木榔頭教爭力?去講解、演示、提問、復習、討論、練習板書設計第八節(jié)單相異步電動機單相電動機：用單相交流電源供電的電動機。構造：由定于和籠型轉子組成。一、工作原理單相交流電產生的是脈動磁