電工基礎教案11章說課講解

1、學習-好資料1題課111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3g（學目標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。e學重點1 .變壓器的工作原理。2 .變換電壓、電流和阻抗的規(guī)律。X （學難點阻抗變換規(guī)律及其應用。'印學情分析學生在實驗中已接觸過變壓器。（學效柒教后記更多精品文檔.課前復習1.電流產生的磁場。新課2.右手螺旋定則。3.楞次定律。第一節(jié)一、構造變壓器的構造1 .鐵心（1）磁路的通道。（2）用彼此絕緣的硅鋼片疊成，目的是增加電阻，減小渦流和磁滯損耗。（3）結構形式：心式和殼式。2 .繞組一次繞組（原繞組）：和電

2、源相連的線圈。二次繞組（副繞組）：與負載相連的線圈。3 .其他附件絕緣層冷卻設備一一鐵殼或鋁殼（電磁屏蔽作用）、用途和種類1.符號2 .用途改變交流電壓，改變交流電流，改變阻抗，改變相位。3 .種類電力變壓器（輸配電）：整流變壓器； 調壓變壓器：輸入、輸出變壓器。第二節(jié)變壓器的工作原理演示變壓器有載（燈座）的工作情況。一、工作原理電磁感應原理。通過演示啟發(fā)學生詳細敘述變壓器能量傳遞的過程。二、變換交流電壓1 .推導因Ei Ni A tAE2 N2 一A t所以Ei 二 NiE2 N22 .因Ui Ei, U2 E2結論UiNi KU 2 N 2即一次、二次繞組兩端電壓與繞組匝數成正比，K稱為變

3、壓比。3 .討論K i,即 Ni N2 , Ui U2 > 降壓K i,即 Ni N2 , Ui U2 升壓三、變換交流電流i .推導由Pi Ii Ui cos i , P2 I2 U2 cos 2, Pi P2cos i cos 2得Ii Ui I2 U22 .結論u上工|2 Ni K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，低壓邊則相反？四、變換交流阻抗i .推導由囪片,Z2=UI iI 2得N i 乙 J.）2 Z2 K2 Z22.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13.變換阻抗的應

4、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 .電壓變化率它指空載時二次電壓 U2N和有載時二次電壓 U2之差與U2N的百分比，即U 2N U 2U 2N100%電壓變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，一般在5%左右。練習習題（電工基礎第 2版周紹敏主編）1 .是非題（1）（6）。2 .選擇題（1）（4）。1 .變壓器的結構和工作原理。2 .要求學生熟記變壓器

5、應用的二個公式，并強調公式的適用條件，應用時要特別小結汪思。習題（電工基礎第 2版周紹敏主編）布置作業(yè)4.問答與計算題（1）（3）。1 1111 3變壓器的功率和效率課型新課授課班級授課時數1*（學目標掌握變壓器功率和效率的計算。e存重其c功率和效率的計算。aXT（學難看c一次電流的計算。學守?情分步0（學效界1故后記f課前復習變壓器的作用新課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 U2I2COS 13 .損耗功率P P1 P

6、2 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、效率效率是指輸出功率與輸入功率的百分比，即P2一 100 %P1例1 :本節(jié)例題通過例題總結出解題規(guī)律：U2 一 P2一 P1 一 |1。練習小結布置作業(yè)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。習題（電工基礎第2版周紹敏主編）4）。3 .填充題（1

7、）（4） ; 4.問答與計算題（講V111 4常用變壓器115變壓器的額定值和檢測11課型新課授課班級授課時數21學目標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。爹e學重度常用變壓器的結構、特點和用途。學A.H學難上學，情分析1學效味L心散后記新課課前復習變壓器應用的三個公式，公式的適用條件。第四節(jié)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。2 .作用連續(xù)改變輸出電壓。3 .分析Ui NiN2K , U2 U1U2 N2Ni即：改變N2即可改變U2O4 .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。11

8、 N21,1一；I 1 一 |212 N1K K所以Icb |2|1| 2 |2 I 2 ( 1)KK|cb 2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、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。3 .分析U1 N1 U1 N1y y U2 N2 U3 N3P2 P3P1IlPlU i cos i1.電壓互感器(1)結構特點Ni N20O悵(2)作用測量高電壓。(3)分析Ui NiU2 N2(4)注意點二次繞組不能短路(配套一只電壓表)K 1; Ui KU2,二次繞組和鐵心要可靠接地。2.電流互感器(1)結構特點NiN

9、i < N2(2)作用：測量大電流。(3)分析所以N2NiIi(4)注意點二次繞組不能開路(配套一只電流表)(5)介紹鉗形電流表結構、使用。1一 I2K二次繞組和鐵心要可靠接地O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。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：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電壓的規(guī)定值；額定二 次電

10、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。2 .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。3 .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I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 一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導率太小。練習填表自耦 變壓器多

11、繞組 變壓器電壓 互感器電流 互感器三相 變壓器結構特點作用小結注意點計算公式./ 值作業(yè)習題（電工基礎第2版周紹敏主編）4.問答與計算題（5）、（6）。岳課 111 6三相異步電動機*課型新課授課班紉授課時數41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 .3學重度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。1教學難度旋轉磁場的產生。與歹2情分析學生已掌握磁場的知識。如 耶'學效味LN *數后記課前復習1.電磁感應現象。新課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

12、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。一、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120。2 .轉子轉軸：輸出機械轉矩。鐵心：由彼此絕緣的硅鋼片疊成。繞組：繞線式、籠型、旋轉磁場的產生2 .結論：當空間彼此相差 120的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 ,其合成磁場

13、的方向在空間也旋轉了360 )。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 .直流電恒定磁場單相交流電脈動磁場三相交流電一一旋轉磁場三、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 no這是三相異步電動

14、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 ,則p 2;依次類推。60 f(2) n0P若 f 50 HzP 1, n0 3000 r minP 2, n0 1500 r min2.電動機的轉速(1)轉差率(2)電動機的轉速nn° n s n。100 %n0 ( 1 s)。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

15、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P2。輸入功率Pi = , 3 Ui Ii cos(2)效率Pic,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。練習小結9 .工作方式：連續(xù)、短時、斷續(xù)。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

16、。習題(電工基礎第 2版周紹敏主編)布置作業(yè)4.問答與計算題(7)(9)。 111 - 7三相異步電動機的控制課型新課授課班級授課時數2彳（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。羽心方重點三相異步電動機的起動、反轉的基本原理與基本方法。學（學難點制動的基本原理與基本方法。學?情分析0（學效球數后記.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新課 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

17、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。(1)串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。(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1-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 一，只適用于3正常運行時定子繞組為三角形連接的電動機。例1:已知：In 15A, Is In 6 ( Is為直接起動的起動電流)，求：采用 Y 起 動時，起動電流

18、為多大？(3)自耦降壓起動二、調速n no ( 1 s ) ( 1 -s ) 60fP1 .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變轉速。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。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，因而電流較大。（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，從而使電動機停下來。練習小結布置作業(yè)1 .全壓起動、降壓起動的概念。2 .降壓起動的方法。3 . Y A降壓起