電機與變壓器教案（第8講）

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─────────────────────────────────────────────────────────────────────科目：電機與變壓器授課班級：09機電高級①、②班共10頁

茂名市技工學校

文化理論課教案

《電機與變壓器》第八講課題：1、自耦變壓器2、儀用變壓器3、電焊變壓器授課方式授課課時2節(jié)授課日期作業(yè)講授提問題數(shù)2擬用時間0.5教學目的1.把握自耦變壓器、儀用變壓器的結構與運行特點及使用時應注意的事項2.把握電焊變壓器的結構特點、外特性及輸出電流的調(diào)理方法選用教具掛圖模型、自制掛圖1.自耦變壓器、儀用變壓器的結構與重點運行特點2.電焊變壓器的結構特點、外特性及輸出電流的調(diào)理方法難點變壓器常見故障產(chǎn)生的原因及處理方法教復習：三相變壓器并聯(lián)運行的條件有哪些?學導入課題：回顧日常生活中我們經(jīng)常用到一些特別的變壓器，如自耦變壓器、儀用變壓器、電焊變壓器等。對于它們的工作原理和應用特點，下面我們一起來學習。導入課題授課教師：黃文進教研組審閱：

科審閱日期：

教學過程

第2頁一、講授新課一、自耦變壓器（一）自耦變壓器的工作原理普通雙繞組和三繞組變壓器的一次側、二次側繞組是彼此獨立、相互絕緣的，一次側、二次側繞組之間通過電磁耦合起來，而沒有直接的電的聯(lián)系。自耦變壓器的結構卻有很大不同，即一次側、二次側共用一個繞組，一次側、二次側繞組不但有磁的聯(lián)系。1、工作原理與變壓比式中N1──一次側1U1與1U2之間的匝數(shù)；N2──二次側2U1與2U2之間的匝數(shù)。2、繞組中公共部分的電流從磁勢平衡方程式可知，由于輸入電壓U1不變，主磁通雪。也不變，所以空載時的磁勢和負載時的磁勢是相等的。由于空載電流I0很小，可忽略時，則有：由于I1與I2的相位一樣，所以繞組中公共部分的電流為：由上式可見，當K接近于1時，繞組中公共部分的電流I就很小，因此共用的這部分繞組導線的截面積可以減小好多，即減少了自耦變壓器的體積和質(zhì)量，這是它的一大優(yōu)點。假使K?2，則I?I1，就沒有太大的優(yōu)越性了。3、自耦變壓器輸出功率自耦變壓器輸出的視在功率(不計損耗時)為：教學過程第3頁上式中的：S2?U2I＇稱為電磁功率，它是通過公共繞組電磁感應傳遞到二次側的功率；S2?U2I1〃稱為傳導功率，是由一次側直接通過電傳導的方式傳遞到二次側的。由于I?I2?I1，故可以推導出：說明靠電磁感應傳遞的能量占總能量的(1?(二)自耦變壓器的特點1、自耦變壓器的優(yōu)點(1)可改變輸出電壓。(2)用料省、效率高。自耦變壓器的功率傳輸，除了因繞組間電磁感應原理而傳遞的功率之外，還有一部分是由電路相連直接傳導的功率，后者是普通雙繞組變壓器所沒有的。這樣就使自耦變壓器較普通雙繞組變壓器用料省、效率高。2、自耦變壓器的缺點(1)因它一次側、二次側繞組是相通的，高壓側(電源)的電氣故障會波及低壓側，如高壓繞組絕緣損壞，高電壓可直接迸人低壓側，這是很擔憂全的，所以低壓側應有防止過電壓的保護措施。(2)假使在自耦變壓器的輸入端把相線和零線接反，雖然二次側輸出電壓大小不變，仍可正常工作，但這時輸出“零線〞已經(jīng)為“高電位〞，是十分危險的，為了安全起見，規(guī)定自耦變壓器不準作為安全隔離變壓器用，而且使用時要求自耦變壓器接線正確，外殼必需接地。接自耦變壓器電源前，二定要把手柄轉(zhuǎn)到零位。二、儀用變壓器（一）電流互感器

1K)，而從電路直接輸送的能量占1K。教學過程

第4頁1、結構和工作原理（1）電流互感器的結構電流互感器結構上與普通雙繞組變壓器相像，也有鐵心和一次側、二次側繞組，但它的一次側繞組匝數(shù)很少，只有一匝到幾匝，導線都很粗，串聯(lián)在被測的電路中，流過被測電流，被測電流的大小由用戶負載決定。圖4—5電流互感器（2）電流互感器的工作原理電流互感器工作時二次側近似于短路，所以互感器的一次側的電壓也幾乎為零，即：U1?0由于主磁通正比于一次側輸入電壓，即：?m?U1所以主磁通?m?0則勵磁電流I0?0，總磁勢為零。根據(jù)磁勢平衡方程式有：I?1N1?I?2N2?0NI?1??2I?2??KI?2N1如不考慮相位關系：I1??KI2上式中K為電流互感器的額定電流比；I2為二次側所接電流表的讀數(shù)，乘以K就是一次側的被測大電流的數(shù)值I1。2、電流互感器的選用教學過程第5頁選用電流互感器可根據(jù)測量確鑿度、電壓、電流要求選擇。一般電流互感器二次側的額定電流為5A(或1A)，故所接的電流表的量程應為5A(或1A)，假使所接的電流表的實際量程已經(jīng)放大了K倍，則可以直接讀出一次側的被測電流數(shù)值I1；一次側的額定電流在5～25000A之間，根據(jù)需要選擇；確鑿度等級有0.2、0.5、1.0、3和10等五級，等級數(shù)字越大，誤差越大。電流互感器的結構形式有干式、澆注絕緣式、油浸式等多種。3、電流互感器使用中應注意的事項：(1)運行中二次側不得開路，否則會產(chǎn)生高壓，危及儀表和人身安全，因此二次側不能接熔斷器；運行中如要拆下電流表，必需先將二次側短路才行。(2)電流互感器的鐵心和二次側繞組一端要可靠接地，以免在絕緣破壞時帶電而危及儀表和人身安全。(3)電流互感器的一次側、二次側繞組有“+〞“-〞或“*〞的同名端標記，二次側接功率表或電能表的電流線圈時，極性不能接錯。(4)電流互感器二次側負載阻抗大小會影響測量的確鑿度，負載阻抗的值應小于互感器要求的阻抗值，使互感器盡量工作在“短路狀態(tài)〞。（二