变压器基础教案.pdf

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1、.第七章变压器7.1变压器的构造&7.2变压器的工作原理一、教学目标1、了解变压器的构造、分类、额定值及使用注意事项。2、理解变压器的工作原理，了解变压器的用途。二、教学重点、难点分析重点：1、理解变压器的工作原理。2、知识点：电压变换、电流变换、阻抗变换、电压平衡方程。难点：1、理解变压器的工作原理。三、教具可拆变压器、学生电源、演示电流表等。电化教学设备。四、教学方法讲授法(以启示讲解为主)，多媒体课件。五、教学过程Ⅰ.知识回顾1、产生电磁感应现象的条件。2、法拉第电磁感应定律。II.新课一、变压器的构造1、变压器的分类1）按用途分：电力变压器、专用电源变压器、调压变压器、测量变压

2、器、隔离变压器。2）按结构分：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器已经自耦变压器。...3）按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。2、变压器的构造基本构造：由铁心和绕组构成。铁心是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗。按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图1(a)、(b)所示。图1心式和壳式变压器线圈是变压器的电路部分，是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。其中和电源相连的线圈叫原线圈(初级绕组)，和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组)。3、额定值及使用注意事项1）额定值①额定容量——变压器二次绕组输出的最大视在功率。其大小为副边额定电流的

3、乘积，一般以千伏安表示。②原边额定电压——接到变压器一次绕组上的最大正常工作电压。③二次绕组额定电压——当变压器的一次绕组接上额定电压时，二次绕组接上额定负载时的输出电压。2）使用注意事项①分清一次绕组、二次绕组，按额定电压正确安装，防止损坏绝缘或过载。②防止变压器绕组短路，烧毁变压器。③工作温度不能过高，电力变压器要有良好的绝缘。二、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图2所示。1、变压器的空载运行和变压比如图2所示，设原线圈匝数为N1，端电压为U1；副线圈匝数为N2，端电压...为U2。则，原、

4、副线圈（一次、二次绕组）电压之比等于匝数比，即U1N1n（式7－1）U2N2n叫做变压器的变压比或变化。注意：上式在推导过程中，忽略了变压器原、副线圈的内阻，所以上式为理想变压器的电压变换关系。图2变压器空载运行原理图2、变压器的负载运行和变流比在图2的副线圈端加上负载

5、Z2

6、，流过负载的电流为I2,分析理想变压器原线圈、副线圈的电流关系。将变压器视为理想变压器，其内部不消耗功率，输入变压器的功率全部消耗在负载上，即U1I1U2I2将上式变形带入（式7－1），可得理想变压器电流变换关系I1U2N21（式7－2）I2U1N1n3、变压器得阻抗变换作用设变压器初级输入阻抗为

7、Z1

8、，次级负

9、载阻抗为

10、Z2

11、，则U1Z1I1N1N2将U1U2，I1I2代入，得N2N12N1U2Z1N2I2因为U2Z2I22N12所以Z1Z2nZ2N2Z12即n（式7－3）Z22可见，次级接上负载

12、Z2

13、时，相当于电源接上阻抗为n

14、Z2

15、的负载。变压器的这种阻抗变换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负...载上获得最大功率。III.例题讲解，巩固练习【例题1】,【例题2】略(见教材§7-2例题1,例题2)。【例题3】有一电压比为220/110V的降压变压器，如果次级接上55的电阻，求变压器初级的输入阻抗。U110解1：次级电流2I2Α2Z255N1U1220初级电流n2

16、ΑN2U2110I22I11Αn2U1220输入阻抗Z1220I11N1U1220解2：变压比n2N2U21102N12输入阻抗Z1Z2nZ2455220N2IV.小结1、变压器的基本构造：由铁心和绕组构成。2、理想变压器的电压、电流、阻抗变换关系。电压变换关系电压变换关系阻抗变换关系U1N1I1U2N21Z12nnU2N2I2U1N1nZ2V.作业略。...7.3变压器的功率和效率&7.4几种常用变压器一、教学目标1、了解变压器的功率和效率并能进行简单计算。2、了解铜损、铁损的概念。3、了解几种常用变压器的构造、用途及使用注意事项。二、教学重点、难点分析重点：1、变压器功率和效率的计

17、算。难点：同重点。三、教具电化教学设备。四、教学方法讲授法(以启示讲解为主)，多媒体课件。五、教学过程Ⅰ.知识回顾1、理想变压器的电压、电流、阻抗变换关系。电压变换关系电压变换关系阻抗变换关系U1N1I1U2N21Z12nnU2N2I2U1N1nZ22、交流电路功率计算公式：PUIcosII.新课一、变压器的功率和效率1、变压器的功率实际变压器在工作时，必然存在功率损失。变压器的功率消耗等于原边输入功率P1U1I1cos1和副边输出功率P2U2