高教社2023宋涛31 《电工基础》教学方案 铁芯线圈与变压器 变压器的结构及原理.docx

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1、电工基础教学方案授课时间授课班级上课地点教学项目(任务)名称变压器的结构及原理课时数2教学内容主要知识点了解变压器的结构、组成、类型、铭牌，掌握变压器的工作原理和计算方法重点、难点掌握变压器的工作原理和计算方法教学目标专业能力使学生掌握磁回路、变压器的分析方法方法能力能会正确选择、连接、应用变压器的的应用使用能力社会能力团队协作能力，分析并解决问题的能力学生情况分析授课对象一般为电子信息工程技术专业普专大一新生教学环境要求教室、实训室教学方法教学做一体化教学手段多媒体演示结合实物展示，学生实训教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配(min)教师:序号：31任务描述与课程导入变压器是根据电

2、磁感应原理制成的一种电气设备，它具有变换电压、变换电流和变换阻抗的功能，因而获得广泛的应用。变压器是电力系统中不可缺少的重要设备。在发电厂或电站，当输送一定的电功率、且线路的COS一定时，由于P=U1eoS,则电压U越高、线路电流I就越小。可见高压送电既减小了输电导线的截面积，也减少了线路损耗。所以电力系统中均采用高电压输送电能，再用变压器将电压降低供用户使用。在电子线路中，变压器可用来传递信号和实现阻抗匹配。除电力变压器外，还有用于调节电压的自耦变压器、电加工用的电焊变压器和电炉变压器、测量电路用的仪用变压器等。跟随教师的思路认真听讲，回顾已学内容10一、变压器的基本结构1、变压器：变压器是

3、一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止”电气设备，把交流电压转换为同频率的另一数值交流电压。变压器在传递电能的过程中频率不变。变压器的作用：(I)输送功率相同，电压越高，电流越小，输电线线径越小，节省材料；(2)减少线路上的功率损耗。2、变压器的基本结构(a)(b)(c)图5-6单相变压器铁芯结构示意图知识准备二、变压器的工作原理1、变压器的空载运行与变换电压作用空载运行：变压器的一次侧接电源，二次侧开路,这种运行状态称为空载。变压器空载时原边电流3。很小，在铁心磁路中产生按正弦规律变化的磁通,当穿过两线圈时，分别感应电压：4=4.44加我，儿2=444双想变压器原、副边电压与感应电压的关

4、系为：U产Uu=4MMn，t20=Um2=4.44仆2耙二4.44*中n=Nf。2。UM24.44fN2mN2跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题30k称为变压器的变比。结论：变压器通过改变原、副边的匝数即可变换电压。2、变压器的负载运行与变换电流作用负载运行：变压器的一次侧接电源，二次侧与负载接通，这种运行状态称为负载运行。变压器负载运行时由于副边电流存在的去磁作用，因此原边电流由1o增大至i原边磁动势增加的数值恰好等于二次侧负载所需要的磁动势。即：变压器在能量传递的过程中损耗甚小，因此：P.P2或1Z1u2i24一幺一也I2U1N1k,1/k称为变压器的变流比。结论：变压器在改变电压的同

5、时也改变了电流，即变压器还可以变换电流。3、变压器的变换阻抗作用知识准备变压器的副边所接负载为Z1,原边输入阻抗为Z1时，有：IZ1I=U22，跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题30Z=UJI把变压比和变流比公式代入可得：Z1=UJIi=EZ1结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘变比的平方。变压器的阻抗变换作用常用电子电路中。例1已知某收音机输出变压器的原边匝数为600,副边匝数为30,原边原接有16。的扬声器，现要改接成4Q扬声器，求N2应改为多少？Ax,.N.600”解：k=-1=20N、30Z1=灯Z11=20216=6400改接成IZ1I=4Q扬声器后通过例题讲解变压器的原

6、理及计算方法2=640%=1600,贝IjK=O所以：N2=%=6O%o=i5匝例2已知变压器铁芯截面为20cm2,铁芯中磁感应强度最大不得超过0.2T,若要用它把220V的工频交流电变换成20V的同频率交流电，问原副边匝数应当为多少？解：铁芯中的最大磁通为n=Bm5=0.220104=0.00(M(Wb)原边的匝数应为x7U,220N=247714.44/w4.44500.(XX)4U220变压器的变比为女=士上=上=11U220因为Z=NJN2,所以变压器副边的匝数应为ZM2477N、=1=225k11跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题20教学步骤教学内容学生活动时间分配作业在看懂例题，深刻理解变压器的工作原理和计算方法，选做习题库中5.1、5.2有关习题教学参考资料、网站电路分析基础赵伟光北京：清华大学出版社教学后记(包括自我评价与学生评价，教学过程的全面分析)学生们基础有差别，注意个别指导，注重培养学生学习的兴趣，多与学生互动，需要加强培养学生理论联系实际和解决实际问题的综合应用能力。