电机与变压器教案 .

科目：电机与变压器授课班级高二（12）授课时间第2周星期二第3节第2周星期二第4节课题变压器的构造教学目标1．了解变压器的用途和种类2．了解变压器的基本构造教材分析重点：变压器的用途和种类难点：变压器的基本构造教学内容导入新课：教师口述，导入讲授新课：第一节变压器的构造一、变压器的用途和种类变压器是利用互感原理工作的电磁装置，它的符号如图11-1图11-1 变压器的符号1．变压器的用途：变压器除可变换电压外，还可变换电流、变换阻抗、改变相位。

2．变压器的种类：按照使用的场合，变压器有电力变压器、整流变压器、调压变压器输入、输出变压器等。

教学内容二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和线圈两部分构成。

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11-2(a)、(b)所示。

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)。

作业画出变压器的符号教学后记本节内容难度不大，学生兴趣大，教学情况较好。

图11-2 心式和壳式变压器科目：电机与变压器授课班级高二（12）授课时间第2周星期五第3节第9周星期五第4节课题变压器的工作原理（一）教学目标1．了解变压器的工作原理2．了解升压变压器和降压变压器的概念3．掌握电压和电流变换公式，并能做相关计算教材分析重点：变压器的工作原理难点：电压变换电流变换教学内容导入新课：教师口述，导入讲授新课：第二节变压器的工作原理一、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11-3所示。

1．变换交流电压原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。

设原线圈匝数为N1，副线圈匝数为N2，磁通为Φ，感应电动势为tNEtNE∆Φ∆=∆Φ∆=2211，由此得2121NNEE=忽略线圈内阻得图11-3 变压器空载运行原理图科目：电机与变压器授课班级高二（12）授课时间第3周星期二第3节第3周星期二第4节课题变压器的工作原理（二）教学目标1．了解变换交流阻抗公式2．能做相关计算教材分析重点：相关计算难点：阻抗变换教学内容导入新课：教师口述，导入讲授新课：3．变换交流阻抗设变压器初级输入阻抗为|Z1|，次级负载阻抗为|Z2|，则111IUZ=将21212211INNIUNNU==，代入，得222211IUNNZ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=因为222ZIU=所以2222211ZKZNNZ=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=可见，次级接上负载|Z2|时，相当于电源接上阻抗为K2|Z2|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。

【例11-1】有一电压比为220/110 V的降压变压器，如果次级接上55 Ω的电阻，求变压器初级的输入阻抗。

科目：电机与变压器授课班级高二（12）授课时间第4周星期二第3节第4周星期二第4节课题第四节常用变压器（一）教学目标1．了解常用变压器的构造2．理解常用变压器的工作原理3．掌握常用变压器的使用方法教材分析重点：自耦变压器的构造和工作原理难点：自耦变压器的工作原理教学内容导入新课：教师口述，导入讲授新课：一、自耦变压器1．自耦变压器的构造和工作原理自耦变压器原、副线圈共用一部分绕组，它们之间不仅有磁耦合，还有电的关系，如图11-6所示。

原、副线圈电压之比和电流之比的关系为KNNIIUU=≈=211221自耦变压器在使用时，一定要注意正确接线，否则易于发生触电事故。

教学内容二、多绕组变压器1．多绕组变压器变压器的次级有两个以上的绕组或初、次级都有两个以上绕组的变压器叫多绕组变压器，如图11-8所示。

多绕组变压器原、副线圈的电压关系仍符合变压比的关系，31312121NNUUNNUU≈≈2．多绕组变压器的使用多绕组变压器多使用于电子设备中，输出多种电压。

多绕组可串联或并联使用，串联时应将线圈的异名端相接，并联时应将线圈的同名端相接。

只有匝数相同的线圈才能并联。

作业课本习题：三、1 2五、1教学后记本节内容难度不大，学生掌握情况较好。

图11-8 多绕组变压器科目： 电机与变压器授课班级高二（12）授课时间第4周星期五第3节第4周星期五第4节课题第四节 常用变压器（二） 教学目标1．了解电压互感器和电流互感器的构造2．理解电压互感器和电流互感器的工作原理3．掌握电流互感器的使用方法 教材分析重点：目标1和目标2 难点：电流互感器的工作原理教 学 内 容导入新课：教师口述：互感器是一种专供测量仪表，控制设备和保护设备中使用的变压器讲授新课：三、互感器1．电压互感器使用时，电压互感器的高压绕组跨接在需要测量的供电线路上，低压绕组则与电压表相连，如图11-9所示。

可见，高压线路的电压U 1等于所测量电压U 2和变压比K 的乘积，即U 1=KU 2使用时应注意：(1) 次级绕组不能短路，防止烧坏次级绕组。

(2) 铁心和次级绕组一端必须可靠的接地，防止高压绕组绝缘被破坏时而造成设备的破坏和人身伤亡。

图11-9 电压互感器图11-10电流互感器教学内容2．电流互感器使用时，电流互感器的初级绕组与待测电流的负载相串连，次级绕组则与电流表串联成闭和回路，如图11-10所示。

通过负载的电流就等于所测电流和变压比倒数的乘积。

使用时应注意：(1) 绝对不能让电流互感器的次级开路，否则易造成危险；(2) 铁心和次级绕组一端均应可靠接地。

常用的钳形电流表也是一种电流互感器。

它是由一个电流表接成闭合回路的次级绕组和一个铁心构成，其铁心可开、可合。

测量时，把待测电流的一根导线放入钳口中，电流表上可直接读出被测电流的大小，如图11-11所示。

作业课本习题：三、3 4五、3教学后记本节内容是重点内容，难度较大，教学时，通过形象的图示，帮助学生理解，从学生课堂反馈来看，教学效果还不错。

图11-11 钳形电流表导入新课：教师口述讲授新课：第五节变压器的额定值和检验一、变压器的额定值变压器的满负荷运行情况叫额定运行，额定运行条件叫变压器的额定值。

额定容量——指次级最大视在功率，单位是伏安(VA)或千伏安(kVA)。

额定初级电压——指接到初级线圈电压的规定值。

额定次级电压——指变压器空载时，初级加上额定电压后，次级两端的电压。

额定电流——指规定的满载电流值。

变压器的额定值取决于变压器的构造及使用的材料。

使用时，变压器应在额定条件下运行，不能超过其额定值。

除此外还应注意：(1) 工作温度不能过高；(2) 初、次级绕组必须分清；(3) 防止变压器绕组短路，以免烧毁变压器。

二、变压器的检验变压器在使用前应进行检验，通常其检验内容有：(1) 区分绕组、测量各绕组的直流电阻；(2) 绝缘检查；(3) 各绕组的电压和变压比；(4) 磁化电流Iμ，变压器次级开路时的初级电流叫磁化电流，Iμ一般为初级额定电流的3% ~ 8%。

各项检验都应符合设计标准，否则不宜使用。

教学内容二、变压器的检验变压器在使用前应进行检验，通常其检验内容有：(1) 区分绕组、测量各绕组的直流电阻；(2) 绝缘检查；(3) 各绕组的电压和变压比；(4) 磁化电流Iμ，变压器次级开路时的初级电流叫磁化电流，Iμ一般为初级额定电流的3% ~ 8%。

各项检验都应符合设计标准，否则不宜使用。

附：三相变压器三相变压器就是三个相同的单相变压器的组合，如图11-12所示。

三相变压器用于供电系统中。

根据三相电源和负载的不同，三相变压器初级和次级线圈可接成星形或三角形。

作业画出三相变压器的接线图教学后记本节内容难度小，都是属于知识了解性的东西，教学效果好。

图11-12 三相变压器科目：电机与变压器授课班级高二（12）授课时间第5周星期五第3节第5周星期五第4节课题第五单元三相异步电动机教学目标1．了解异步电动机的构造2．掌握定子绕组的星形和三角形连接图3．了解异步电动机的原理教材分析重点：异步电动机的构造和工作原理难点：星形和三角形连接教学内容导入新课：教师口述引入讲授新课：一、异步电动机的构造电动机由定子和转子两个基本部分组成，如图11-13所示。

1．定子三相异步电动机的定子由机座、铁心和定子绕组组成。

定子绕组是电动机的电路部分，由三相对称绕组组成，按一定规则连接，有六个出线端。

即U1-U2、V1-V2、W1-W2接到机座的接线盒中，定子绕组接成星形或三角形。

图11-14(a)是定子绕组的星形连接图；图11-14(b)是定子绕组的三角形连接图。

图11-13 三相异步电动机的构造图11-14定子绕组的星形和三角形连接图2．转子转子是异步电动机的旋转部分，由转轴、转子铁心和转子绕组三部分组成，其作用是输出机械转矩。

跟据构造的不同，转子绕组分为绕线式和笼型两种，图11-15(a)所示为笼型绕组，(b)为铸铝的笼型转子。

作业画出三相异步电动机的定子绕组的星形和三角形连接图教学后记本节内容很重要，电动机结构很抽象，讲解时结合实物讲解，取得了事半功倍的效果。

教学内容三相异步电动机的极数与转速电动机总是以低于旋转磁场的转速转动。

即n<n0异步电动机的同步转率n0与转子转速n之差，即n0−n称为转速差。

转速差(n0−n)与n之比称为异步电动机的转差率，用s表示%1000⨯-=nnns作业P136习题2教学后记本节内容难度较简单，“转差率”稍微有点难，有些学生理解不了。

图11-18 三相异步电动机的工作原理教学内容三、三相异步电动机的反转异步电动机的转向与旋转磁场的方向一致，而旋转磁场的方向取决于三相电源的相序。

所以，只要将三根相线中任意两根对调即可使电动机反转。

图11-22是电动机正反转控制的原理图。

四、三相异步电动机的制动为克服惯性，保证电动机在断电时迅速停车，需要对电动机进行制动。

异步电动机的制动常采用反接制动和能耗制动。

1．反转制动在电动机停车时，将三根电线中的任意两根对调，产生反转矩，起到制动作用。

当转速接近零时切断电源，否则电动机会反转。

2．能耗制动在断电的同时，接通直流电源，如图11-23所示。

直流电源产生的磁场是固定的，而转子由于惯性转动产生的感应电流与直流电磁场相互作用产生的转矩方向，恰好与电动机的转向相反，起到制动的作用。

作业P166习题4、5教学后记本节内容较多，但相关内容在高三考证时还要讲，所以只作简单讲解。

图11-22正反转控制原理图11-23 电动机的能耗制动注意：若用刀开关来控制电动机，则必须考虑电动机的起动电流比较大，应选用比额定电流大一级的刀开关。

3、图形和文字符号：作业画出刀开关的电气符号图（因作业本还未发放，故安排学生自行练习）教学后记本节内容难度不大，加上和生活实际关系较密切，学生兴趣大，教学中配以实物加以讲解，教学情况较好。