自耦变压器教案
物理：5.4《变压器》教案(新人教版选修3-2)
变压器一、素质教育目标(一)知识教学点1．了解变压器的构造及工作原理。
2．掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。
3．掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)能力训练点1．通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
2．从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
3．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)德育渗透点1．通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
3．培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。
二、重点、难点、疑点及解决办法1．重点变压器工作原理及工作规律。
2．难点(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3．疑点变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈。
4．解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排3课时四、教具准备可拆式变压器、投影交流电流表(2只)、投影交流电压表(2只)、导线若干学生电源、小电珠(5只、2.5V，0.3A)、电键(4只)五、学生活动设计1．通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程，使学生获得新知识。
2．通过提问引发学生思考，并应用学到的知识来解决实际问题。
4．通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、教学过程(一)明确目标通过实验得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)整体感知这节内容承上启下，它是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，体现出了交变电流的优点，为电能输送奠定了基础。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程1．引入新课幻灯打出一组数据从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均为220V，那这些元件是如何正常工作的呢？出示已拆录音机，指出变压器。
《科学探究：变压器 第2课时》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】
3 科学探究：变压器（第2课时）教学目标1.知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型，进一步体会建立理想模型这种思维方法。
2.知道理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。
3.应用变压器电压与匝数的关系求解具体问题。
4.了解几种常见的变压器。
教学重难点教学重点知道理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。
教学难点应用变压器电压与匝数的关系求解具体问题。
教学准备多媒体设备教学过程复习引入提问：1.变压器的结构是怎样的？2.工作原理是什么？讲授新课三、理想变压器电压与匝数的关系1.理想变压器教师讲解：如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。
这是物理学中又一种理想化模型。
即：无铜损、铁损、磁损2．原、副线圈的电压关系(1)教师提问：对理想变压器，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的ΔΦΔt，那么根据法拉第电磁感应定律可得到什么规律？学生回答：有E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2ΔΦΔt， 教师总结：所以E 1E 2＝n 1n 2。
(2)教师提问：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1与E 1，副线圈两端的电压U 2与E 2有什么关系？学生回答： U 1=E 1，U 2=E 2，所以U 1U 2＝n 1n 2(3)教师提问：如果n 2 >n 1，那么输出电压比输入电压大还是小？学生回答：输出电压大教师总结：我们把副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫做教师提问：反之，如果n 2<n 1，那么输出电压比输入电压大还是小？学生回答：输出电压小教师总结：我们把副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫做降压变压器。
3.功率与匝数的关系教师提问：能量是守恒的，我们可得理想变压器的输入功率与输出功率具有什么关系？ 学生回答：P 入＝P 出 。
自耦变压器
①电流互感器在工作时二次侧不得开路。
②电流互感器二次侧有一端必须接地
③电流互感器在接线时，必须注意其端子的极性
电压互感器
•电压互感器简称PT，是变换电压的设备。文字符号为TV，单相式电压互感器图形符号为
•电压互感器的变压比用Ku表示
•式中，U1N、U2N分别为电压互感器一次绕组和二次绕组额定电压，N1、N2为一次绕组和二次绕组的匝数。变压比Ku通常表示成如10/0.1kV的形式。电压互感器有单相和三相两大类，在成套装置内，采用单相电压互感器较为常见。
.电流互感器
•电流互感器简称CT（文字符号为TA，单二次绕组电流互感器图形符号为），是变换电流的设备。
电流互感器种类和型号
•按一次电压分，有高压和低压两大类；
•按一次绕组匝数分有单匝（包括母线式、芯柱式、套管式）和多匝式（包括线圈式、绕环式、串级式）；
•按用途分有测量用和保护用两大类；
•按绝缘介质类型分有油浸式、环氧树脂浇注式、干式、SF6气体
教学
后记
常用自耦变压器仪用变压器使用注意事项
备注
授课教师：备课日期：年月日审批：日期：年月日
一、教学回顾及导入课题
前面讲的变压器的一次侧、二次侧都是分开绕制，虽然都装在一个铁心上，但相互是绝缘的，只有磁路上的耦合，却没有电路上的直接联系，能量是靠电磁感应传过去的，所以称为双绕组变压器。自耦变压器的结构却有很大不同，即一次侧、二次侧共用一个绕组，一次侧、二次侧绕组不但有磁的联系，还有电的联系。自耦变压器不仅用于降压，只要把输入、输出对调一下，就变成了升压变压器。
高级技工学校
文化理论课教案
编号：0707-03流水号：
科目
电机与变压器
自耦变压器的简易设计(1)
N2= T/V*U1
= 0.834*220
= 184 Ts
⑦ 输入绕组的匝数（即U1=127V的匝数）
N1= T/V*U2
= 0.834*127
= 106 Ts
⑧ 公共绕组电流
当 J= 2.20 A/mm2 时，
Ix= Px/η /U1 = 2817.7/0.95/220 = 13.48 A
导线面积 Aw= 6.13 mm2 园线直径 φ x=2*((Ix/J)/π )^0.5 = 2.8 mm 或 扁线规格： a= 2.0 mm
b 2
注： 1。自耦变压器输出的功率有一部分是由电源传输给输出的，因此使用的铁心较小，绕组
的线径也较细；省铁又省铜，成本低。 2。自耦变压器只有一个线圈，输出负载和电源间有直接的电气连接。 3。当取电流密度2-2.5A/mm2时，常温环境下，变压器线圈的温度不高于65℃。 4。可以用三个单相自耦变压器组成一个三相自耦变压器，或用三相铁心绕制三相自耦变
入力侧
出力侧
U
V
W
390
绝缘处理: 浸漆
图中和下表数据仅供参考.
变压器重量约:
80
铁心:
51.4 kg
金具等:
10 kg
kg 每相导线
φ 2.8 2*7
2.14 kg 4.05 kg
210
0.112 Ω 0.042 Ω
7
= 163.6 (VA)
4 变压器效率η = 93%
5 选用EI铁心，截面面积为(取系数 k=1.0)
Se= k*（Px/η ）
= 1.0*(163.6/0.93)^0.5
= 13
cm2
3
6 绕组每伏匝数
取 Bm =1.0T，则有：
变压器 说课稿 教案 教学设计
变压器的应用教学目的要求：1、掌握变压器在电压变换方面的应用：自耦变压器、电压互感器。
2、掌握变压器在电流变换方面的应用：电流互感器、钳形电流表。
3、了解变压器阻抗变换方面的应用。
教学重点、难点：教学重点：变压器的电压变换和电流变化及其应用。
教学难点：变压器空载运行和电压变换，负载运行与电流变换。
教学分析：本次课通过对变压器空载运行时，原副线圈中感应电动势的分析得出变压器的变压比概念，然后具体分析利用电压变换原理的两种常用电器元件——自耦变压器及电压互感器的工作原理，最后通过例题巩固其知识点。
电流变化及阻抗变换也基本采用这一模式来讲解相关内容。
复习、提问：1、变压器工作原理是什么？2、变压器的额定值有哪些，其关系是怎样的？教学过程：上节课讲述了变压器的工作原理和有关磁路方面的概念。
今天我们来看看变压器有哪些应用。
一、空载运行和电压变换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tN E tN E ∆∆=∆∆=ΦΦ2211 ， 由此得2121N N E E =忽略线圈内阻得K N N U U ==2121 上式中K 称为变压比。
由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。
如果N 1 < N 2，K < 1，电压上升，称为升压变压器。
如果N 1 > N 2，K >1，电压下降，称为降压变压器。
应用实例： 1、自耦变压器实验室中常用的调压器就是一种可改变副绕组匝数的自耦变压器(a)符号 (b)外形 (c)实际电路 图2 自耦变压器 原副边电压之比是： 2、电压互感器电压互感器(a) 构造 (b)接线图图3 电压互感器属于仪用互感器的一种，它的优点是：⑴使测量仪表与高压电路分开，以保证工作安全。
⑵扩大测量仪表的量程。
注意点：（1） 为了工作安全，电压互感器的铁壳及副绕组的一端都必须接地，以防高、低压线圈绝缘损坏时，低压线圈和测量仪表对地产生一个高电压，危及工作人员的人身安全。
电机串自耦变压器启动课件
随着电动机转速的增加， 电动机的阻抗逐渐增大， 启动电流逐渐减小。
当电动机达到额定转速时 ，自耦变压器自动从电动 机的电源侧断开，电动机 正常工作。
电机串自耦变压器启动的特点
电机串自耦变压器启动可以有效 地减小电动机的启动电流，避免 对电网造成冲击。
电机串自耦变压器启动适用于各 种功率等级的电动机，尤其适用 于大功率电动机的启动。
通过自耦变压器降低启动电流，减轻对输电线路和变压器的负担，防止因电流过大 而造成设备损坏。
有利于电力系统的稳定运行，提高供电可靠性。
在其他领域的应用
除了工业生产和电力 系统，电机串自耦变 压器启动还应用于其 他领域。
通过自耦变压器实现 电机的平稳启动，提 高设备运行的安全性 和可靠性。
如交通运输、矿山机 械、石油化工等领域 中需要大功率电机启 动的场景。
对未来发展的建议和展望
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入，不断推出更加高效、智能、可 靠的电机串自耦变压器启动产品和技术。
提高产品质量和服务水平
企业应注重产品质量和服务水平的提升，以满足客户的需求和提高 市场竞争力。
加强国际合作和交流
企业应积极开展国际合作和交流，引进国际先进技术和管理经验， 提高自身的国际化水平和竞争力。
实现。
自耦变压器是一种多绕组变压器 ，其中至少有一个绕组是公共的 ，通常作为变压器的输入和输出
端。
在电机串自耦变压器启动中，自 耦变压器的作用是降低电动机的 启动电流，从而实现电动机的软
启动。
电机串自耦变压器启动的工作原理
当电动机启动时，自耦变 压器将电动机的电源电压 降低，从而减小了电动机 的启动电流。
Part
03
电机串自耦变压器启动的维护 与保养
单相降压自耦变压器课程设计
单相自耦变压器课程设计目录前言综述摘要1 单相自耦变压器工作原理2.单相自耦变压器运行分析2.1自耦变压器电路磁路分析2.2自耦变压器等效电路分析3.变压器能耗与节能4.变压器基本结构参数设计及测定4.1变压器技术参数及其确定4.2变压器铁心参数的计算4.3自耦变压器高低压绕组尺寸和匝数的计算5.结论综述前言综述变压器在整个国计民生中是一种应用极为广泛的电气设备，不仅应用于电力系统，还广泛应用于电子装置，焊接设备，电炉等场合，可以实现交流变压，交流电源供给，电路阻隔等功能。
因此，它在整个国民生活中占有极其重要的地位。
变压器按相数可分为单相、三相，按绕组的多少可分为双绕组变压器，三绕组变压器，多绕组变压器，自耦变压器等。
而与普通单相变压器相比较而言，单相自耦变压器在一二次侧之间不仅存在磁耦合，也存在电的联系，因此在传输容量相同的条件下，不但体积小，而且效率高。
因此在某些场合，得到广泛的应用。
由于自耦变压器有诸多分类，但是运行原理基本相似。
本设计只就单相降压自耦变压器给出具体设计，以此阐明自耦变压器的运行原理和运行特性。
摘要虽然普通单相变压器一二次侧绕组是分开的，而自耦变压器的一二次绕组是连在一起的，但是在结构上，单相自耦变压器可以看作是双绕组变压器的改装，而且在工作原理、电路和磁路的分析、结构参数的定义和确定等方面，存在许多类似。
因此本设计对比普通单相变压器来进行单相自耦变压器工作原理和电路磁路的分析，给出基本参数的设计值，并且对变压器的能耗进行论述，就节能简单介绍。
最后就自耦变压器设计进行综述。
本设计重点就电路磁路进行分析，给出基本参数的确定方法与变压器的设计值。
主题词：单相自耦变压器；参数；1.单相自耦变压器工作原理普通变压器利用电磁感应作用，以交变磁场为媒介，实现电能的传送，只存在电磁功率的传送。
而自耦变压器一二次侧不仅有电磁功率的传送，也存在传导功率的传送。
但是它们都实现将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。
高中物理《变压器》教案2 新人教版必修1
变压器教学目标：知识与技能：（1）知道变压器的构造（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理。
（3）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。
（4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。
（5）知道课本中介绍的几种常见的变压器。
过程与方法：（1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力。
（2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）情感、态度与价值观：（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
（2）培养学生实事求是的科学态度。
教学重点：变压器工作原理教学难点：变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的教学过程：新课导入：在实际应用中，常常需要改变交流的电压。
大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。
各种用电设备所需的电压也各不相同。
一般的家用电器需要220 V的电压，动力用电需380 V电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。
交流便于改变电压，以适应各种不同需要。
变压器就是改变交流电压的设备。
这节课我们学习变压器的有关知识。
新课教学：（一）变压器的原理：1、构造：出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。
两个线圈都是绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
2、工作原理：演示实验：原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，小灯泡发光。
在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。
这个交变的磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要产生感应电动势。
当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向负载供电。
在副线圈中产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量既穿过副线圈，也穿过原线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
第七章自耦变压器ppt课件
精选
3
自耦变压器
A
X
单相自耦变压器
精选
绕组ax是一、二次侧
a
共用的，称为公共绕
铁心 组，其匝数为N2 。
与公共绕组串联的绕
组 Aa ， 称 为 串 联 绕 绕组 组，其匝数为N1 。
绕 组 Aa 与 ax 的 绕 向
x
相同。
4
实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器(1)
实例：假设图示
双绕组变压器
精选
a
x
6
实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器(3)
首先分析双绕组 变压器电流方向。
I&1
A
忽略励磁电流则：
a
N1I& 1N2I& 2 0
I&2
X
x
原副边电流符号相 反：当原边电流在
原绕组中从同名端流向非同名端，则副边电流在副绕
组中从非同名端流向同名端！
精选
7
实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器(4)
值称为效益系数 k x y
绕组容量 额定容量 – 传导容量
效益系数 k x y
= ———— = ——————————
额定容量
额定容量
kxy
U1I1U2I1 U1I1
1 1
kA
A
E&1
a
绕组容量 UAaI1NkxySNA U & 1
E& 2
x
实例: kA1.1, kxy0.091X
2010200 V A 0 .0 9 0 9 2 2 0 0 2 0 0 V A
U & 2 E & 2 k A I & Z a x E & 1 E & 2 k A I & Z a x① ① 代入U & 1I& 1 Z A aI& Z a xE & 1E & 2 得 U & 1 U & 2 I & 1 Z A a I & Z a x(k A 1 )
高中物理 《变压器》教案14 人教版选修3-2
4 变压器教学设计(一)整体设计教学分析变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置。
学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，通过《交变电流》前两节的学习，对交变电流的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。
本节重点是从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度深刻理解变压器的工作原理以及探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。
对于变压器工作原理，要让学生在电磁感应理论的基础上理解什么是互感现象？为什么原、副线圈之间在没有载流导体连接的状态下，副线圈中还可以输出电流？使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变电流的优点。
在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论。
本节内容是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，承上启下，体现出了交变电流的优点，并为电能输送奠定了基础。
教学目标1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。
2．通过实验，探究变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系并能用它们解决基本问题。
3．了解理想化模型在物理学研究中的重要性。
从探究“电压与匝数关系”全过程指导学生学习物理思想与方法。
4．了解变压器在生活中的应用。
教学重点难点1．探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。
2．从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度理解变压器的工作原理。
教学方法与手段演示、推理、实验探究法、合作学习法。
课前准备教学媒体1．教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；多媒体课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等。
2．学具：(分组用实验器材)可拆变压器、学生电源、开关、导线、多用电表等。
知识准备复习电磁感应、法拉第电磁感应定律及交变电流的知识。
课前收集变压器或拍摄变压器的照片、网上下载的图片。
变压器教学设计-完整版公开课教学设计
§变压器主备人：审核人：课时编号：复备时间：上课时间：教学过程教学内容和教师活动学生活动活动目标交流展示根据预习案完成情况，安排学生分组汇报。
注意：（1）学生汇报答案的正误；（2）学生产生的新问题。
下面让学生展开交流探究活动，突破重难点。
学生抢答：电磁感应原理，互感、变压器的构造及原理，变压器的电源是交流的，理想变压器条件及规律培养学生自学能力，加强交流，筛选重难点，提高课堂效率。
演示用手机充电器点亮小灯泡，问：生活中还有哪些涉及到变压器多媒体展示：各种变压器学生观察，举例实验演示，激发学习兴趣，对变压器作用有初步认识展示可拆变压器一名学生在讲台前拆开变压器，变压器构造：闭合铁心，原副线圈。
其他学生观察，补充。
提高学生参与意识教学目标一、知识目标1．了解变压器的构造及其工作原理；2．掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题。
二、能力目标1．通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯，并学会处理数据并提高概括能力。
2．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
三、情感目标1．通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
教学重点变压器的工作原理和规律。
教学难点理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系教学媒体可拆变压器、变压器8组，手机充电器一个；9只小灯泡、8个学生电源、多用电表16个，导线若干，100Ω变阻器8个师生双边活动细则在铁芯上绕漆包线作副线圈，绕漆包线两端接电流表，改变2总结分析实验数据时，得到变压比公式：)1(2121nnUU=理论分析：由（1）知：升压变压器n2＞n1；降压变压器n2＜n1；各组派代表到前后黑板填写数据，并得出结论)1(2121nnUU=培养学生处理实验数据、分析问题的能力。
电力系统分析课程教案
电力系统分析课程教案
授课时间
第5周，星期三，第1、2节；第4次课
章节名称
第2章（双绕组π型等值，三绕组变压器、自耦变压器）
授课方式
课堂讲授（●）；实验课（ ）；
习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ）
教学时数
2
授课方法
和手段
多媒体讲解、音Biblioteka 讲解、板书相结合教学目的与要求
（1）双绕组π型等值电路
（2）掌握三绕组变压器的参数计算原理，了解自耦变压器参数计算；
教学基本内容纲要
（1）三绕组变压器、自耦变压器
（2）双绕组π型等值
教学重点
与难点
重点：π型等值；
难点：π型等值电路及参数计算；
教学过程
设计
★三绕组变压器、自耦变压器
讲述三绕组变压器各项参数的计算方法，注意讲清楚各绕组容量不同时影响电阻参数计算的物理原理和折算公式。进而与三绕组变压器进行比较来讲述自耦变压器的结构特点、物理特性和各参数的计算问题。
1、三绕组变压器的参数计算
（1）电阻 ， ，
（ ）
（2）电抗 ， ，
（ ）
2、自耦变压器的参数计算介绍
3、π型等值电路的推导和参数计算
作业、讨论及辅导
课后小结
π型等值较难，但是重点，务必掌握
注：1、教案按授课次数（或单元）填写，每次（或每单元）授课均应填写一份,整个教案只用一个封面。
2、教学手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。
自耦变压器教案
自耦变压器教案教案标题：自耦变压器教案教案目标：1. 了解自耦变压器的定义和工作原理；2. 掌握自耦变压器的相关性质和运行特点；3. 学会计算和应用自耦变压器的变压比和功率转移特性；4. 培养学生动手实验和观察现象的能力。
教案步骤：引入：1. 利用实例或现象引起学生对于变压器的兴趣，如手机充电器、电力传输等；2. 引导学生思考变压器的作用和原理。
知识探究：3. 分组让学生进行小组讨论，总结出变压器的定义和分类；4. 向学生介绍自耦变压器的概念，并进行比较自耦变压器与传统变压器的差异；5. 让学生观察自耦变压器的实物或示意图，梳理自耦变压器的结构和组成部分；6. 解释自耦变压器的工作原理，包括电磁感应和自感现象。
实验探究：7. 进行自耦变压器的实验，使用适当的实验装置和电路；8. 让学生根据给定的实验数据，计算自耦变压器的变压比；9. 引导学生观察实验结果，讨论不同输入电压和输出电压情况下的功率转移特性。
概念巩固：10. 进一步讨论自耦变压器的应用领域和优势；11. 提供多个实际问题让学生解答和分析，如输入电压为220V，输出电压为12V，计算输出电流等。
拓展应用：12. 引导学生思考自耦变压器的特点和应用，让学生自主设计一个简单的电路应用，包括选取合适的变压比和输入电压。
总结：13. 总结自耦变压器的重点知识和应用；14. 鼓励学生提出问题和疑惑，进行讨论和解答。
教案评价：15. 对学生进行小组活动和实验操作的观察和评价；16. 学生的作业完成情况和答辩表现评估。
拓展活动：17. 鼓励学生利用互联网资源或图书馆进行更多关于自耦变压器的研究和学习；18. 组织学生参观相关企事业单位，了解变压器的实际应用和工作环境。
注意事项：- 教案可以根据学生的年级和学习能力进行适当调整和优化；- 在进行实验环节时，要注意学生的安全意识和实验操作规范；- 配备合适的教学资源，如实物模型、多媒体课件等，以便学生更好地理解和掌握知识。
三绕组变压器和自耦变压器PPT学习教案
会计学
1
二、用途及绕组容量问题
三绕组变压器可以直接连接三个不同电压等级的电网 。
一般工作情况下，三绕组的任意一个（或两个） 绕组都可以作为原绕组，而其它的两个（或一个）则 为副绕组。
高压绕组
100
100
100
100
50
100
100
100
50
中压绕组
低压绕组
通常以最大的绕组容量命名三绕组变压器的
ZkA ZAa Zax (kA 1)2 Zk
由于自耦变压器的阻抗基 A
Ik
准值和相应的双绕组变压
器阻抗基准值之比为1 kxy Uk
ZNA ZN U1N
I1N U Aa
I1N
N1 N2 N1
1 kxy
X
N1 Z Aa
a
因此，他们短路阻抗标么值之比为： N2 Zax
ZkA Zk ZkA
Z NA Zk
U2 I1ZkA
ZkA ZAa Zax (kA 1)2
I1 Rk U1
jX k
U
' 2
ZL
第30页/共37页
3.短路试验及短路阻抗（不要求）
1）低压侧短路，高压侧进行短路试验：
A Uk
Ik
N1 Z Aa
a
Ik ZAa Zax (kA 1)2 A
N2 Zax
Uk
X
xX
第31页/共37页
在自耦变压器高压侧做短路试验测得的短路阻抗实际 值和把串联绕组作为一次绕组、公共绕组作为二次绕 组时短路测得的短路阻抗实际值相等。
额定容量SN。
第1页/共37页
1
2'
I1
第一节_自耦变压器_教案
省材，体积小，重量轻，成本低。
1.结构特点
可看作为一台双绕组变压器改接而成，其中ax绕组为高低 压两侧共用，称为公共绕组，Aa绕组只属于一次侧称为串联绕 组。Aa绕组的匝数一般比ax绕理接线图
从双绕组变压器到自耦变压器
2.电压关系
高压侧：
低压侧： U2 E2 I Zax
公共绕组ax的电磁容量为：
1 1 S ax U ax I U 2 N I 2 N (1 ) (1 ) S N ka ka
1 K xy 1 为效益系数。 Ka
根据公式
I 2 I1 I 低压侧输出容量可表示为：
S2=U2I2=U2 (I1+I)=U2I1+U2I 结论：公共绕组和串联绕组的绕组容量相等。自耦 变压器的输出容量包含两部分： 一部分为电磁容量U2I，即公共绕组的容量，它通过 电磁感应作用传递给负载； 另一部分为传导容量U2I1，它通过电的直接传导给负 载。
输出电流由两部分组成：其中串联绕组的电流是由 于高、低压绕组之间有电的联系，从高压侧直接流 入低压侧的，公共绕组流过的电流是通过电磁感应 作用传递到低压侧的。公共绕组部分的电流I与原边 I1、副边电流I2的大小关系为:
即：
I 2 I1 I
I 2 I1 I
上式两边同乘以U2，就可得 到自耦变压器的输出功率：
另一部分为U2I，显然要受到负载电流和原 边电流的影响，这三者要满足上式电流关 系，所以I可以看成是由于电磁感应作用而 产生的电流，这一部分功率也相应地称为 电磁功率。
4、容量关系
自耦变压器的额定容量（也称为铭牌容量）和绕 组容量（又称为电磁容量）不相等，额定容量，指 的是自耦变压器总的输入或输出容量，为：
电机学-三绕组变压器和自耦变压器课件教程文件
(b)
Z0
Z1
Zm0Z2 Zm0 Z2
Z0
内容回顾
三相变压器的不对称运行
➢ Y,yn联结的单相负载运行
I UA
1 3
Z
0 m
ZL
对于三相变压器组，Zm0 = Zm，因此负载电流主要受 Zm0 的限制， 即使 负载阻抗 ZL 很小，负载电流也并不大。
的Y,，yn从联而结在由铁于心原内边产没生有零零序序主电磁流通，因，此感副应边零的序零电序动电势流，全迭部加成到为正激序磁电性动质势
上，使负载相端电压下降。在三相变压器组中，零序主磁通可在主磁路内 通过，零序电动势较大，故负载相端电压 急剧下降，另外两相电压则将升 高，以保持线间电压不变，于是产生严重的中性点位移现象。
Y,yn联结的三相变压器组不能带单相到中线的不对称负载。
§4-1 三绕组变压器
§4-1 三绕组变压器
为了绝缘方便，高压绕组部放在最外边。 对于降压变压器，中压绕组放在中间，低压绕组靠近铁心 柱，如图4-1(a)所示。 对于升压变压器，为了使磁场分布均匀，把中压绕组放在靠 近铁心柱，低压绕组放在中间，如图4-1(b)所示。
若忽略 Im ，则 I1a I2a 0
因此
I1a
I2 a
I2a ka
I 2 I 1 a I 2 a I 1 a k a I 1 a I 1 a 1 k a I k 2 a a I 2 a I 2 a 1 k 1 a
§4-2 自耦变压器
图4-2 三绕组变压器的用途
§4-1 三绕组变压器
➢三绕组变压器的容量和标准联结组
容量：三绕组变压器的额定容量是指三个绕组中容量最大的一个
绕组的容量。为了使产品标准化起见，一般三个绕组的容
(优)第五节自耦变压器的工作原理与运行PPT资料
可见 串联绕组的容量与公共绕组的容量相等。
2. 自耦变压器的效益系数
标准容量与额定容量之比，称为自耦变压器的效益系数K b ，
1、两个绕组间除有电磁联系外，还有电路联系。
（3〕以此运行方式为主的发电 2〕额定容量〔总容量、铭牌容量）
bc: 串联绕组，N1-N2。
厂主变压器一般不选用三绕组自 耦变压器。在负荷方向变化较大 的情况〔联络变） ，可以采用加 大公共绕组容量的自耦变压器。
避雷器必须装设在自耦变压器和连接自耦变压器的隔离开关之间，避雷器回路中不装设隔离开关---确保不断开。 电压比K 12 越小， K b 越小，采用自耦变压器经济效益越显著。 短路电压不同的变压器，可适当提高短路电压大的变压器二次电压，使并列运行变压器的容量均能充分利用。 2〕额定容量〔总容量、铭牌容量） bd: 一次绕组，N1； （2〕要求
当变压器带负荷运行时，平衡电流叠加在负荷电流上，使一台变压器的负荷增大，另一台变压器的负荷减轻，负荷增大的变压器可 能过负荷，所以，普通 ③ 应用场合：主要用于送电方向以低压和中压侧同时向高压侧送电为主、单机容量为125MW及以下的发电厂。 ②连接发电机、调相机或接发电厂厂用设备电源等； （3〕绕组连接组别相同。 ③ 一次和二次侧的三相绕组连接组别必须相同，即均为星形或三角形； 短路电压差不超过10%。 Ss = Sc = Sa （电磁传输）, Ss = Sc = Sa （电磁传输）, 避雷器必须装设在自耦变压器和连接自耦变压器的隔离开关之间，避雷器回路中不装设隔离开关---确保不断开。 总功率= （电路）+（电磁）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2U1
铁心
线圈
1U2
2U2
定义：
1U1
I1
如果把普通变 压器的原、副绕 U1 组合并一在起， 就成为只有一个 绕组的变压器， 其中低压绕组是 1U2 高压绕组的一部 分，这种变压器 叫做自耦变压器。
N1 I2
2U1
N2 I
U2 2U2
图为2：自耦变压器原理图
4
二、电压、电流与容量 的关系：
U1 E1 = 4.44 f N1 m
220V
220V 30V 220V
0V
190V
30V
0V
(a） 正确
30V
220V
（b) 错误
图5 ：单相自耦变器的接法
规定:
1.自耦变压器不准作为安全隔离变压器用； 2.使用时应正确接线； 3.外壳必须接地； 4.接电源前，将手柄转到零位。
幻灯片 119
小结：
自耦变压器区别于一般变压器，原、副边电路共用 一部分线圈，原、副边电路之间除了有磁的联系之 外，还有直接的电的联系。 在变压器容量相同时，自耦变压器的线圈容量比双 线圈变压器小，可节省硅钢片和铜线，且效率高。 可做成任意调压的自耦调压器，既可用于降压也可 用于升压。 因一、二次侧绕组相通，高压侧的故障会波及低压 侧，低压侧要有过电压的保护。 电源端相线和零线不得接反。
500 = 475匝
（2）自耦变压器的效率很高，可以认为
U1e I1e = U2e I2e = Se = 15 10³ VA
所以满负载时的电流是 15 10³ I1 e = = 68.2A 220
15 10³ I2 e = = 71.8A 209
原、副边共同部分的电流: I =71.8 - 68.2 = 3.6A
I1(N1-N2)-IN2=I10N1≈0 I1N1-I1N2-(I2-I1)N2 ≈0
U2 E2 = 4.44 f N2 m I1N1-I1N2-I2N2+I1N2 ≈0 E1 N1 U1 = = K≥ 1 N2 U2 E2
式中： N1 一次侧1U1 与1U2之间的匝数； N2 一次侧2U1 与2U2之间的匝数。
1U1
I1 U1
N1 N2 I
2U1
由磁势平衡方程：
I1N1 I2N2 = 0 N1 N2
I2
U2
2U2
I1 =
I2 =
1 K
1U2
I2
1U1
绕组中公共部分的电流：
I1 U1 N1 I2
I = I2 - I1 = (K - 1) I1
当K接近1时，绕组中公共部分的电 流I就很小，既可节省这部分导线的截面 。
当K=3时, S'2 = (2/3) S2 , S'' = (1/3)S2 ,电路传输的 2 能量少，而靠感应输送的能量多，且I = 2I1，公 共部分绕组电流增加了，导线要加粗。
结论：
当变压比 K >2 时，优点不明显。 自耦变压器通常工作在变压比 K = 1.2 — 2 之间。
* 通常把自耦变压器的二次侧输出改成活动触头，可以
四、自耦变压器的优、缺点：
1优点：
16
a.自耦变压器的效率比同容量的双线圈变压器高； b.节省材料、占地面积小、节约资金、减少了运输
和安装困难；
c.自耦变压器不仅可降压也可升压，只把输入输出对调
既可。
2、缺点：
a、因它一次侧、二次侧绕组是相通的，高压侧（电源）的 电气故障会波及底压侧。底压侧要有过压保护。 b、如果在自耦变压器的输入端把相线和零线接反，虽然二 次侧出电压大小不变，但这时输出“零线”已变为“高电位”， 非常危险。
普通幻灯片 203–3自耦变压 器变压器
结构原理图
原理分析
调压演示
例题分析 使用注意
三相自耦变压器 幻灯片 15
本课小结
§3 3 自耦变压器
一、自耦变压器的结构和特点： 1、自耦变压器的结构： 一次侧、二次侧共用一个绕组。 2、自耦变压器的特点：
一次侧、二次侧绕组即有磁的 联系、还有电的联系。
1U1
21
幻灯片 122
在一台容量为15千安伏的自耦变压器中，已知 U1 = 220V，N1 = 500匝。如果要想使输出电压 U2 = 209V，应 该在线圈的什么地方抽出线头？满负载时的 I1e 和 I2e 各等 于多少安？
解：
（1）由公式 的圈数应为
U1
U2
=
N1
N2
，可以知道抽头处
N2 =
U1 U2
N1 =
209 220
2U1
N2 I
U2
自耦变压器输出的视在功率（不计损耗）：
1U2
2U2
S = U2 I2 = U2 (I+I1) = U2 I+U2 I1 = S'2+S''2
一般变压器与自耦变压器的区别在于能量传递方式上：
一般变压器
一般变压器的一次侧二次侧都是分开绕制，虽然都装 在一个铁心上，但相互是绝缘的，只有磁路上的耦合，却 没有电路上的直接联系，能量是靠电磁感应传过去的，所 以称为双绕组变压器。
220V 160V U2
0 250V
图3 ：自耦变压器调压过程
U1
220V 220V U2
0 250V
图3 ：自耦变压器调压过程
14
（2）三相自耦调压器：
1U1 1V1 1W1 1U1 1V1 1W1
2U1
2V1
2W1
2U1
2V1
2W1
图4 ：三相自耦变压器原理图
幻灯片 11
2、自耦变压器：
例题：
而自耦变压器
S' 2 = U2 I 是1U1,1U2绕组与2U1， 2U2绕组之间的电
磁感应传递的能量。
S'' 2 = U2 I1 是通过电路直接从一次侧传递过来的。 U1 S' 2 = U2 I = = (11 K K ( K I1 - I1) = U1 I1 ( 1 1U1
1 K
)
) S1 U1
接触绕组中任意位置，而使输出电压任意改变。
三、自耦变压器的应用：
1.自耦调压器：
（1）单相自耦调压器：
9
U1
220V
0V U2
0 250V
图3 ：自耦变压器调压过程
U1
220V 50V U2
0 250V
图3 ：自耦变压器调压过程
U1
220V 110V U2
250V
0
图3 ：自耦变压器调压过程
U1
I1
1 S'' 2 = U2 I1 = I1 = S1 K K
U1
N1
2U1
I2
N2
I
U2
2U2
1U2
由上式可以看出：
1.靠电磁感应传递的能量占总能量的（1-1/K);
2.从电路直接输送的能量占1/K。
当K=1时，能量全部靠电路导线传递过来；
分析：
'' 当K=2时, S'2 和 S 2 各占一半，二次侧从绕组中 间引出，I = I1，绕组中公共部分的电流没有减 少，省铜效果不明显；