第7章变压器和电动机要点.doc

变压器和电动机 【项目描述】 变压器和三相异步电动机在生产上的应用极为广泛，从发电厂生产电能开始到电能的传输及使用，变压器和三相异步电动机起着非常重要的作用。本章先从变压器的基本构造开始逐步学习变压器的工作原理，变压器的功率和效率、变压器的额定值和校验等知识。然后从认识电动机的结构出发，逐步分析电动机的结构特点和基本控制电路，并通过技能训练来强化电动机基本控制电路的知识。 【教学目标】 应知 了解变压器的基本构造、种类和常用变压器 掌握变压器的工作原理；掌握变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换关系。 理解变压器的功率和效率 了解变压器的额定值及校验方法 理解单相电动机的结构特点、分类及应用 了解常用低压电器的分类和作用 理解三相异步电动机的结构特点及应用，掌握其基本控制方法 应会 1.能读识变压器的额定值，并掌握判断变压器绕组通断及区分一次、二次绕组的方法 2.认识钳形电流表，能正确使用钳形电流表测量交流电流 3.能正确选用电动机基本控制电路所需的常用低压电器并安装 4.能正确安装三相异步电动机的单相连续运行和正反转控制电路 【项目分配】 任务一 变压器 任务二 单相交流异步电动机 任务三 三相异步电动机 任务四 三相异步电动机的控制 任务一 变压器 【教学目标】 知识目标 了解变压器的基本构造；了解变压器的种类和常用的变压器 技能目标 掌握变压器的变换作用；变压器的功率和效率；掌握变压器的额定值和检验 情感目标 养成严谨、求实、务实的的职业精神；具有良好的职业道德，团队合作精神和人际交流能力。 【教学重点】 变压器的变换 【教学难点】 变压器的变换 【教学过程】 （一）明确项目任务 变压器电流、电压、阻抗变换的计算 （二）制定项目实施计划 变压器是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的静止电器。在电力系统中，专门用于升高电压和降低电压的变压器统称为电力变压器。电力变压器是使用最广泛的变压器。 变压器是利用电磁感应原理制成的静止电气设备。它能将某一电压值的交流电变换成同频率的所需电压值的交流电，以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。 变压器的基本构造 变压器主要由铁心和绕组两部分构成 铁心是变压器的磁路通道，多用两侧涂有绝缘漆、厚度为0.35～0.5mm的多层相互间绝缘的硅钢片叠成，按照铁心的构造形式，可分为心式铁心（成“口”子形）和壳式铁心（成“日”子形）两种。 绕组是变压器的电路部分，由一定匝数的漆包线绕制而成，其中，与电源相连的称为一次绕组（也称为原边绕组、初级绕组），与负载相连的称为二次绕组（也称为副边绕组、次级绕组） 3．其他附件 绝缘层——冷却设备——铁壳或铝壳（电磁屏蔽作用） 二、变压器的变换作用 变压器是根据电磁互感原理制成的，是电场能量与磁场能量转换的器件，是用来改变交流电压和电流的一种设备。常用符号T表示，变压器的主要作用是变换电压、电流和阻抗 电压变换 设变压器一次绕组的匝数为N1，二次绕组的匝数为N2.当变压器接上交流电时，由互感原理可以推出下面公式 由于变压器的铁心大多是用纯度较高的铜芯线绕，如果忽略其内阻，则有E1≈U1和E2≈U2，由上式可得 K称为变压比，当K1时,为降压变压器;当K1时，为升压变压器；当K=1时，可用作隔离电源和负载。 电流变换 如果忽略变压器的能量损失，则输入的功率P1等于输出的功率P2，即P1=P2，又因，可得，，式中为电路的功率因数，它们的值相差很小，在一般的计算中可认为相等，因此可得 代入上面的变压公式可得 上式表明电流与绕组的匝数成反比。如果是降压变压器，一次绕组的匝数多，电流小，可用线径较细的绝缘漆包线绕制，相对应的二次绕组要用较粗的绝缘漆包线绕制 阻抗变换 变压器还可完成阻抗的变换，阻抗的变换对于阻抗匹配有着重要的意义。设一次绕组侧输入阻抗为,二次绕组侧阻抗为，有 上式的意义为：当二次绕组侧接上负载时，一次绕组侧就相当于接入一个的阻抗。 例题7-1-1p167 变压器的功率和效率 1.变压器的功率 变压器的一次绕组侧输入功率为 式中，U1为一次电压，I1为一次电流，为U1和I1的相位差 变压器的二次绕组侧输入功率为 式中，U2为二次电压，I2为二次电流，为U2和I2的相位差 输入功率和输出功率的差就是变压器所损耗的功率，即 变压器的功率损耗包括铁损耗（磁滞损耗和涡流损耗）和铜损耗（线绕电阻的损耗）。理想变压器的功率损耗为零。 变压器的效率 将变压器的输入功率和输出功率的百分比称为变压器的效率，即 例题7-1-2（p168） 变压器的种类和常用变压器 变压器