《电机与变压器》(第四版)教学大纲-教学版.docx

《电机与变压器》（第四版）教学大纲一、课程的地位与任务：《电机与变压器》是中等职业技术学校电工类专业的一门专业课。在电能的生产、传输、变配以及使用过程中，大量使用了变压器与电机。它们已普遍应用在国民经济和人民生活的各个方面，发挥着十分重要的作用。二、课程简述：1、课程目标：通过本课程的学习，使学生掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识；对同步电机和特种电机有一定的了解；培养对电动机的故障处理、判断和分析。2、教学方法：（1）贯彻国家关于职业资格证书与学业证书并重的政策精神，确保毕业生到中级工以上标准，满足用人单位需求，不负高级技校的称号。（2）坚持以能力为主，重视实践能力之培养，突出技工教育特色，弱化难度过大的定量计算，较多采用定性分析，直观教学。（3）随时补充有关杂志、资料中的新内容（如数字化仪表、分时和远程电度表）。三、教学要求及课时数分配：第一单元 14学时第二单元 12学时第三单元8学时第四单元 10学时第五单元12学时第六单元 10学时总复习 6学时总学时 72学时第一单元 变压器的分类、结构和原理1、教学内容①变压器的分类和用途②变压器的结构与冷却方式③变压器的原理④变压器的空载试验与短路试验2、教学要求①了解变压器的常用分类及用途。②了解变压器的结构和主要附件的作用。③掌握单相变压器的工作原理。④熟练掌握变压器空载运行时电压变换关系、变比及负载运行时的电流变换关系和阻抗变换计算。⑤掌握变压器的外特性、了解其运行时损耗、效率及其简单计算。⑥掌握变压器空载和短路试验的目的和实际意义。3、重点和难点重点：变压器的工作原理难点：变压器的外特性4、教材分析本章介绍了变压器的分类和用途、变压器的结构与冷却方式、变压器的原理以及变压器的空载试验与短路试验四个方面的内容，这些内容是学习变压器的最基础的知识。变压器的分类和用途：本节明确了变压器主要是一种用来改变交流电压大小的供电设备。它是根据电磁感应原理，把某一等级的交流电压变换成频率相同的另一等级的交流电压，以满足不同负载的需要。在分析变压器常用分类和主要用途时，通过表格的形式将变压器按相数、用途、贴心结构形式和冷却方式进行分类，具体再通过变压器的外形图来增强学生对变压器的感性认识，帮助学生理解各种变压器的主要用途。变压器的结构与冷却方式：在这一节中，教材以国产油浸式电力变压器为例说明了它的组成部分及各部分的作用。变压器由铁心和绕组组成器身。其他如油箱、绝缘套管、储油柜、冷却装置、压力释放阀、安全气道、温度计和气体继电器（也称瓦斯继电器）等附件，是为了解决变压器散热、绝缘、密封、安全等问题的需要而设置的。应重点突出绕组和铁心的结构材料与作用。变压器的冷却方式部分是通过变压器老化后会产生严重后果而引入变压器冷却这一概念，具体介绍了4种油浸式冷却方式的冷却原理及适用范围。变压器的工作原理：这一节中，教材先分析空载运行，后分析负载运行。在空载运行分析中，首要的任务是明确空载运行的定义；明白理想变压器空载运行原理图中标出的各交流量方向为参考方向，各交流量参考方向相互之间有一定的联系，不能像电工基础等课程中可以任意假设其参考方向；再通过理想变压器的空载运行来了解变压器的工作原理。在此基础上，建立起一次侧、二次侧绕组的电压平衡方程式为。根据电磁感应定律可推导出变压器等交流磁路中很重要的公式：。现在变压器中的绕组采用集中绕组形式，分布系数；在交流电动机中，绕组不采用集中绕组形式，则分布系数。由理想变压器的概念，得到，结合变压比的定义和感应电动势的计算公式可得出公式，即电压与匝数近似成正比的关系。在实际变压器的空载运行的情况分析中，提出实际变压器由于一次绕组的电阻、空载励磁电流和漏磁通很小，所对应的和漏抗电动势也很小，可以忽略不计。得出实际变压器电压方程式，空载电流的有效值。变压器的负载运行时，由于二次侧出现了负载电流，产生的磁通对主磁通存在阻碍作用，使铁心中磁通发生改变趋势，根据，在电源电压一定时，磁通要保持不变，因此，一次绕组电流将从增加到，其增加的电流所产生的磁通补偿对有阻碍作用。所以，变压器负载运行时，铁心中磁场是由一、二次绕组中电流共同产生的。磁势平衡方程式中，如果忽略不计，，可得出变压器变比。负载状态下的磁势平衡方程式是本节的重点内容。实际变压器的电压方程式中由于一次绕组的、均很小，即使在满负载的情况下，与比较仍然可以忽略，因此可以近似认为。变压器阻抗变换在电子线路