1.3 变压器的基本结构（教案）-《电机与变压器》同步精品课堂（航空工业出版社）

《电机与变压器》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务1.3 变压器的基本结构 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 本书以培养应用型工程技术人才为根本任务，以基础知识、基本概念、基本定律为主 要编写原则，以“必需、够用”为准则来选择和安排知识点，并合理地更新了教学内容， 突出了电工技术领域的新知识、新技术、新工艺和新方法，力求使教材具有鲜明的时代特 征。在内容讲解中，对与后续课程联系不大及不必要的理论推导进行了较为合理的简化，突出了实践能力培养。 背景分析 《电机与变压器》本书共分9章，主要内容包括变压器基础知识、单相变压器的运行、三相变压器、几种特殊变压 器、三相异步电动机、单相异步电动机、同步电机、直流电机和特种电机。在教学单元中加入了与学 习内容相关的实训，如单相变压器的空载试验和短路试验、三相变压器绕组极性及联结组别的测定等， 将相关技能与知识点同步推进，真正做到了理论联系实际。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 以基础知识、基本概念、基本定律为主 要编写原则，以“必需、够用”为准则来选择和安排知识点，并合理地更新了教学内容。 掌握变压器的基本结构。 熟悉铁心材料、铁心结构以及绕组材料等内容。 学习任务 描述 掌握变压器的基本结构； 熟悉铁心材料、铁心结构以及绕组材料等内容。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握变压器的基本结构； 教学难点 熟悉铁心材料、铁心结构以及绕组材料等内容。 教学难点突破方法 根据专业实操技术复杂、理论知识含量较高的特点，遵照循序渐进的原则，在知识程度上由浅入深，由易到难，使用示意图片、实物照片及表格形式将各个知识点生动地展示出来，使学生在学习过 程中对书中知识易于理解，且不会觉得枯燥无味。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电机与变压器》，主编：黄平、张海珍，2015年3月第1版；航空工业出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 引入 标出油浸式电力变压器的基本结构。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 1 铁心 铁心是变压器的机械骨架，它构成了变压器的磁路系统。 1. 铁心材料 铁心由铁心柱和铁轭两部分组成。其中，套绕组的部分称为铁心柱，不套绕组只起闭合磁路作用的部分称为铁轭，如图1-3所示。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知] （14分钟） 2. 铁心结构 根据绕组套入铁心柱的形式不同， 铁心可分为心式结构和壳式结构。心式 结构是在两侧的两个铁心柱上放置绕 组，绕组包围铁心，如图1-4(a) 所示， 其结构简单，易装配，省导线，常用于 大容量、高电压的变压器中。壳式结构 是中间的铁心柱上放置绕组，铁心包围 绕组，如图1-4 (b)所示，其用线量较 多，工艺较复杂，但散热性好，适用于 小型干式变压器。 主要讲解铁心结构。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT 的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 绕组 绕组是电流的载体，用来产生磁通和感应电动势，它是变压器的电路部分。 1. 绕组材料 小型变压器一般用由绝缘漆包围的铜线绕制而成；容量稍大的变压器则用扁铜线或扁 铝线绕制。 2. 绕组命名 前面已经提过，与电源侧连接的绕组称为一次绕组，与负载侧连接的绕组称为二次绕 组；而按照绕组所接电压的高低，还可分为高压绕组和低压绕组。 教师根据绕组 讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握工序等主要流程的内容 突破了课程内容难点。 3. 绕组结构 根据绕制方式的不同，绕组可分为同心式绕组和交叠式绕组。 (1)同心式绕组 它是将高、低压绕组同心套在铁心柱上，如图1-7 (a) 所示。 一般情况下，高压绕组 在外侧，低压绕组在内侧。当低压绕组通过大电流时，由于绕组引出线较粗，也可把它放 到外侧。同心式绕组结构简单，绕制方便，广泛应用于控制变压器、小型电源变压器和国 产变压器中。它还可分为圆筒式、螺旋式和连续式等。 (2)交叠式绕组 它是将高、低压绕组绕成多个线饼，沿铁心轴向交叠放置，也称饼式绕组。在绕制过 程中，为了便于绕线和铁心绝缘， 一般在最上层和最下层放置低压绕组，如图1-7 (b) 所 示。交叠式绕组漏抗小，机械强度好，多用于壳式、干式变压器中。 其他结构 为了改善散热条件，解决密封、安全等问题，电力变压器还设有分接开关、油箱、储 油柜、气体继电器等附件，如图1-2所示。 1. 分接开关 变压器运行时，输出电压会随着输入电压和负载电流的变化而变化。为了保证输出电 压在合理范围内变动， 一般通过调节分接开关来改变一次或二次绕组的匝数，从而改变输 出电压，如图1-8 (a) 所示。 分接开关分为无励磁调压和有载调压两种。无励磁调压又称无载调压，是指在变压器 一次侧脱离电源后进行调压，其调节范围一般是输出电压的±5%;有载调压是指在不停电带负载的情况下进行调压。 如图1-8 (b) 所示，有载调压是指可在带负荷的情况下进行分接头的切换。为了防止 可动触头在切换过程中产生电弧，从而使变压器绝缘油劣化，甚至烧毁有载分接开关，调 压绕组通过并联触头Q1 、Q2 与高压主绕组串联。 在可动触头Q1 、Q2 回路接入开关KM1 、KM2 的工作触头，并放在单独的油箱里。 在调节分接头时，先断开开关KM1, 将可动触头Q1 切换到另一分接头上，然后接通KM1。 另一可动触头 Q2 也采用同样的步骤，移到这个相邻的分接头上。切换过程中，当 Q1、 Q2 分别接在相邻的两个分接头位置时，电抗器L 限制了回路中流过的环流大小。 2. 安全气道和压力释放阀 3. 油箱和冷却装置 4. 储 油 柜 5. 绝缘套管 6. 气体继电器 7. 测温装置 教师讲解绕组结构，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结变压器的基本结构。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度、团队合作精神） 通过本节课所学内容，熟悉铁心材料、铁心结构以及绕组材料等内容，以基础知识、基本概念、基本定律为主要编写原则，以“必需、够用”为准则来选择和安排知识点，并合理地更新了教学内容。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作 业（13分钟） [完成作业] （13分钟） 1. 简述铁心材料？ 2. 简述铁心结构？ 3. 简述绕组材料？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 通过采用小组讨论分组法、 自主阅读法，书本相结合的方式，能达到教学效果，在各组提问中，回答问题的正确率为98%，大多数学生熟悉铁心材料、铁心结构以及绕组材料等内容。 七、教学反思 教学反思 通过老师“教”与学生“学”的互动过程，使学生熟悉铁心材料、铁心结构以及绕组材料等内容，将理论讲授与实践训练相结 合，理论讲授中贯穿实际应用，实践中有理念、有方法，易学、易懂、易上手，真正做到了理论联系实际。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$