1.2 变压器的结构及其分类（2）（教案）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

《电机与变压器》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务1.2 变压器的结构及其分类（2） 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 变压器是一种电气设备，用于通过电磁感应原理转换电压和电流。其基本结构包括绕组和铁芯。绕组通常由铜线制成，缠绕在铁芯周围，铁芯则由磁性材料制成，用于提高磁场效率。变压器按照用途可以分为电力变压器和特种变压器；按相数可分为单相和三相变压器；按冷却方式可分为干式和油浸式；按绕组形式可分为自耦变压器和隔离变压器等。学情分析显示，学生在学习变压器时，需理解其工作原理，掌握不同类型变压器的特点和应用场景，同时要关注其在电力系统中的实际应用，以及如何根据需求选择合适的变压器类型。 背景分析 变压器的分类主要基于其用途、冷却方式、相数、频率和结构等。例如，按用途可以分为电力变压器和仪用变压器；按冷却方式可以分为油浸式和干式；按相数可以分为单相和三相变压器；按结构可以分为芯式和壳式等。在课程中，了解变压器的结构和分类对于学习其工作原理、设计、应用和维护至关重要。这有助于学生在实际工作中选择合适的变压器类型，以满足特定的技术要求和操作条件。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生利用电机拖动技术解决实际工程问题的能力。 了解变压器的结构 掌握并学会变压器的分类的知识点并进行应用 学习任务 描述 了解变压器的结构； 掌握并学会变压器的分类的知识点并进行应用 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 了解变压器的结构 教学难点 掌握并学会变压器的分类的知识点并进行应用 教学难点突破方法 重新梳理电机在国民经济中的作用，强化对知识难点的深度把握，调整本节课的相关内容，利用简明易懂的语言，深入浅出的方式，阐述基础理论知识，做到粗细结合、详略得当， 有助于学生的学习和理解。 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：王生，2015年3月第5版；高等教育出版社出版。 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） 预习变压器的结构 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） [探索新知] （2分钟） 3. 附件 电力变压器的附件有油箱、储油柜、分接开关、安全气道、气体继电器和绝缘套管等。其作用是保证变压器的安全可靠运行。 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） (1)油箱和冷却装置油浸式变压器的外壳就是油箱，如图1-1所示a。箱中盛有用来绝缘 及散热用的变压器油，它既是绝缘介质又是冷却介质，要求既有高的介质强度又有低的粘度，高 的发火点和低的凝固点，且不含酸、碱、硫、灰尘和水分等杂质。油箱可保护变压器铁心和绕组不 受外力作用和潮湿的侵蚀，并通过油的对流，把铁心和绕组产生的热量传递给箱壁和散热管，再 把热量散发到周围的空气中去。一般来说，对20 kV·A 以下的变压器，油箱本身表面能满足散 热要求，故采用平板油箱；对30~200 kV·A 变压器，采用排管式油箱；对2.5～6.3 MV·A 的变 压器，所需散热面积较大，则在油箱壁上装置若干只散热器，加强冷却；容量为8~40 MV·A 的变 压器在散热器上还另装电风扇冷却；对50 MV·A 及以上大容量变压器，采用强迫油循环冷却方 式。这些是变压器的冷却装置。 主要讲解油箱和冷却装置。 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。 (2)储油柜储油柜亦称油枕，如图1-10所示。它是一个圆筒形容器，装在油箱上部，用管道与油箱相连，使油刚好充满到储油柜的一半。油面的升降 被限制在储油柜中，并且从油表指示中可以看到油面的高 低。其作用是既能随时将油充满整个油箱，又能根据温度变 化，适应变压器油的热胀冷缩，还能使变压器油与空气接触 面减少，防止潮气侵入。 (3)安全气道 (4)气体继电器 (5)吸湿器 吸湿器又称呼吸器，如图1-1中3所示，其内部装有用氯化钛浸渍过的硅胶。 当变压器温度变化时，储油柜的油面上下变化，油面上的空气通过吸湿器与大气相通。 (6)调压分接开关 变压器运行时，其输出电压是随输入电压的高低和负载电流的大小及性质而变动的。 (7)绝缘套管 绝缘套管由外部的瓷套和其中的导电杆组成。其作用是使高、低压绕组的 引出线与变压器箱体绝缘。它的结构主要取决于电压等级和使用条件。电压≤1 kV时，采用实 心瓷套管；电压在10~35kV 时，采用充气式或充油式套管；电压≥110 kV 时，采用电容式套管。 为了增加表面放电距离，套管外形做成多级伞形，如图1-13所示。 (8)测温装置 教师根据铁心叠片形式讲解。 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。 二 、变压器的分类 为了达到不同的使用目的，并适应不同的工作条件，变压器有很多类型，可按其用途、绕组结 构、铁心结构、相数、调压方式、冷却方式、容量等进行分类。 (1)按用途不同 变压器分为电力变压器(又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、 厂用变压器等);特种变压器(电炉变压器、整流变压器、弧焊变压器等);仪用互感器(电压互感 器、电流互感器);试验用的高压变压器和调压器等。 (2)按绕组结构不同 变压器分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。 (3)按铁心结构不同 变压器分为心式变压器和壳式变压器。 (4)按相数不同变压器分为单相、三相、多相(如整流用的六相)变压器。 (5)按调压方式不同 变压器分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 (6)按冷却方式不同 变压器分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油 循环冷却变压器、强迫油循环导向冷却变压器、充气式变压器等。 (7)按容量不同 变压器分为小型变压器，容量为630 kV·A 及以下；中型变压器，容量为 800~6300 kV·A;大型变压器，容量为8000～63000 kV·A; 特大型变压器，容量为 900000 kV·A及以上。 (8)按交流电频率不同变压器可分为工频变压器、中频变压器、高频变压器(脉冲变 压器)。 教师讲解变压器的分类，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：总结变压器的分类。 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） 在教学中，我们会重点介绍变压器的工作原理、主要部件、不同类型的变压器及其应用场景。通过实验和实例分析，帮助学生理解变压器在现代电力系统中的重要性。 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、变压器的基本结构包括哪些部分？ 2、变压器的冷却方式有哪些？ 3、变压器按相数如何分类？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在本次变压器结构及其分类的教学中，我首先通过直观的图解和模型展示了变压器的基本构造，包括铁芯、原边绕组和副边绕组，帮助学生建立起对变压器的初步认识。随后，我引入了变压器的工作原理，通过实验演示了电磁感应现象，使学生能够更直观地理解电压转换的过程。我计划增加更多互动环节，如小组讨论和角色扮演，以提高学生的参与度和兴趣。通过这些反思，我希望能够不断优化教学方法，使学生能够更深入地掌握变压器的知识。 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 $$