2.4 三相变压器（教案）-《电机与拖动》同步精品课堂（人邮版）

《电机与拖动—变压器》教案 课 题 2.4 三相变压器 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 在《电机与拖动》教材中，三相变压器的相关知识点具有重要意义。三相变压器磁路结构部分，介绍了三相变压器组和三相心式变压器，使学生了解不同结构的特点和应用场景。三相变压器的极性与连接组内容，明确变压器极性的概念及判定方法，为正确连接和使用变压器提供依据。而连接组则表示原、副边绕组连接方式及电动势相位关系，有助于学生分析电路。三相变压器并联运行部分，分别讨论了变比不等、连接组别不同和短路阻抗不等时的情况，让学生认识到这些因素对并联运行的影响，如环流产生、负载分配不均等。掌握这些知识，能帮助学生在电机与拖动系统中合理设计和运用三相变压器，确保系统的稳定运行和高效工作，是教材中不可或缺的重要内容，对学生深入理解电力系统和电机控制具有重大作用。 学情分析 中职学生在学习三相变压器相关知识时，有以下学情特点。在知识基础方面，学生已经了解了单相变压器知识，但对于三相变压器复杂的磁路结构、极性与连接组以及并联运行的内容比较陌生。认知能力上，他们对形象的结构展示可能理解得更快，如三相变压器组和心式变压器的结构，但对于极性判定的原理和并联运行中各种环流产生的原因等抽象内容会有理解难度。学习态度上，部分学生学习兴趣需要激发，不过对实际应用相关知识会更用心。优势在于中职学生对实验操作感兴趣，通过实验演示极性判定和并联运行现象能增强学习效果。劣势是理论学习容易出现注意力不集中的情况，教师要根据学生反应灵活安排时间，多采用直观教学。 学习目标 1.能够理解三相变压器组和三相心式变压器磁路结构的特点，包括各相磁路的独立性、关联性以及铁芯结构的差异。 2.掌握变压器极性的概念，明确其反映的是原、副绕组感应电动势之间的相位关系。 3.理解变比不等时变压器并联运行会产生环流的原理，能定性分析环流大小与变比差值的关系。 学习重难点 学习重点 深入理解三相变压器连接组的含义，能准确解读不同连接组标号（如 Y，d11、Y，y0 等）所代表的原、副边绕组连接方式和电动势相位关系。 学习难点 掌握短路阻抗（短路电压）不等时变压器并联运行会造成负载分配不均匀的原理，能够定量计算在不同短路阻抗情况下负载分配的比例关系。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.教师制作PPT课件，教案 2.要求学生在课前预习本节课的教材内容，对三相变压器的基本概念有一个初步的了解。让学生重点关注三相变压器磁路结构、极性与连接组以及并联运行这几个部分的内容，标记出自己不理解的地方，以便在课堂上有针对性地听讲。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 导入阶段： 开始上课时，教师打开多媒体设备，展示一些常见的电力变压器的图片，如变电站中的大型变压器、小区配电室中的变压器等。 教师提问引导：“同学们，我们在生活中经常能看到各种各样的变压器，大家知道变压器是如何实现电能的转换和传输的吗？那如果是三相电系统中的变压器，又会有哪些特殊之处呢？” 学生观看多媒体展示的变压器图片，仔细观察变压器的外形、结构特点等，思考教师提出的问题。 在观察图片的基础上，学生结合自己已有的电学知识，尝试在脑海中构建变压器工作的原理模型，思考变压器在电力系统中的作用以及三相电与变压器的关系。 通过展示实际生活中的变压器图片，能够直观地引起学生的注意，激发学生的学习兴趣。让学生感受到三相变压器与日常生活息息相关，从而增强学生对本节课内容的好奇心和求知欲。 活动二： 调动思维 探究新知 依次讲解下列各部分内容： 一、三相变压器磁路结构 1.三相变压器组 由3 台同容量的单相变压器组成,再按需要将一次绕组及二次绕组分别接成星形或三角形。 2.三相心式变压器 把3个单相变压器合成一个三铁芯柱的结构形式。 二、三相变压器的极性与连接组 1.变压器的极性 2.变压器极性的判定 --直流法 原理：通直流，看感应电动势方向 --交流法 原理：加交流电压，测电压相位关系 3.三相变压器的连接组 --表示原、副边绕组连接方式及电动势相位关系 三、三相变压器并联运行 1.变比不等时变压器的并联运行 --产生环流 --环流产生原因：二次侧电压差 --影响：增加损耗 2.连接组别不同时变压器的并联运行 --产生很大环流 --原因：二次侧电压相位差大 3.短路阻抗(短路电压) 不等时变压器的并联运行 --负载分配不均匀 --短路阻抗小的变压器：负载电流大 --短路阻抗大的变压器：负载电流小 通过讲解这节课的知识点，观察学生的接受情况，根据情况调整教学时间安排。 学生认真倾听教师对三相变压器磁路结构的讲解，同时在笔记本上记录重要的知识点，如两种磁路结构的特点、示意图等。 认真理解教师阐述的变压器极性概念，在脑海中构建原、副绕组感应电动势相位关系的模型，并记忆相关的定义和解释。学生跟随教师在黑板上的原理推导过程，理解变比不等时变压器并联运行产生环流的原理，对于不清楚的地方及时提问。 通过在黑板上画示意图，将抽象的磁路结构具象化，帮助学生更好地理解三相变压器组和三相心式变压器磁路结构的特点，提高学生的空间想象能力和对抽象概念的理解能力。 原理推导过程有助于学生深入理解变比不等时产生环流的本质原因，培养学生的逻辑思维能力和理论分析能力。 活动三： 调动思维 探究新知 互动学习阶段： 出示ppt一些练习题，包括三相变压器磁路结构，三相变压器的极性与连接组（变压器的极性，变压器极性的判定，三相变压器的连接组）三相变压器并联运行（变比不等时变压器的并联运行，连接组别不同时变压器的并联运行，短路阻抗(短路电压) 不等时变压器的并联运行）。巡视学生的做题情况，及时给予指导。 将学生分成小组，小组中间进行讨论这些练习题。 小组成员围绕讨论任务展开热烈讨论，发表自己的观点和看法。 各小组代表勇敢地站起来分享小组讨论结果。认真倾听其他小组的发言，学习不同的观点和思路。 通过提出问题和回答问题，检验学生对知识的掌握程度，激发学生的思考和表达能力，促进学生对知识点的深入理解。 小组讨论可以培养学生的合作学习能力和团队精神，让学生在交流中互相启发，拓宽思维。 活动四： 巩固练习 素质提升 总结和复习阶段： 以简洁明了的语言回顾本节课的主要知识点，包括三相变压器磁路结构，三相变压器的极性与连接组（变压器的极性，变压器极性的判定，三相变压器的连接组）三相变压器并联运行（变比不等时变压器的并联运行，连接组别不同时变压器的并联运行，短路阻抗(短路电压) 不等时变压器的并联运行）。针对本节课的重点内容，如三相变压器并联运行的三个条件（变比相等、连接组别相同、短路阻抗标幺值相等）等进行再次强调。 积极参与知识回顾环节，巩固所学知识点。 提问或分享自己的学习心得和疑问。 认真完成教师布置的作业或任务。 帮助学生梳理知识脉络，加深对重点内容的理解和记忆。 布置作业可以让学生在课后进一步巩固所学知识，拓展知识面，培养学生的自主学习能力和探究精神。 课堂小结 作业布置 （一）已知一台三相变压器的连接组为 Y，d5，请详细解释这个连接组标号的含义。 （二）预习2.5基本知识。 （三）完成同步练习 板书设计 主题：三相变压器 一、三相变压器磁路结构 1.三相变压器组 由3 台同容量的单相变压器组成,再按需要将一次绕组及二次绕组分别接成星形或三角形。 2.三相心式变压器 把3个单相变压器合成一个三铁芯柱的结构形式。 二、三相变压器的极性与连接组 1.变压器的极性 2.变压器极性的判定 --直流法 原理：通直流，看感应电动势方向 --交流法 原理：加交流电压，测电压相位关系 3.三相变压器的连接组 --表示原、副边绕组连接方式及电动势相位关系 三、三相变压器并联运行 1.变比不等时变压器的并联运行 --产生环流 --环流产生原因：二次侧电压差 --影响：增加损耗 2.连接组别不同时变压器的并联运行 --产生很大环流 --原因：二次侧电压相位差大 3.短路阻抗(短路电压) 不等时变压器的并联运行 --负载分配不均匀 --短路阻抗小的变压器：负载电流大 --短路阻抗大的变压器：负载电流小 教学反思 本次课通过对三相变压器各知识点的讲解，基本达成了教学目标。成功之处在于采用了多种教学方法，如讲授法、图形演示法和课堂互动问答法相结合。在讲解三相变压器磁路结构和连接组时，通过图形演示法，向学生展示了三相变压器组和三相心式变压器的磁路结构示意图以及不同连接组的绕组连接图，帮助学生更直观地理解这些抽象的概念。但也存在一些不足，如在三相变压器并联运行部分，对于短路阻抗不等时负载分配不均匀的定量分析，虽然介绍了计算负载分配比例的公式，但没有给学生足够的时间进行深入练习。部分学生可能只是机械地记住了公式，而没有真正理解其背后的物理意义和应用条件。在今后教学中，采取分层教学、个别辅导等方式，满足不同学生的学习需求，提高全体学生的学习效果。 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 $$