5.3认识常用变压器（课件）-《电工基本电路安装与测试》同步精品课堂(高教版·第2版)

项目5 认识变压器与电动机 5.3 认识常用变压器 《电工基本电路安装与测试》（高教版•第2版） 同步精品课堂 1 学习目标 知识目标 1.理解变压器的基本结构和工作原理。 2.掌握变压器的分类及各类变压器特点 能力目标 1.能够准确识读变压器的图形符号。 2.熟练检测变压器的绕组和绝缘电阻。 情感目标 1.培养学生对电气设备的探索热情。 2.增强学生安全用电和节约能源意识。 项目5 认识变压器与电动机 导入情景 01 新知学习 02 一.任务准备 1.互感现象 由于一个绕组的电流变化，导致另一个绕组产生感应电动势的现象，称为互感现象。在互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 现象 新知学习 02 一.任务准备 2.变压器的基本原理 (1)变换交流电压 设一次绕组匝数为M，二次绕组匝数为N，忽略绕组内阻，变压器一次、二次绕组的电压比 由上式可知，变压器一次、二次绕组的电压比等于它们的匝数比。如果<N，n<1,电压上升，称为升压变压器。如果 N>N,，n>1，电压下降，称为降压变压器。 新知学习 02 一.任务准备 2.变压器的基本原理 (2)变换交流电流 可见，变压器工作时一次、二次绕组的电流与绕组的匝数成反比 新知学习 02 一.任务准备 2.变压器的基本原理 (3)变换交流阻抗 负载运行时，设变压器一次侧输入阻抗为Z，二次侧负载阻抗为Z2，则 z1=n2 z2 这说明变压器二次侧接上负载Z,时,相当于一次侧接上一个阻抗为“Z,的负载。 新知学习 02 一.任务准备 3.变压器的分类 1.按用途分:电力变压器、试验变压器、仪表变压器、特殊用途变压器。 2.按相数分:三相变压器、单相变压器 3.按绕组形式分:多绕组变压器、双绕组变压器、自耦变压器， 4.按铁心形式分:心式变压器、壳式变压器、环形变压器。 5.按冷却方式分:油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器、蒸发冷却变压器 分类： 新知学习 02 二、任务实施 1.认识变压器的图形符号 变压器的图形符号如图所示，文字称号为T 图形符号： 新知学习 02 二、任务实施 2.认识常用变压器 (1)电力变压器 (2)小型变压器 ①电源变压器 ② 高频变压器 ③ 环形变压器 (3)自耦变压器 新知学习 02 二、任务实施 2.认识常用变压器 (4)互感器 ① 电压互感器 U1=n U2 ② 电流互感器 新知学习 02 二、任务实施 3.检测小型变压器 (1)用万用表检测小型变压器的绕组 将万用表拨至量程合适的电阻挡，按照小型变压器各绕组引脚的排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，检测出小型变压器的挠组，进而判断其绕组是否正常，如图5.57 所示 检测： 新知学习 02 二、任务实施 3.检测小型变压器 (2)用兆欧表检测小型变压器的绝缘电阻 将兆欧表的两个接线端分别接被测变压器的两个测试端，如图5.58所示，以120r/min的速度用手平稳地摇动手柄。 图形符号： 新知学习 02 二、任务实施 4.判别变压器的同名端 互感绕组由于电流变化所产生的自感电动势极性与互感电动势的极性始终保持一致的端点称为同名端，反之称为异名端。 判别方法： 新知学习 02 二、任务实施 4.判别变压器的同名端 (1)根据绕组绕向判定 (2)用实验法判定 判断方法： 新知学习 02 三、任务拓展 1.变压器的功率 变压器一次侧的输入功率 P1 =U1I1 cos1 变压器二次侧的输出功率 P2 =U2I2 cos2 功率 新知学习 02 三、任务拓展 1.变压器的功率 变压器的功率损耗为 P =PCu+PFe 变压器的功率损耗等于输人功率与输出功率之差，即 P =P1−P2 功率 新知学习 02 三、任务拓展 2.变压器的效率 变压器的效率为变压器输出功率与输入功率的百分比， 由于变压器的铁损和铜损都很小，变压器的效率很高，大容量变压器的效率可达98%~99%，小型电源变压器效率为70%~80%。 效率 新知学习 02 三、任务拓展 3.涡流 把块状金属放在交变磁场中，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成回路，像水的旋涡，因此称为涡电流，简称涡流。 定义 新知学习 02 三、任务拓展 3.涡流 铁心采用硅钢片，是因为这种钢比普通钢电阻率大，可以进一步减少涡流损失，硅钢片的涡流损失只有普通钢片的 1/5~1/4。 利用涡流加热的电炉称为高频感应炉，如图5.62 所示。 注意 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 1.变压器空载运行时，二次绕组（ ）。 A. 有电流流过 B. 没有电流流过 C. 电流大小与一次绕组相同 D. 电流方向与一次绕组相反 答案：B 解析：变压器空载运行时，二次绕组不接负载，没有电流流过，答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 2.变压器的铁心通常采用（ ）材料。 A. 铜 B. 铝 C. 硅钢片 D. 塑料 答案：C 解析：为减小涡流损失，电动机和变压器的铁心通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 3.电流互感器的二次侧额定电流一般设计为（ ）。 A. 1A B. 5A C. 10A D. 20A 答案：B 解析：电流互感器的作用是把电路中的大电流变成小电流，一般电流互感器的二次电流设计为 5A，答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 4.自耦变压器与普通变压器的区别在于（ ）。 A. 有一个铁心 B. 有两个绕组 C. 一次、二次绕组共用一部分绕组 D. 不能改变电压 答案：C 解析：自耦变压器是一次、二次绕组共用一部分绕组，它们之间不仅有磁耦合，还有电的关系，这是与普通变压器的区别，答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 5.下列哪种变压器常用于高频电路（ ）。 A. 电力变压器 B. 高频变压器 C. 环形变压器 D. 自耦变压器 答案：B 解析：高频变压器是指用在高频电路中的变压器，答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 6.变压器的变压比，一次绕组电压为，则二次绕组电压为（ ）。 A. 440V B. 220V C. 110V D. 55V 答案：C 解析：由变压器一次、二次绕组的电压比等于匝数比，，答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 7.用兆欧表检测变压器绝缘电阻时，兆欧表的转速应保持在（ ）。 A. 60r/min B. 120r/min C. 180r/min D. 360r/min 答案：B 解析：将兆欧表的两个接线端分别接被测变压器的两个测试端，以 120r/min 的速度用手平稳地摇动手柄，答案为 B。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 选择题： 8.变压器的效率与下列哪些因素有关（ ）。 A. 仅与负载大小有关 B. 仅与铁心材料有关 C. 与铁损和铜损有关 D. 与绕组匝数有关 答案：C 解析：变压器效率与铁损和铜损有关，因为变压器功率损耗包括铁损和铜损，这会影响输入输出功率关系，进而影响效率，答案为 C。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 简答题 1.请简述互感现象产生的条件及在变压器中的应用。 答案： 产生条件：当一个绕组中的电流发生变化时，会导致穿过另一个绕组的磁通发生变化，从而在另一个绕组中产生感应电动势，这就是互感现象。两个绕组之间不需要直接接触，通过磁场相互影响，且绕组所在电路需为闭合回路。 在变压器中的应用：变压器正是利用互感原理工作的。它由一个矩形铁心和两个绕在铁心上互相绝缘的绕组组成，当一次绕组中通有交流电流时，电流的变化使铁心中产生交变磁通，该磁通穿过二次绕组，导致二次绕组中感应出电压（或电流），从而实现了电能从一次绕组到二次绕组的传递和电压、电流的变换。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 2.说明变压器检测中，用万用表检测绕组和用兆欧表检测绝缘电阻的目的及判断标准。 答案： 万用表检测绕组目的及判断标准： 目的：检测绕组是否正常导通，判断绕组是否存在断路等故障。 判断标准：将万用表拨至合适电阻挡，检测各绕组引脚间通断情况。若电阻值在正常范围内（小型变压器绕组电阻一般较小，不同类型绕组阻值有差异），则绕组正常；若电阻值为无穷大，说明绕组断路；若电阻值异常小或接近零，可能存在短路情况，但对于一些低阻绕组，可能需用电桥进一步精确测量判断。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 2.说明变压器检测中，用万用表检测绕组和用兆欧表检测绝缘电阻的目的及判断标准。 兆欧表检测绝缘电阻目的及判断标准： 目的：检测绕组与绕组之间、绕组与外壳之间的绝缘性能，判断变压器是否存在漏电或短路故障，确保变压器使用安全。 判断标准：分别测量一次绕组与二次绕组间、一次绕组与外壳之间、二次绕组与外壳之间的阻值。当测量阻值为无穷大时，变压器正常；当测量阻值为零，表明有短路性故障；当测量阻值小于无穷大但大于零时，存在漏电性故障。一般小型变压器（工作电压在 220V 左右）绝缘电阻值在 2MΩ 以上为正常，小于 0.5MΩ 就不能使用。 课堂小结 04 作业布置 05 1. 简述变压器的工作原理及作用。 2. 列举三种变压器的应用实例。 3. 画出变压器同名端判定的实验电路。 感谢观看 $$