项目9变压器的同名端及其测定方法教学设计 山东省电气类专业技能考试

变压器的同名端及其测定方法 教学设计 项 目 内 容 省份与专业 山东省电气类专业 项目名称 变压器的同名端及其测定方法 授课时数 2课时 教学目标 理解变压器同名端的基本概念及其物理意义 掌握直流法和交流法测定变压器同名端的原理12 了解同名端判断在变压器并联运行和电动机转向控制中的实际应用7 能够独立完成直流法测定变压器同名端的实验操作 能够运用交流法准确判断变压器绕组的同名端 能够分析判断错误连接同名端可能导致的后果 教学重难点 同名端的概念：通过磁通方向和感应电动势相位关系理解同名端的定义16 直流测定法：掌握开关闭合瞬间指针偏转方向与同名端的对应关系24 交流测定法：理解电压测量值与同名端判断的逻辑关系17 磁通方向的抽象理解：学生可能难以直观理解绕组绕向与磁通方向的关系 直流法操作时机把握：开关闭合瞬间的观察需要精准配合 交流法电压测量分析：电压相加或相减与同名端的对应关系需要逻辑推理7 场地与器材 理实一体化教室（配备投影设备） 分组实验工作台（每组4-6人） 类别 器材名称 规格/参数 数量 变压器 多绕组变压器 220V/110V双绕组 每组1台 测量仪表 指针式万用表 直流电压档 每组1台 数字万用表 交流电压档 每组1台 电源设备 直流电源 1.5V-3V干电池 每组1套 交流调压器 0-50V可调 每组1台 辅助工具 单刀开关 每组1个 连接导线 带鳄鱼夹 若干 安全设备 绝缘手套 每人1副 护目镜 每人1副 教学方法 示范教学法 播放直流法和交流法测定过程的规范操作视频 任务驱动法 直流法测定同名端，交流法测定同名端。 项目实施 过程步骤 一、变压器同名端概念 1）含义：同名端（也称为同极性端）是指变压器不同绕组中，感应电动势相位相同的端子。当主磁通发生变化时： 各绕组中感应电动势的极性相同的端子互为同名端 极性相反的端子互为异名端 2）物理意义： 反映了绕组绕制方向与电磁感应的关系 决定了变压器绕组串联/并联时的正确连接方式 影响三相变压器组别和电动机旋转方向 二、测量方法与工作原理 方法一：直流法（冲击法） 1）工作原理： 基于电磁感应定律和楞次定律，当直流电源接通瞬间： 原边电流突变产生变化的磁通 副边产生感应电动势使指针偏转 偏转方向反映感应电动势极性 2）接线步骤： 按图连接电路： 原边绕组接1.5V干电池（正极→端子1，负极→端子2） 副边绕组接指针式电压表（正表笔→端子3，负表笔→端子4） 瞬间接通开关K并立即断开 观察表针偏转方向： 正偏：1与3为同名端（电池正极与表笔正极为同名端） 反偏：1与4为同名端 3）注意事项： 必须使用机械式指针表（数字表响应慢） 操作要快速准确，观察"瞬间"偏转 重复3次取一致结果 方法二：交流电压法 1）工作原理： 基于变压器电压矢量关系： 同名端相连时，输出电压为两绕组电压之差 异名端相连时，输出电压为两绕组电压之和 2）接线步骤： 任意连接两绕组的一个端子（如2与4短接） 在原边绕组（1-2）施加10-36V交流电压 测量三个电压： U₁₂（原边电压） U₃₄（副边电压） U₁₃（总电压） 结果判定： 若U₁₃≈ |U₁₂-U₃₄|→1与3为同名端 若U₁₃ ≈ U₁₂ + U₃₄ → 1与4为同名端 3）典型数据示例： U₁₂(V) U₃₄(V) U₁₃(V) 判定结果 24 12 12 1-3同名 24 12 36 1-4同名 三、判定与标记规范 1）判定流程： 先用直流法初步判断 再用交流法验证 两种方法结果应一致 2）工业标记方法： 标准符号法： 用"•"或"*"标记同名端 示例：端子1•—端子3• 颜色标记法： 同极性端用相同颜色热缩管 如红色表示同名端 位置标记法： 同名端统一布置在变压器同一侧 铭牌标注： 在技术参数表中注明极性关系 4、 实际应用案例 案例1：变压器并联运行 正确连接：A1-A2同名端并联，否则会产生环流 错误后果：可能烧毁变压器 案例2：电动机控制 星三角启动时，同名端接错会导致电机反转 正确标记可确保旋转方向一致 案例3：整流变压器 多个次级绕组串联时，必须按同名端连接 否则输出电压将相互抵消 五、常见问题处理 问题1：测量结果不一致 检查绕组是否有短路/断路 确认仪表功能正常 重新清洁接线端子 问题2：直流法无反应 更换更高电压的电池（不超过3V） 检查指针表灵敏度（建议用50μA表头） 问题3：交流法数据异常 确认输入电压稳定 检查连接是否松动 测量时避免人体接触线路 六、职业规范要求 1）安全规范： 必须断电操作（除交流法测量时） 使用绝缘工具 禁止单人高压操作 2）记录要求： 记录原始数据（含仪表型号） 绘制接线示意图 双人复核确认结果 3）标记耐久性： 使用耐高温油性记号笔 重要设备应打钢印标记 定期检查标记是否清晰 教学小结 本次课程系统讲解了变压器同名端的概念与测定方法。同名端是指不同绕组中感应电动势极性相同的端子，其判定直接影响变压器并联运行和电机控制。重点掌握两种测定方法：直流法通过观察开关闭合瞬间指针偏转方向判断，交流法则依据电压矢量和差关系分析。教学中采用"理论讲解-示范操作-分组实践"的模式，强调安全规范与数据记录要求。通过实物接线训练，学生能够独立完成同名端测定并规范标记（如用"•"符号）。需特别注意：直流法要快速观察瞬态反应，交流法需精确测量三组电压值。掌握这一技能对后续变压器安装、电机维修等岗位工作具有重要实践意义，同时培养了学生严谨细致的职业素养。课后可通过LCR电桥检测法进一步拓展知识应用。 教学反思 学生掌握情况：反思学生是否能够掌握变压器的同名端及其测定方法，是否存在普遍性问题。 教学改进：根据学生的反馈和表现，调整教学方法和内容，提高教学效果。 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 $$