变压器基础教案.doc

【变压器基础教案】 变压器是电气工程中的核心设备，主要用于电压转换、电流变换和阻抗变换。本教案将详细解析变压器的构造、工作原理及其在实际应用中的重要性。 一、变压器的构造 1. 分类： 变压器根据用途可以分为电力变压器（用于电网电压调整）、专用电源变压器（特定设备供电）、调压变压器（调节电压）、测量变压器（测量电路参数）和隔离变压器（提供电气隔离）。按构造分为双绕组、三绕组、多绕组及自耦变压器。按相数分有单相、三相及多相变压器。 2. 构造详解： 变压器主要由铁心和绕组两部分组成。铁心是变压器的磁路通道，通常由高磁导率且相互绝缘的硅钢片叠合而成，以减小涡流和磁滞损耗。铁心的结构分为心式和壳式。绕组则分为原线圈（初级绕组）和副线圈（次级绕组），分别与电源和负载连接。 3. 额定值及使用注意事项： - 额定容量是变压器二次绕组输出的最大视在功率，通常以千伏安（kVA）表示。 - 原边额定电压是指一次绕组允许接入的最大正常工作电压。 - 二次绕组额定电压是在一次绕组接上额定电压时，二次绕组接上额定负载的输出电压。 使用时需注意区分一次绕组和二次绕组，按照额定电压正确连接，避免绝缘损坏或过载，同时防止变压器绕组短路导致设备损坏，保持工作温度在安全范围内。 二、变压器的工作原理 1. 空载运行与电压变换： 变压器基于电磁感应原理工作。当原线圈接入交流电源，会在铁心中产生交变磁通，进而使原、副线圈产生感应电动势。理想情况下，原、副线圈两端电压的比等于它们的匝数比（n=N2/N1），这被称为变压器的变比。 2. 负载运行与变流比： 当变压器副线圈接入负载时，负载电流I2与原线圈电流I1之间存在一定的比例关系。在理想变压器中，内部无功率损耗，输入功率完全转化为负载消耗，即I1/I2=U2/U1，这称为变流比。 总结： 变压器是电力系统中不可或缺的设备，它的主要功能是实现电压、电流和阻抗的转换。理解变压器的工作原理和构造对于电力系统的正常运行至关重要。在教学过程中，应注重讲解变压器的工作原理，通过实例和实验让学生深入理解电压、电流的变换关系，同时强调安全操作和维护知识。通过多媒体教学和实物演示，可以增强学生的直观理解和实践能力。