《精品中职电机与变压器资源包凤凰03教学课件 1 项目一 单相变压器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品中职电机与变压器资源包凤凰03教学课件 1 项目一 单相变压器（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 电机与变压器 单相变压器 单元一构件力学分析 项目描述 单相变压器 某工厂机修车间的普通车床的工作灯不能正常工作 影响了设备的正常使用 如图1 1所示 我们通过对普通车床电气控制部分的了解 知道了车床等电气设备的局部照明电路的供电电压 采用了36V或24V的安全电压 而这些特殊的电压 都是由机床控制电器中的单相变压器提供的 我们通过本项目的实施 了解单相变压器的特点和结构 掌握其工作原理 并能对单相变压器的绕组进行重新绕制 单元一构件力学分析 能力目标 能正确描述的单相变压器的特点 用途 类型 结构等基本知识 能掌握单相变压器的原理 能正确掌握单相变压器的绕组重新绕制的方法和步骤 单相变压器
2、 单元一构件力学分析 职业素养 1 养成学生自我学习的意识 自主探究的能力和团队协作的精神 2 树立学生正确的职业观 认真 敬业 使命 荣誉 3 培养学生活学活用 学以致用的能力 单相变压器 认识单相变压器 任务目标 任务描述 变压器是用来改变交流电压大小的供电设备 它是根据电磁感应原理 把某一等级的交流电压变换成频率相同的另一等级的交流电压 以满足不同负载的需要 变压器的应用使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾 因此 变压器在电力系统中占有很重要的地位 掌握变压器的相关知识和应用技能是电气技术人员必不可少的 1 能说出单相变压器的用途和分类 认识单相变压器的外形和内部结构 熟悉各组成部件的
3、作用 2 掌握单相变压器的工作原理 知道变压器的能量传递过程 3 在教师指导下 正确使用仪表 并完成对单相变压器直流电阻和绝缘电阻的测量 单相变压器 任务实施一 变压器的分类 1 按相数分类 任务一认识单相变压器 按电源供电的相数分类 可分为单相变压器和三相变压器 单相变压器 任务实施一 变压器的分类 1 按相数分类 任务一认识单相变压器 单相变压器 常用于单相交流电路中隔离 电压等级的变换 阻抗变换 相位变换 三相变压器 常用于输配电系统中变换电压和传输电能 单相变压器 任务实施一 变压器的分类 2 按用途分类 任务一认识单相变压器 按变压器的用途分类 可分为电力变压器 仪用变压器 电炉变压
4、器 自耦变压器和电焊变压器 单相变压器 任务实施一 变压器的分类 2 按用途分类 任务一认识单相变压器 电力变压器 的外形和作用参照三相变压器 仪用变压器 仪用互感器是保证电能系统安全运行的重要设备 它的二次电压或电流用于测量仪器或继电保护自动装置 使二次设备与高压隔离 保证设备和人身安全 电炉变压器 常用于冶炼 加热及热处理 自耦变压器 常用于实验室或工业上调压 电焊变压器 常用于焊接各类钢铁材料的交流电焊机上 单相变压器 任务实施一 变压器的分类 3 按冷却方式分类 任务一认识单相变压器 按冷却方式分类 可分为油浸式变压器 风冷式变压器 自冷式变压器和干式变压器 单相变压器 任务实施一 变
5、压器的分类 3 按冷却方式分类 任务一认识单相变压器 油浸式变压器 常用于大 中型变压器 风冷式变压器 常用于强迫油循环风冷 用于大型变压器 自冷式变压器 常用于空气冷却 用于中 小型变压器 干式变压器 用于安全防火要求较高的场合 如地铁 机场及高层建筑 单相变压器 任务实施一 变压器的分类 4 按铁芯结构形式分类 任务一认识单相变压器 按铁芯结构形式分类 可分为壳式铁芯和心式铁芯 单相变压器 任务实施二 单相变压器的结构 1 铁芯 任务一认识单相变压器 单相变压器 根据变压器铁芯的结构形式可分为心式变压器和壳式变压器两大类 任务实施二 单相变压器的结构 1 铁芯 任务一认识单相变压器 单相变
6、压器 根据变压器铁芯的制作工艺可分为叠片式铁芯和卷制式铁芯两种 任务实施二 单相变压器的结构 2 绕组 任务一认识单相变压器 1 同心式绕组 单相变压器 图1 9同心式绕组 任务实施二 单相变压器的结构 2 绕组 任务一认识单相变压器 2 交叠式绕组 单相变压器 图1 10交叠式绕组 任务实施三 单相变压器的用途 任务一认识单相变压器 变压器除了应用在电力系统中 还应用在需要特种电源的工矿企业中 例如 冶炼用的电炉变压器 电解或化工用的整流变压器 焊接用的电焊变压器 试验用的试验变压器 交通用的牵引变压器 以及补偿用的电抗器 保护用的消弧线圈 测量用的互感器等 单相变压器 任务实施四 特殊用途
7、变压器 1 自耦变压器 任务一认识单相变压器 单相变压器 自耦变压器按相数分可分为单相自耦变压器和三相自耦变压器 图1 11常用的自耦变压器 任务实施四 特殊用途变压器 2 仪用互感器 任务一认识单相变压器 单相变压器 仪用互感器可根据功能的不同 分为电流互感器和电压互感器两种 1 电流互感器 任务实施四 特殊用途变压器 2 仪用互感器 任务一认识单相变压器 单相变压器 2 电压互感器 图1 13常见的电压互感器 练习实践一 实训目的 任务一认识单相变压器 单相变压器 1 认识并检测单相变压器 2 掌握单相变压器的接线和操作方法 3 测定单相变压器一次和二次侧绕组的直流电阻 对地以及绕组之间的
8、绝缘电阻 4 测定单相变压器的输入输出电压 输入输出电流的关系 练习实践二 实训器材 任务一认识单相变压器 单相变压器 仪表 材料 设备等详见表1 1 练习实践三 实训内容 1 认识实训器材 任务一认识单相变压器 单相变压器 实训器材的作用及使用注意事项见表1 1 练习实践三 实训内容 2 单相变压器绕组直流电阻的测定 任务一认识单相变压器 单相变压器 1 用万用表测量变压器一次及二次侧绕组的直流电阻值 2 用单臂电桥精确测量电阻值 3 比较两次测量结果 练习实践三 实训内容 3 变压器绕组绝缘电阻的测定 任务一认识单相变压器 单相变压器 1 选择合适的兆欧表并检查 2 测量绕组的绝缘电阻 3
9、 判断绕组的绝缘性能 练习实践三 实训内容 4 单相变压器的输入 输出电压 输入 输出电流关系的测定 任务一认识单相变压器 单相变压器 1 绘制单相变压器的工作电路图 2 连接单相变压器的工作电路 3 通电测试变压器的输入 输出电压关系 4 通电测试变压器的输入 输出电流关系 练习实践四 注意事项 任务一认识单相变压器 单相变压器 1 单相变压器必须接入可调交流电源 不可直接加入额定电源电压 2 实际操作过程中 单相变压器输入 输出的电压和电流均不允许超过额定值 3 单相变压器输入 输出的电压值不同 输入 输出的电流值也相差较大 选用电压表和电流表时要注意选取合适的量程 4 选用负载电阻时 要
10、注意其能承受单相变压器的额定输出电流 调节负载电阻时 要注意其阻值不能过小 以防止烧坏实训设备 任务拓展一 电焊变压器的结构及其特点 任务一认识单相变压器 单相变压器 交流弧焊机由于结构简单 成本低廉 制造容易和维护方便而被广泛采用 电焊变压器是交流弧焊机的主要组成部分 它实质上是一台特殊的降压变压器 图1 14焊接电流与电弧电压的关系曲线 任务拓展一 电焊变压器的结构及其特点 任务一认识单相变压器 单相变压器 磁分路动铁芯式弧焊机是较具代表性的一类交流弧焊机 任务拓展一 电焊变压器的结构及其特点 任务一认识单相变压器 单相变压器 磁分路动铁芯式弧电焊机的由一次绕组及二次绕组组成 任务拓展一
11、电焊变压器的结构及其特点 任务一认识单相变压器 单相变压器 动圈式弧焊机的典型产品是BX3系列 图1 17BX3315型动圈式交流弧焊机 单相变压器的原理 任务目标 任务描述 为了合理 高效 安全 可靠地使用单相变压器 发挥变压器的最大作用 电气技术人员应该了解变压器改变电压 电流和阻抗的工作原理 根据工作原理 在使用变压器时 应该注意哪些地方 变压器工作时性能的好差主要体现在哪些方面 如何用实验的方法来测定变压器的工作性能 决定变压器性能的主要参数有哪些 如何来测定一台变压器的这些参数 本任务将解决上述问题 1 能理解单相变压器改变电压 电流和阻抗的工作原理 并能进行简单计算 2 能知道单相
12、变压器的外特性 损耗和效率的含义 能正确分析变压器的运行情况 3 学会单相变压器参数的测定方法 能说出变压器空载试验和短路试验的目的和实际意义 单相变压器 任务实施一 单相变压器的运行原理 任务二单相变压器的原理 单相变压器 任务实施二 单相变压器的空载运行 1 空载运行时各物理量正方向的规定 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器一次绕组接额定频率和额定电压的电网上 而二次绕组开路 即i2 0的工作方式称变压器的空载运行 任务实施二 单相变压器的空载运行 1 空载运行时各物理量正方向的规定 任务二单相变压器的原理 单相变压器 为了统一起见 习惯上都按照 电工惯例 来规定参考方向 1 电压
13、的参考方向 2 磁通的参考方向 3 感应电动势的参考方向 任务实施二 单相变压器的空载运行 2 感应电动势和变比 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器绕组上感应电动势有效值的大小 E 4 44fN m由此可得 E1 4 44fN1 m E2 4 44fN2 m 任务实施二 单相变压器的空载运行 2 感应电动势和变比 任务二单相变压器的原理 单相变压器 在空载情况下 由于二次绕组开路 故端电压U2与电动势正好相等 即U2 E2 因此 任务实施二 单相变压器的空载运行 3 变压器的空载电流和空载损耗 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器空载运行时 空载电流I0一方面用来产生主磁通 另一
14、方面用来补偿变压器空载时的损耗 即 I0 Iq Id空载损耗绝大部分是铁心损耗P0 即磁滞损耗与涡流损耗 只有极少部分是一次绕组电阻上的铜损耗I02R 它只占空载损耗的2 故可认为变压器的空载损耗就是变压器的铁心损耗 任务实施二 单相变压器的空载运行 4 空载运行时相量图 任务二单相变压器的原理 单相变压器 其中一次绕组的两个接线端用 U1 U2 表示 二次绕组的两个接线端用 u1 u2 表示 单相变压器空载运行时的原理图 理想变压器空载运行相量图 任务实施三 变压器的负载运行 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器一次绕组接额定电压 二次绕组与负载相连的运行状态称为变压器的负载运行 任务
15、实施三 变压器的负载运行 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器负载运行时的磁通势平衡方程式为 二次绕组的磁通势的有效值关系为 任务实施四 变压器的阻抗变换 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器不但具有电压变换和电流变换的作用 还具有阻抗变换的作用 当变压器二次绕组接上阻抗为Z的负载后 则 任务实施五 变压器的外特性 任务二单相变压器的原理 单相变压器 任务实施六 变压器的损耗及效率 1 铜损耗PCu 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器的铜损耗也分为基本铜损耗和附加铜损耗两部分 2 铁损耗PFe 变压器的铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗两部分 任务实施六 变压器的损耗及效率
16、3 效率 任务二单相变压器的原理 单相变压器 变压器的输出功率P2与输入功率P1之比称为变压器的效率 即 任务实施六 变压器的损耗及效率 4 效率特性 任务二单相变压器的原理 单相变压器 图中 I2 I2N称为负载系数 通过数学分析可知 当变压器的不变损耗等于可变损耗时 变压器的效率最高 通常变压器的最高效率位于 0 5 0 6之间 练习实践一 实训目的 任务二单相变压器的原理 单相变压器 1 测定单相变压器的变比 2 通过空载和短路实训 测定变压器的损耗和相关参数 练习实践二 实训仪器和设备 任务二单相变压器的原理 单相变压器 仪表 材料 设备等详见表1 6 练习实践三 实训的内容 任务二单相变压器的原理 单相变压器 1 变压器空载实训 练习实践三 实训的内容 任务二单相变压器的原理 单相变压器 2 变压器短路实训 练习实践四 注意事项 任务二单相变压器的原理 单相变压器 1 在变压器实训中 应注意电压表 电流表 功率表的合理布置及量程选择 2 短路实训操作要快 否则线圈发热引起电阻变化 3 实训中遇到异常情况 首先立即断开电源 处理完成故障后 方可继续进行实训 任务拓展一 单相变压
