变压器的基本工作原理.doc

江苏省扬中职业教育中心镇江高等专科学校扬中电大分校教 案授课日期 10月29日课型新授授课时数1授课章节名称4.1 变压器的结构和分类4.2.1 变压器的基本工作原理教学目的了解变压器的结构及分类理解变压器的基本工作原理重点、难点变压器的基本工作原理更新、补充删节、内容无教法、学法讲授课外作业查阅书籍或其他资料，了解楞次定律使用教具黑板、粉笔、多媒体导入:思考生活中常用的变压器有哪些？回顾根据对电机的学习，分析小型变压器的结构。新课：4.1 变压器的结构及分类概述1、什么是变压器？变压器是将一种交流电压转变为同一频率的一种或几种交变电压的静止的电磁装置2、主要组成：铁心、绕组4.1.1 铁心一、铁心构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。 铁心分为铁心柱和铁轭两部分。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。二、铁心结构按照绕组套入心柱的形式分：心式结构、壳式结构1、心式结构（心柱被绕组所包围）心式结构的绕组和绝缘装配比较容易，所以电力变压器常常采用这种结构。2、壳式结构（铁心包围绕组的顶面、底面和侧面） 壳式变压器的机械强度较好，常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。三、铁心叠片形式1、变压器的铁心一般是将硅钢片剪成一定形状，然后把铁柱和铁轭的钢片一层一层地交错重叠制成的。 2、采用硅钢片减少涡流等损耗，保证容量的充分利用。3、采用交错式叠法减小了相邻层的接缝，从而减小了气隙和磁阻。(a) 单相叠装式； (b) 三相直缝叠装式4.1.2 绕组一、绕组是变压器的电气部分，作用是产生磁通和感应电动势。二、按高低压绕组在铁心上放置位置不同分：同心式和交叠式。1、同心式（将高低压绕组套在铁心柱上）通常高压绕组套在低压绕组外面2、交叠式（饼式绕组）高低压绕组分成若干线饼沿铁心柱方向交替排列为便于绕线和铁心绝缘，一般最上层和最下层放置低压绕组。4.1.3 变压器的分类变压器在国民经济各个部门中应用非常广泛，品种、规格也很多，通常根据变压器的用途、绕组数目、铁心结构、 相数、 调压方式、冷却方式等划分类别。 （1） 按用途分类， 变压器可分为电力变压器、特种变压器、仪用互感器、调压器、高压试验变压器等。 （2） 按绕组数分类，变压器可分为双绕组、三绕组、多绕组变压器以及自耦变压器。 （3） 按铁心结构分类，变压器可分为心式和壳式变压器。 （4） 按相数分类，变压器可分为单相变压器和三相变压器。 （5） 按调压方式分类， 变压器可分为无励磁调压变压器和有载调压变压器。 （6） 按冷却方式和冷却介质分类，变压器可分为以空气为冷却介质的干式变压器、以油为冷却介质的油浸式变压器（包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强迫油循环式等）和充气式冷却变压器。 （7） 按容量分类， 变压器可分为小型变压器（容量为10630 kVA）、中型变压器（容量为8006300 kVA）、 大型变压器（容量为800063 000 kVA）和特大型变压器（容量在90 000 kVA以上） 。 4.2.1 变压器的基本工作原理一、物理情况：1、接交流电源部分的绕组为一次绕组，接负载部分的绕组为二次绕组；2、一次绕组的匝数用N1表示，二次绕组的匝数用N2表示；二、基本工作原理在一次绕组中加上交变电压u1，产生电流i1，根据电磁感应定律，产生交链一、二次绕组的交变磁通，磁通量发生改变，在两绕组中分别感应出电动势。附：电磁感应原理：（1）闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流称为感应电流。 （2）闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象。 （3）因磁通量变化产生感应电动势的现象。三、特点：1、只能传递交流电能，不能产生电能；2、只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率；3、漏磁通及损耗极小，可以忽略，所以传递过程中几乎不改变功率。小结：(1)变压器铁心和绕组；（2）单相变压器基本工作原理。