電機(jī)與變壓器教案

豐南職教中心教案（首頁(yè)）

課題名稱《電機(jī)與變壓器》緒論授課章節(jié)

授課

授課日期授課班級(jí)13機(jī)電52

時(shí)數(shù)

教學(xué)方法啟發(fā)式、頭腦風(fēng)暴法等

1、通過(guò)教學(xué)使學(xué)生掌握電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位；電

知識(shí)機(jī)的主要類(lèi)型；我國(guó)電機(jī)工業(yè)發(fā)展概況

2、了解學(xué)習(xí)本課程的方法及需要的基礎(chǔ)知識(shí)

目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：多舉例，幫助學(xué)生觸類(lèi)旁通

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：小組合作鍛煉團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力

教學(xué)對(duì)象

學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。

分析

教材分析本門(mén)課程比較深，大膽的嘗試多引用，以類(lèi)比的方式改變同

及處理學(xué)們的認(rèn)識(shí)層面。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

與難點(diǎn)難點(diǎn)：學(xué)習(xí)本課程所需要的基礎(chǔ)知識(shí)

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

一、電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用

電能是現(xiàn)代主要的能源，而電機(jī)是

與電能的生產(chǎn)、傳輸和使用緊密相關(guān)的

能量轉(zhuǎn)換裝置，它不僅是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、

交通運(yùn)輸業(yè)、國(guó)防工業(yè)、IT技術(shù)產(chǎn)業(yè)的

重要設(shè)備，而且在日常生活中的應(yīng)用也

越來(lái)越廣泛。

人類(lèi)早期使用的原動(dòng)力是畜力、水力和

風(fēng)力，后來(lái)發(fā)明了蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、汽

油機(jī)，十九世紀(jì)發(fā)明了電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）電機(jī)的效率高，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；

（2）電能的傳輸和分配比較方便；

（3）電能容易控制。

二、電機(jī)的主要類(lèi)型

電機(jī)的型式和種類(lèi)很多，但其工作原

理都是基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定

律，電機(jī)的分類(lèi)方法很多，按功能進(jìn)行

分類(lèi)，可分為：

（1）發(fā)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能

（2）電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能

（3）變壓器將電能變換為不同等級(jí)

的電能

（4）控制電機(jī)作為控制系統(tǒng)中的元件

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

三、課程性質(zhì)、任務(wù)和內(nèi)容

性質(zhì)：是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。它是將“電

機(jī)學(xué)”、“電力拖動(dòng)”和“控制電機(jī)”等

課程有機(jī)結(jié)合而成的一門(mén)課。

任務(wù)：掌握各電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作

原理以及電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能、基

本分析計(jì)算、電機(jī)選擇方法。

內(nèi)容：直流電機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)的電力

拖動(dòng)、變壓器、三相交流異步電動(dòng)機(jī)、

三相交流異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、單相

異步電動(dòng)機(jī)、同步電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的選擇

控制電機(jī)等。

四、課程特點(diǎn)

課程特點(diǎn)：理論性強(qiáng)，應(yīng)用性強(qiáng)。涉及

的基礎(chǔ)理論和實(shí)際知識(shí)面廣，是電學(xué)、

磁學(xué)、動(dòng)力學(xué)、熱學(xué)等學(xué)科知識(shí)的綜合，

所以理論性較強(qiáng)。而用理論分析各種電

機(jī)及拖動(dòng)的實(shí)際問(wèn)題時(shí)，必須結(jié)合電機(jī)

的具體結(jié)構(gòu)、采用工程觀點(diǎn)和工程分析

方法。在掌握基本理論的同時(shí)，還要注

意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和計(jì)算能

力，因此實(shí)踐性也較強(qiáng)。

教學(xué)教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程師生活教學(xué)方設(shè)計(jì)意

環(huán)節(jié)動(dòng)法圖

五、學(xué)習(xí)方法

學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）抓主要矛盾，抓本質(zhì)，忽略次要因素。

2）抓基本概念、原理和主要特性。

3）良好的學(xué)習(xí)方法，如對(duì)比學(xué)習(xí)，找出

各種電機(jī)的共性和特點(diǎn)，加深理解。

4）理論聯(lián)系實(shí)際，重視實(shí)驗(yàn)和到工廠實(shí)

踐。

5）把電機(jī)視為拖動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)器件來(lái)

學(xué)習(xí)，不宜過(guò)多地耗時(shí)于電機(jī)的內(nèi)部電

磁關(guān)系。

狀

工作

設(shè)備

見(jiàn)的

活常

常生

及日

應(yīng)用

尖端

軍事

高的

度較

化程

自動(dòng)

引入

發(fā)

情，開(kāi)

習(xí)熱

的學(xué)

學(xué)生

啟發(fā)

業(yè)，

的專

我們

結(jié)合

用，

的應(yīng)

電機(jī)

分析

教況，

趣。

習(xí)興

的學(xué)

學(xué)學(xué)生

組

織

流

程

進(jìn)等

今后改

足、

、不

表現(xiàn)

學(xué)生

課

后

記

課題名稱變壓器的結(jié)構(gòu)及其分類(lèi)授課章節(jié)1.1

授課日期授課班級(jí)13電5授課時(shí)數(shù)2

教學(xué)方法啟發(fā)式、頭腦風(fēng)暴法、歸納法、小組合作學(xué)習(xí)法等

知識(shí)

變壓器的定義、用途和分類(lèi)

目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作能力

教學(xué)對(duì)象

分析

教材分析

了解變壓器的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)

及處理

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：變壓器結(jié)構(gòu)

與難點(diǎn)難點(diǎn)：

教學(xué)準(zhǔn)備小型變壓器一個(gè)，改錐鉗子各一把。

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

、變壓器結(jié)構(gòu)

1、蝕,P、包:灶壬n包:由行

安鐵心結(jié)構(gòu)分心式變壓器、殼式變壓器。結(jié)構(gòu)見(jiàn)

2、繞組課件圖

材質(zhì)：銅線或鋁線材質(zhì)。片

繞制方式：同心式繞組，交疊式繞組。

3、附件

(1)油箱和冷卻裝置

(2)儲(chǔ)油柜

(3)安全氣道

(4)氣體繼電器

(5)吸濕器

(6)調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)

(7)絕緣套管

(8)測(cè)溫裝置

，--1;1

||

Q

二、變壓器分類(lèi)

變壓器有很多類(lèi)型，可按其用途、繞

組結(jié)構(gòu)、鐵心結(jié)構(gòu)、相數(shù)、調(diào)壓方式、

冷卻方式、容量等進(jìn)行分類(lèi)。

構(gòu)

器看結(jié)

型變壓

拆開(kāi)小

繞組

心、

：鐵

結(jié)構(gòu)

核心

器結(jié)構(gòu)

力變壓

件看電

打開(kāi)課

類(lèi)

壓器分

教了解變

學(xué)

組

織

流

程

進(jìn)等

今后改

足、

、不

表現(xiàn)

學(xué)生

課

后

記

課題名稱變壓器的基本工作原理授課章節(jié)1.2

授課日期授課班級(jí)13機(jī)電5授課時(shí)數(shù)2

教學(xué)方法啟發(fā)式、頭腦風(fēng)暴法、歸納法等

知識(shí)1、變壓器的結(jié)構(gòu)

目標(biāo)2、變壓器的工作原理

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生分析能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，歸納總結(jié)能力

教學(xué)對(duì)象

分析

教材分析

觀察結(jié)構(gòu)，看工作視頻，分析討論工作原理

及處理

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：變壓器的工作原理

與難點(diǎn)難點(diǎn)：變壓器的工作原理

教學(xué)準(zhǔn)備

師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

活動(dòng)方法意圖

一、變壓器工作原理

變壓器以原、副繞組能同時(shí)鏈過(guò)鐵心

中同一變化磁通的特有結(jié)構(gòu)，利用電磁

感應(yīng)原理，將原繞組吸收電源的電能傳

送給副繞組所連接的負(fù)載一一實(shí)現(xiàn)能量

的傳送，使匝數(shù)不同的原、副繞組中感

應(yīng)出大小不等的電動(dòng)勢(shì)一一實(shí)現(xiàn)電壓等

級(jí)變換，這就是變壓器的基本工作原理。

二、變壓器的空載運(yùn)行

1、變壓比：

匈=且=叢=左

w2|e2|N2

通過(guò)選用不同于原繞組匝數(shù)N1的副繞組匝數(shù)

N2,便可使副繞組的電壓u2不等于原繞組的

電壓ul,k稱為變壓器的變壓比，其大小是由

變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)Nl,N2所決定的。

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

2、變流比

H=A^=1

修$K

3、變阻抗

2

Z]=KZL

三、變壓器的作用

變壓、變流、變阻抗

教

學(xué)

組

織

流

程

進(jìn)等

今后改

足、

、不

表現(xiàn)

學(xué)生

課

后

記

變壓器的外特性和電

課題名稱授課章節(jié)1.3

壓調(diào)整率

授課日期授課班級(jí)13電5授課時(shí)數(shù)2

教學(xué)方法啟發(fā)式、頭腦風(fēng)暴法、歸納法、小組合作學(xué)習(xí)法等

知識(shí)變壓器的外特性；

目標(biāo)變壓器的電壓調(diào)整率。

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生的分析能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：

教學(xué)對(duì)象

分析

教材分析

及處理

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：變壓器的外特性

與難點(diǎn)難點(diǎn)：

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

一、變壓器的外特性

COS<Z>2=0.8

(超前)

.....-.....-------------COS02=1

1^cos02=0.8

(滯后)

10/

1_L2

1、cos^2=l,純電阻電路

2、cos^2>l,純電感電路

3、cos02〈l，純電容電路

二、變壓器的電壓調(diào)整率

△U%=力。。IN

1(X)%=U-U]10()%

U[NU2N

電壓調(diào)整率是表征電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，是變壓

器的主要性能指標(biāo)之一。一定程度上反映了供

電的質(zhì)量，他與變壓器參數(shù)及負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。

教

學(xué)

組

織

流

程

進(jìn)等

今后改

足、

、不

表現(xiàn)

學(xué)生

課

后

記

變壓器的空載試驗(yàn)和

課題名稱授課章節(jié)1.4

短路試驗(yàn)

授課日期授課班級(jí)13電5授課時(shí)數(shù)

教學(xué)方法啟發(fā)式、頭腦風(fēng)暴法、歸納法、小組合作學(xué)習(xí)法等

知識(shí)1、變壓器空載試驗(yàn)測(cè)參數(shù)

目標(biāo)2、變壓器的短路試驗(yàn)

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生分析能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：

教學(xué)對(duì)象

分析

教材分析

及處理

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：

與難點(diǎn)難點(diǎn)：

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

一、空載試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康模捍_定變壓器的變比4、鐵

損耗必。和勵(lì)磁阻抗熱。

為便于測(cè)量?jī)x表的選用、確保試驗(yàn)安

全，空載試驗(yàn)在低壓邊進(jìn)行。將高壓邊

開(kāi)路，在低壓邊加電壓為額定值如、頻

率為額定值的正弦交變電源，測(cè)出開(kāi)路

電壓〃。、空載電流各、空載損耗

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

二、短路試驗(yàn)

目的：是確定變壓器的銅損耗2心短路

阻抗Z，。

短路試驗(yàn)在高壓邊進(jìn)行，將低壓端短接，

高壓邊交流電源，緩慢升壓至/尸人時(shí)

停止，測(cè)出短路電壓h、短路電流，

短路損耗小。短路電壓公相對(duì)于額定電

壓必誄說(shuō)很小，故磁通0“很小，鐵損加

很小,有有PcuN=ps-PFeXps

銅損為原、副銅損之和PcuN=Pc“i+pcu2

?-O5

c5%If'

0

教

學(xué)

組

織

流

程

進(jìn)等

今后改

足、

、不

表現(xiàn)

學(xué)生

課

后

記

課題名稱變壓器的損耗和效率授課章節(jié)1.5

授課日期授課班級(jí)13機(jī)電5授課時(shí)數(shù)2

教學(xué)方法小組合作學(xué)習(xí)法、競(jìng)賽激勵(lì)法、任務(wù)法等

知識(shí)1、理解變壓器的損耗

目標(biāo)2、掌握變壓器的效率含義

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

教學(xué)對(duì)象

學(xué)習(xí)興趣不濃，缺乏積極探究的主動(dòng)性

分析

教材分析變壓器損耗和效率是變壓器經(jīng)常討論的，結(jié)合淺顯的案例幫

及處理助同學(xué)們理解是教學(xué)關(guān)鍵。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：掌握兩種損耗

與難點(diǎn)難點(diǎn)：效率的意義

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

提問(wèn)1、變壓器的組成主要是那兩部分？？師質(zhì)疑競(jìng)賽激獎(jiǎng)勵(lì)分

勵(lì)法吸引學(xué)

繞組生

鐵心

2、繞組和鐵心都是什么材質(zhì)的？

繞組--銅線

鐵心--鐵材質(zhì)

新課一、變壓器的損耗

1、鐵損耗PFe、任務(wù)法

討論法調(diào)動(dòng)學(xué)

PFe=P0=常數(shù)生參與

2、銅損耗Pcu

來(lái)自繞組，損耗由一、二次繞組損耗組小組合

成。作學(xué)習(xí)

二、變壓器的效率

1、效率意義

因?yàn)橛袚p耗，能量不能完全傳輸，

會(huì)出現(xiàn)損耗，功率就有了有功功率P1和

輸出有功功率P2

2、效率的公式培養(yǎng)學(xué)

生歸納

總結(jié)

以

P

T]=1X100%

教

學(xué)

組

織

流

程

課

后

記

課題名稱變壓器的銘牌授課章節(jié)1.6

授課日期授課班級(jí)13機(jī)電5授課時(shí)數(shù)2

教學(xué)方法小組合作學(xué)習(xí)法、展示法、任務(wù)法等

知識(shí)3、了解變壓器意義參數(shù)

目標(biāo)4、掌握變壓器的銘牌意義

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，觀察能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

教學(xué)對(duì)象

學(xué)習(xí)興趣不濃

分析

教材分析聯(lián)系手機(jī)所貼標(biāo)識(shí)，引入新課，提煉變壓器的幾個(gè)重要工作

及處理指標(biāo)，確定銘牌應(yīng)具備標(biāo)識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：

與難點(diǎn)難點(diǎn)：

教學(xué)準(zhǔn)備手機(jī)銘牌的照片，展示變壓器，幾個(gè)變壓器銘牌的照片

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

引入一、引入師生討合作學(xué)吸引學(xué)

展示自己的手機(jī)，打開(kāi)后蓋，看銘牌標(biāo)識(shí)，討論習(xí)生

論標(biāo)識(shí)含義。

同學(xué)們展示自己的手機(jī)，看銘牌標(biāo)識(shí)，看參數(shù)。

二、展示變壓器任務(wù)法調(diào)動(dòng)學(xué)

1、變壓器展示，看銘牌展示法生參與

新課

分組討,論，總結(jié)標(biāo)出參數(shù)

小組合

F作學(xué)習(xí)

標(biāo)出參:數(shù)的意義

標(biāo)出參數(shù)的意義

(1)型號(hào)及系列

S9-80/10

重要

內(nèi)容(2)額定容量SN

(3)額定電壓U1N、U2N

(4)額定電流I1N、12N

(5)額定頻率fN

(6)短路電壓UK

(7)溫升

三、看變壓器銘牌照片，總結(jié)標(biāo)識(shí)參數(shù)培養(yǎng)學(xué)

生歸納

能力

入教學(xué)

銘牌引

以手機(jī)

▼

注銘牌

論其標(biāo)

觀察討

器，

變壓

教展示

學(xué)

組

織V

流

意義

結(jié)參數(shù)

，總

照片

銘牌

壓器

的變

更多

程展示

課

后

記

課題名稱三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)授課章節(jié)2.1

授課日期授課班級(jí)13機(jī)電5授課時(shí)數(shù)

教學(xué)方法小組合作學(xué)習(xí)法、展示法、任務(wù)法等

三相變壓器組的磁路；

知識(shí)

三相心式變壓器的磁路；

目標(biāo)

三相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)。

教學(xué)目標(biāo)

方法能力：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

能力

目標(biāo)社會(huì)能力：鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

教學(xué)對(duì)象

學(xué)習(xí)興趣不濃

分析

教材分析

教材本節(jié)課內(nèi)容枯燥，教師以競(jìng)賽形式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

及處理

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：

與難點(diǎn)難點(diǎn)：

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

引入三相交流電無(wú)論在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上都有極大的優(yōu)師生討合作學(xué)吸引學(xué)

論習(xí)生

越性，所以現(xiàn)代電力系統(tǒng)都采用三相交流電，

為此三相交流變壓器被廣泛應(yīng)用。它可以由三

個(gè)單相變壓器連接組成，稱為三相組式變壓任務(wù)法調(diào)動(dòng)學(xué)

器。但大多數(shù)均采用三相合為一體的三相芯式展示法生參與

新課

變壓器，因?yàn)樗w積小，經(jīng)濟(jì)性也好。

一、三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)

1.三相組式變壓器的磁路

它的三個(gè)單相變壓器鐵心磁路是各自獨(dú)立的，小組合

作學(xué)習(xí)

只要三相電壓平衡，則磁路也是對(duì)稱一樣的，

每只變壓器可作為單相變壓器來(lái)分析。

2.三相芯式變壓器的磁路

三相芯式變壓器有三個(gè)鐵心柱，供三相磁通中

U、①V、①W分別通過(guò)。在三相電壓平衡時(shí)，

磁路也是對(duì)稱的，總磁通電總=中。+由V+中

w=0,所以就不需要另外的鐵心來(lái)供參總通

過(guò)。類(lèi)似于三相對(duì)稱電路中省去中線一樣，這

樣就大量節(jié)省了鐵心的材料。但由于中間鐵心

磁路短一些，造成三相磁路不平衡，使三相空

載電流也略有不平衡，但大變壓器的空載電流

I。很小，影響不大。由于三相芯式變壓器體積

培養(yǎng)學(xué)

小，經(jīng)濟(jì)性好，所以被廣泛使用。生歸納

能力

教學(xué)師生教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程

環(huán)節(jié)活動(dòng)方法意圖

引入3.三相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)師生討合作學(xué)吸引學(xué)

論習(xí)生

近代大容量變壓器，由于受到安裝場(chǎng)所空間高

度和鐵路運(yùn)輸條件的限制，必須降低鐵心的高

度，常采用五柱式鐵心結(jié)構(gòu)。任務(wù)法調(diào)動(dòng)學(xué)

展示法生參與

新課

漸開(kāi)線式鐵心變壓器結(jié)構(gòu)

漸開(kāi)線式鐵心結(jié)構(gòu)機(jī)械化程度高，設(shè)備復(fù)雜，

工藝要求高，目前應(yīng)用還不多。

小組合

作學(xué)習(xí)

培養(yǎng)學(xué)

生歸納

能力

掛圖

展示

之處