03 变压器的结构与工作原理(三)

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1、茂名市技工学校文化理论课教案编号：QD-0707-03版本号：A/0流水号：─────────────────────────────────────────────────────────────────────科目：电机与变压器授课班级：09机电高级①、②班共7页《电机与变压器》第三讲课题：变压器原理（二）授课课时2节授课日期授课方式讲授提问作业题数2拟用时间0.5教学目的1.掌握变压器空载运行时电压变换关系、变比及负载运行时的电流变换关系，2.掌握一次侧、二次侧能量传递关系和阻抗变换；3.了解变压器的外特性、损耗与效率及其简单

2、计算；选用教具挂图模型、自制挂图重点1.变压器空载运行时电压变换关系、变比2.变压器负载运行时的电流变换关系，3.一次侧、二次侧能量传递关系和阻抗变换难点变压器的损耗与效率及其计算教学回顾导入课题复习：1、变压器空载运行有哪些损耗?2、变压器是如何传递能量的?导入课题：最简单的变压器是由一个闭合的铁心和绕在铁心上的两个匝数不等的绕组组成。我们已经知道：与电源相连的绕组称为一次绕组(一次侧)；与负载相连的绕组称为二次绕组(二次侧)。一、二次绕组都用绝缘的导线绕成。虽然一、二次绕组在电路上是相互分开的，但通过磁路，一、二次绕组相互联系，

3、传递能量。本节课我们学习变压器的工作原理。授课教师：黄文进教研组审阅：科审阅日期：教学过程第5页一、讲授新课（三）变压器的阻抗变换变压器一次侧接交流电源，对电源来说是一个负载。其输入阻抗可用输入电压、输入电流来计算，即变压器的输入阻抗为：,而变压器的二次侧输出又接了负载，电压、电流、负载之间存在：=Z可以看出经过变压器把接到电源上和不要变压器直接把接到电源上，两者是完全不一样的，这里变压器起到改变阻抗的作用，把变成可以在U的电压下工作。a)有变压器时b)无变压器时图1—15变压器的阻抗变换作用阻抗变换公式：这说明负载经过变压器以后阻

4、抗扩大了倍。如果已知负载阻抗的大小，要把它变成另一个一定大小的阻抗，只需接一个变压器，该变压器的变比为：在电子线路中，这种阻抗变换很常用，如扩音设备中扬声器的．阻抗很小(4～16教学过程第5页)，直接接到功放的输出，则扬声器得到的功率很小，声音就很小。只有经输出变压器把扬声器阻抗变成和功放内阻一样大，扬声器才能得到最大输出功率。这也称为阻抗匹配。例1—1某晶体管收音机的输出变压器的一次侧匝数=230匝，二次侧匝数=80匝，原来配接8Ω的扬声器，现要改用同样功率而阻抗为4Ω的扬声器，则二次侧匝数N应改绕成多少?解：先求出一次侧的，因为

5、不论和怎么变，必须保证不变，才能保证功率输出最大。再由和新的扬声器阻抗，求出新的和匝即二次侧匝数应改绕成57匝。（四）变压器的外特性与电压调整（变化）率1、变压器的外特性当电源电压及负载功率因数一定时，反映副边端电压随副边电流变化而变化的曲线,称为变压器的外特性。外特性直观反映了变压器输出电压随负载电流变化的趋势。图1—16变压器的外特性教学过程第5页电容性负载：随的增大而增大（容性负载减小了无功电流分量）；电阻和电感性负载：随的增大而减小。2、变压器的电压调整（变化）率变压器二次侧电压随负载而变化的程度叫电压调整率，用来表示。定义

6、：一般情况下，在（感性）左右时，额定负载的电压变化率约为4%～5.5%。（五）变压器的损耗与效率损耗：铜损、铁损，每一种又包括基本损耗和附加损耗。1、铁耗基本铁耗：铁心中的磁滞和涡流损耗。基本铁损是铁损耗的主要部分。附加铁耗：主磁通在变压器的结构件及铁心的某些局部引起的涡流损耗。铁损为不变损耗，。2、铜耗基本铜损：原、副绕组中的直流电阻损耗。附加铜损：漏磁通在原、副绕组中产生集肤效应、使其电阻增大而增加的铜损，通常很小。铜损的大小与负载电流的平方成正比，是可变损耗。额定负载时铜耗近似等于短路损耗，。式中──变压器的负载系数，。3、效

7、率：输出功率与输入功率之比，即：根据能量守恒定律，将代入得：教学过程第5页将代入得：4、效率特性：在负载功率因数为一定值时，效率随负载电流而变化的规律叫做变压器的效率特性。负载小时，效率随负载的增加而增加；负载大时，效率随负载的的增加而减小。效率有一个最大值，用表示。变压器的最高效率在负载系数＝0.5～0.7的范围内。例1—2一台容量为50kV·A的单相变压器，一次侧电压为6kV、电流为8.33A，二次侧电压为230V、电流为217.4A，空载损耗为=400W，短路损耗为=1100W，当二次侧输出电流为l50A时，求：(1)二次侧功

8、率因数=0.8时的效率；(2)二次侧功率因数=0.9时变压器的最高效率。解：（详见课本P20）教学过程第5页2二、课堂小结1、变压器的阻抗变换；2、变压器负载运行外特性；3、变压器的损耗和效率。三、课堂练习练习册P2～P3课题三的填空