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1、 学习情境1 变压器的选择与使用任务任务1.1 认识变压器认识变压器任务任务1.2 单相变压器的性能参数测试单相变压器的性能参数测试任务任务1.3 三相变压器、特殊变压器的认识与应用三相变压器、特殊变压器的认识与应用电机控制与维修化学工业出版社化学工业出版社 n 学习情境1 变压器的选择与使用【任务目标】【任务目标】技能目标：技能目标：1.能计算变压器的各种参数；能计算变压器的各种参数；2.能根据负载要求选择电力变压器；能根据负载要求选择电力变压器；3.能根据负载要求选择特殊变压器；能根据负载要求选择特殊变压器；4.能实施变压器性能参数测试。能实施变压器性能参数测试。知识目标：知识目标：1.了
2、解各种变压器的结构；了解各种变压器的结构；2.熟悉各种变压器的工作原理；熟悉各种变压器的工作原理；3.掌握各种变压器的基本计算。掌握各种变压器的基本计算。电机控制与维修 任务1 .1 认识变压器【任务描述】【任务描述】 变压器是在电力系统和电子线路中应用广泛的电气设变压器是在电力系统和电子线路中应用广泛的电气设备。它利用电磁感应原理，将一种交变电压转变为另一种备。它利用电磁感应原理，将一种交变电压转变为另一种或两种以上频率相同而数值不同的交变电压。在电能的传或两种以上频率相同而数值不同的交变电压。在电能的传输、分配和使用中，变压器是关键设备，具有重要意义。输、分配和使用中，变压器是关键设备，具
3、有重要意义。除电力系统外，它在通信、广播、冶金、焊接、电子实验、除电力系统外，它在通信、广播、冶金、焊接、电子实验、电气测量、自动控制等方面均有广泛的应用。电气测量、自动控制等方面均有广泛的应用。 本任务主要研究变压器的分类、铭牌以及变压器的基本任务主要研究变压器的分类、铭牌以及变压器的基本结构与工作原理等内容。本结构与工作原理等内容。电机控制与维修 任务1 .1 认识变压器【子任务目标】【子任务目标】技能目标：技能目标：1能根据变压器外形及铭牌确定变压器特点与用途；能根据变压器外形及铭牌确定变压器特点与用途；2能根据负载要求选择电力变压器。能根据负载要求选择电力变压器。知识目标：知识目标：1
4、了解各种变压器的结构；了解各种变压器的结构；2熟悉单相变压器的工作原理；熟悉单相变压器的工作原理；3掌握单相变压器的基本计算。掌握单相变压器的基本计算。电机控制与维修 任务1 .1 认识变压器【知识准备】【知识准备】（一）变压器的基本结构和工作原理（一）变压器的基本结构和工作原理1 1单相变压器的工作原理单相变压器的工作原理 常用单相变压器的原理图如常用单相变压器的原理图如图图1.1.1 所示，它由一个所示，它由一个铁心和两个独立绕组组成。铁心构成变压器的磁路部分，铁心和两个独立绕组组成。铁心构成变压器的磁路部分，绕组构成变压器的电路部分。接交流电源的绕组称为原绕绕组构成变压器的电路部分。接交
5、流电源的绕组称为原绕组，接负载的另一绕组称为副绕组。组，接负载的另一绕组称为副绕组。 电机控制与维修T （a）原理图 （b）符号图图1.1.1 变压器原理图变压器原理图 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】 在变压器原边加上电源电压在变压器原边加上电源电压u1，在，在 u1作用下，绕组中作用下，绕组中产生交流电流，这个电流在铁心中建立交变磁通产生交流电流，这个电流在铁心中建立交变磁通，它穿，它穿过变压器的两个绕组，并使两个绕组中产生感应电动势过变压器的两个绕组，并使两个绕组中产生感应电动势，它们的大小分别为：它们的大小分别为： 当变压器原绕组通以交流电流时，在其铁心中产生交当变压器原绕组通
6、以交流电流时，在其铁心中产生交变磁通，根据电磁感应原理，原、副绕组都产生感应电动变磁通，根据电磁感应原理，原、副绕组都产生感应电动势，副绕组的感应电动势相当于新的电源，这就是变压器势，副绕组的感应电动势相当于新的电源，这就是变压器的基本工作原理。的基本工作原理。 电机控制与维修dtdNe11dtdNe22 变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；它只能变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率；而在传递过程改变交流电压或电流的大小，不改变频率；而在传递过程中几乎不改变电流与电压大小的乘积，即中几乎不改变电流与电压大小的乘积，即P = U1I1 U2I2例
7、例1-1-1 低压照明变压器一次绕组匝数低压照明变压器一次绕组匝数 N1=1210匝，一次匝，一次绕组电压绕组电压 U1=220V，现要求二次绕组输出电压，现要求二次绕组输出电压 U2=36V，求二次绕组匝数求二次绕组匝数 N2及变比及变比 K。解解 由于由于则则电机控制与维修 2121NNUU匝1981210220361122NUUN 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】推论（推论（1 1）变电流作用）变电流作用则则推论（推论（2 2）变阻抗作用）变阻抗作用 二次侧绕组电路负载阻抗为二次侧绕组电路负载阻抗为如果从一次侧绕组电路来看，则其大小为如果从一次侧绕组电路来看，则其大小为电机控制与
8、维修 kIIUUIIUIU22121221112IUZLLeeLZKIUKIUZ222211 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】2 2变压器分类变压器分类 为了达到不同的使用目的，并适应不同的工作条件，为了达到不同的使用目的，并适应不同的工作条件，变压器有很多类型，可按其用途、绕组结构、铁心结构、变压器有很多类型，可按其用途、绕组结构、铁心结构、相数、调压方式、冷却方式、容量等进行分类。相数、调压方式、冷却方式、容量等进行分类。 电机控制与维修 图图1.1.2 变压器类型图片变压器类型图片 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】3 3变压器的结构变压器的结构 主要组成部分由铁芯和绕组两
9、部分构成。主要组成部分由铁芯和绕组两部分构成。1）变压器铁芯）变压器铁芯 电机控制与维修 A）轭部磁通为中柱的1/2； b）山字形； c）日字形；d）F形； e）第一刃冲剪成对接双山形； f）第二刃冲剪成二块山字片图图1.1.3 小型变压器类的迭片小型变压器类的迭片 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】 2）变压器绕组）变压器绕组 按高、低绕组相互间位置的不同，绕组可分为同心式按高、低绕组相互间位置的不同，绕组可分为同心式和交叠式两种，如和交叠式两种，如图图所示。所示。电机控制与维修 （a）同心式 （b）交叠式图图1.1.4 变压器绕组的结构变压器绕组的结构 任务1 .1 之【知识准备】【
10、知识准备】（二）（二） 变压器的铭牌变压器的铭牌1 1型号型号：表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、：表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为冷却方式等内容，表示方法为 如如 OSFPSZ-250000/220 表明自耦三相强迫油循环风冷表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量三绕组铜线有载调压，额定容量 250000kVA，高压额定电，高压额定电压压 220kV电力变压器电力变压器。 电机控制与维修 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】2 2铭牌额定数据铭牌额定数据（额定值）（额定值）额定容量额定容量SN 变压器的视在功率（变压器的视在功率
11、（VA）。）。一次侧额定电压一次侧额定电压U1N 指变压器在额定运行情况下，根据指变压器在额定运行情况下，根据变压器绝缘等级和允许温升所规定的原绕组的电压值（三相变压器绝缘等级和允许温升所规定的原绕组的电压值（三相为线电压），称为原绕组的额定电压为线电压），称为原绕组的额定电压U1N。规定加在一次侧。规定加在一次侧的电压（的电压（V）。）。二次侧额定电压二次侧额定电压U2N 在原绕组加上额定电压后，副绕组在原绕组加上额定电压后，副绕组空载时的端电压（空载时的端电压（V）。）。额定电流额定电流I1N /I2N 变压器额定容量下，原、副绕组允许变压器额定容量下，原、副绕组允许长期通过的电流（三相为
12、线电流长期通过的电流（三相为线电流A）。）。额定频率额定频率fN 我国规定标准：工业用交流电频率为我国规定标准：工业用交流电频率为50Hz。 此外，还有空载电流百分值、短路阻抗百分值、额定效此外，还有空载电流百分值、短路阻抗百分值、额定效率、温升等额定值等。率、温升等额定值等。 电机控制与维修 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】2 2铭牌额定数据铭牌额定数据（额定值）（额定值）额定值之间的关系：额定值之间的关系：单相变压器的关系式单相变压器的关系式三相变压器的关系式三相变压器的关系式电机控制与维修 NNNIUS NNNUSI11NNNUSI22 NNNIUS3NNNUSI113 任务1
13、.1 之【知识准备】【知识准备】例例1-1-4 一台单相变压器，额定容量一台单相变压器，额定容量SN180kVA，原、副，原、副绕组的额定电压绕组的额定电压U1N/ U2N6000V/220V，求原、副绕组的额，求原、副绕组的额定电流定电流I1N、I2N各是多大各是多大?这台变压器的输出端能否接这台变压器的输出端能否接150kW，功率因数为功率因数为0.75的感性负载的感性负载?解解 原绕组电流是原绕组电流是 副绕组电流是副绕组电流是 150kW感性负载流过的电流为感性负载流过的电流为 由于由于 I2I2N，不行。，不行。电机控制与维修 AUSINNN30600010180311AUSINNN
14、81822010180322AUPIN90975.022010150cos3222 任务1 .1 之【知识准备】【知识准备】 任务1 .1 认识变压器【任务实施】【任务实施】1.实施地点：实施地点：教室、电机实训室教室、电机实训室2.实施所需器材实施所需器材 1）多媒体设备；）多媒体设备；2）34种变压器实物，至少有单相、三相变压器及自耦变种变压器实物，至少有单相、三相变压器及自耦变压器各一台。总数不少于压器各一台。总数不少于10台。台。 3.实施内容与步骤：实施内容与步骤：1）学生分组：）学生分组：4人左右一组，指定组长。工作始终各组人员人左右一组，指定组长。工作始终各组人员尽量固定。尽量固
15、定。2）教师布置工作任务。学生阅读学习）教师布置工作任务。学生阅读学习指导书，了解工作内指导书，了解工作内容，明确工作目标，制定实施方案。容，明确工作目标，制定实施方案。电机控制与维修 任务1 .1 之【任务实施】【任务实施】引导问题为：引导问题为：（1）变压器有什么用处？按用途、按相数变压器是如何分）变压器有什么用处？按用途、按相数变压器是如何分类的？类的？（2）变压器的主要结构有哪几部分？）变压器的主要结构有哪几部分？（3）变压器的主要额定值有哪几个，单相、三相变压器的）变压器的主要额定值有哪几个，单相、三相变压器的额定容量、额定电压、额定电流的意义相同吗？额定容量、额定电压、额定电流的意
16、义相同吗？3）教师通过图片、实物或多媒体分析演示让学生了解变压）教师通过图片、实物或多媒体分析演示让学生了解变压器结构、原理、铭牌参数并举例，或指导学生自学。器结构、原理、铭牌参数并举例，或指导学生自学。4）实际观察几种变压器外形）实际观察几种变压器外形（1）观察变压器结构与特点，观察结果记录）观察变压器结构与特点，观察结果记录在表在表1-1-1 中。中。（2）注意事项）注意事项认真观察，注意各种变压器的结构特点，记录完整；认真观察，注意各种变压器的结构特点，记录完整；注意安全，避免划伤、砸伤。注意安全，避免划伤、砸伤。 电机控制与维修 表表1-1-1 变压器观察结果记录表变压器观察结果记录表
17、电机控制与维修 序号变压器名称变压器型号额定容量（VA）额定电压（V）额定电流（A）变压器用途结构特点1234 任务1 .1 之【任务实施】【任务实施】3.实施内容与步骤：实施内容与步骤： 任务1 .1 认识变压器【学习小结】【学习小结】 本任务的核心是变压器的结构和工作原理。它是深入分本任务的核心是变压器的结构和工作原理。它是深入分析变压器运行的基础。变压器工作原理的基础是法拉第电磁析变压器运行的基础。变压器工作原理的基础是法拉第电磁感应定律。要求变压器原、副绕组有良好的磁耦合，要求铁感应定律。要求变压器原、副绕组有良好的磁耦合，要求铁心材料有良好的磁导率。在制作铁心时，要尽量减小磁阻心材料
18、有良好的磁导率。在制作铁心时，要尽量减小磁阻（对一般变压器而言）。绕组的放置既要考虑绝缘，也要考（对一般变压器而言）。绕组的放置既要考虑绝缘，也要考虑安全生产，因此，心式变压器的高压绕组一般放在低压绕虑安全生产，因此，心式变压器的高压绕组一般放在低压绕组的外面。组的外面。 变压器原、副绕组的电流是反相的。副绕组电流建立的变压器原、副绕组的电流是反相的。副绕组电流建立的磁动势在铁芯中产生的磁通，对原绕组电流建立的磁动势在磁动势在铁芯中产生的磁通，对原绕组电流建立的磁动势在铁芯中产生的磁通而言具有抵消作用。变压器正常运行时，铁芯中产生的磁通而言具有抵消作用。变压器正常运行时，副绕组的电流增大时，原
19、绕组的电流也随着增大。因此，原副绕组的电流增大时，原绕组的电流也随着增大。因此，原绕组电流的大小是由副绕组电流大小决定的。绕组电流的大小是由副绕组电流大小决定的。电机控制与维修 任务1 .1 认识变压器【自我评估】【自我评估】11-1 变压器的基本结构有哪两大部分？变压器的基本结构有哪两大部分？11-2 变压器的铁心和绕组主要是用什么材料？变压器的铁心和绕组主要是用什么材料？11-3 变压器的额定值主要有哪几个？它们在单相和三相变压器的额定值主要有哪几个？它们在单相和三相变压器中含义相同么？举例说明。变压器中含义相同么？举例说明。11-4 某机床某机床控制电路电压为控制电路电压为 48V，控制
20、电路的负载（各，控制电路的负载（各种继电器、接触器）为种继电器、接触器）为 40W，功率因数，功率因数 0.8。机床电源为线。机床电源为线电压电压 380V，相电压为，相电压为 220V。为满足控制电路的需要，试选。为满足控制电路的需要，试选择变压器的电压和功率，并说明接线方式。择变压器的电压和功率，并说明接线方式。 备选变压器：备选变压器：BK-200（一次电压（一次电压 380V，二次电压，二次电压48V，额定容量额定容量 50VA）；）； 备选变压器：备选变压器：BK-200（一次电压（一次电压 220V，二次电压，二次电压48V，额定容量额定容量 60VA）。）。电机控制与维修 任务1
21、 .1 之【自我评估】【自我评估】11-5 某某机床控制电路电压为机床控制电路电压为 24V，控制电路的负载（各，控制电路的负载（各种继电器、接触器）为种继电器、接触器）为 20W，功率因数，功率因数 0.8。机床电源为线。机床电源为线电压电压 380V。为满足控制电路的需要，试选择变压器的电压。为满足控制电路的需要，试选择变压器的电压和功率，并说明接线方式。和功率，并说明接线方式。 备选变压器：备选变压器：BK-30（一次电压（一次电压 380，二次电压，二次电压 24V，额定容量额定容量 30VA）；）； 备选变压器：备选变压器：BK-20（一次电压（一次电压 380，二次电压，二次电压
22、24V，额定容量额定容量 20VA）。）。11-6 有一台单相有一台单相变压器，额定容量为变压器，额定容量为 5kVA，高、低压，高、低压绕组均由两个线圈组成，高压边每个线圈的额定电压为绕组均由两个线圈组成，高压边每个线圈的额定电压为1100V，低压边每个线圈的额定电压为，低压边每个线圈的额定电压为 110V，现将它们进，现将它们进行不同方式的联结。试问：可得行不同方式的联结。试问：可得几种不同的变比？每种联结几种不同的变比？每种联结时，高、低压边的额定电流为多少？时，高、低压边的额定电流为多少？电机控制与维修 任务1 .1 认识变压器【评价标准】【评价标准】 电机控制与维修 项目内容配分考核
23、要求扣分标准得分实训态度1.实训的积极性；2.安全操作规程地遵守情况；3.纪律遵守情况；4.完成技能训练报告30积极参加实训，遵守安全操作规程和劳动纪律，有良好的职业道德和敬业精神；技能训练报告符合要求违反操作规程扣20分；不遵守劳动纪律扣10分；技能训练报告不符合要求扣10分变压器观察观察各种变压器结构特点，记录参数40观察认真，记录完整观察不认真扣20分；记录不完整扣20分工具的整理与环境清洁1.工具整理情况；2.环境清洁情况；30要求工具码放整齐，工作台周围无杂物；工具码放不整齐1件扣1分；有杂物1件扣1分； 合计100注 各项配分扣完为止表表1-1-2 任务任务1.1综合评价表综合评价
24、表任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【任务描述】【任务描述】 台变压器在出厂之前，或在检修之后，一般都要做两台变压器在出厂之前，或在检修之后，一般都要做两项基本试验来测定变压器的变比和参数，这就是变压器的空项基本试验来测定变压器的变比和参数，这就是变压器的空载试验和短路试验。变压器试验的目的是检验变压器的性能载试验和短路试验。变压器试验的目的是检验变压器的性能是否符合有关标准和技术条件的规定，是否存在影响变压器是否符合有关标准和技术条件的规定，是否存在影响变压器正常运行的各种缺陷，以及测出变压器的有关数据。另外还正常运行的各种缺陷，以及测出变压器的有关数据。另外还要通过负载试验来测取单相变
25、压器的运行特性。要通过负载试验来测取单相变压器的运行特性。 本任务主要研究单相变压器的空载参数、短路参数及运本任务主要研究单相变压器的空载参数、短路参数及运行特性的测试方法、测试线路的接线。行特性的测试方法、测试线路的接线。 电机控制与维修 任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【子任务目标】【子任务目标】技能目标：技能目标：1.能根据测试原理图实施变压器空载、短路和负载测试接能根据测试原理图实施变压器空载、短路和负载测试接 线；线； 2.能根据不同测试选用测试仪表；能根据不同测试选用测试仪表； 3.能正确读取测试数据并进行计算。能正确读取测试数据并进行计算。 知识目标：知识目标：1.了解变压
26、器性能参数的意义；了解变压器性能参数的意义；2.熟悉单相变压器空载、短路和负载运行的含义；熟悉单相变压器空载、短路和负载运行的含义；3.掌握单相变压器性能参数的基本计算。掌握单相变压器性能参数的基本计算。 电机控制与维修 任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【知识准备】【知识准备】（一）空载测试（一）空载测试 变压器空载是指原边接额定电压，副边开路时的运行状变压器空载是指原边接额定电压，副边开路时的运行状态。态。 变压器空载试验的目的是确定变压器空载试验的目的是确定变比变比k，空载电流百分值，空载电流百分值，空载损耗和激磁阻抗等。空载损耗和激磁阻抗等。 空载试验线路如图空载试验线路如图1.2
27、.1 所示。原边接上所示。原边接上额定电压，副边额定电压，副边开路。为安全与方便，空载测试一般在低压侧加试验电压，开路。为安全与方便，空载测试一般在低压侧加试验电压，高压侧开路。高压侧开路。 电机控制与维修 任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】（一）空载测试（一）空载测试 据测量的数据计算变压器的激磁参数：据测量的数据计算变压器的激磁参数：1）变压器变比（单相变压器）变压器变比（单相变压器） 图图1.2.1 空载试验线路图空载试验线路图 图图1.2.2 空载试验等值电路空载试验等值电路WAVNN12rm jxm jx1 r1 201UUk 电机控制与维修 （一）空载测试（一）空载测试2）
28、激磁参数（空载参数）计算）激磁参数（空载参数）计算 激磁电阻激磁电阻 激磁阻抗激磁阻抗 激磁电抗激磁电抗3）空载电流百分值）空载电流百分值 2000IPrrm电机控制与维修 010IUzzm220mmmrzzx%100%00NIII任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】（二）短路测试（二）短路测试 变压器短路是指原边接短路电压，副边短路时的运行状变压器短路是指原边接短路电压，副边短路时的运行状态。态。 变压器短路试验的目的是确定短路电压短路电压，短路变压器短路试验的目的是确定短路电压短路电压，短路阻抗，铜损耗等。阻抗，铜损耗等。 短路试验线路如图短路试验线路如图1.2.3 所示。副边短路，
29、将调压器从所示。副边短路，将调压器从0V 开始升压，观测短路侧电流开始升压，观测短路侧电流达到额定电流值（或原边电达到额定电流值（或原边电流为额定值）时，原边的电压即为短路电压。为安全与方便，流为额定值）时，原边的电压即为短路电压。为安全与方便，短路测试一般在高压侧加试验电压，低压侧短路。短路测试一般在高压侧加试验电压，低压侧短路。电机控制与维修 任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】（二）短路测试（二）短路测试 根据测量的数据计算变压器的激磁参数：根据测量的数据计算变压器的激磁参数：1）变压器短路电压（或短路阻抗）变压器短路电压（或短路阻抗Zs） 电机控制与维修 图图1.2.3 变压器短
30、路试验电路图变压器短路试验电路图NsNssIPZU1任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】 2）短路阻抗）短路阻抗 在变压器短路试验中，由电压表和电流表的读出数据在变压器短路试验中，由电压表和电流表的读出数据即可确定短路阻抗即可确定短路阻抗Zk，即，即 短路阻抗短路阻抗 短路电阻短路电阻 短路电抗短路电抗 NssIUZ1电机控制与维修 21NsNsIPr 22sssrzx任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】 短路试验时应注意短路用的接线尽量短和离开器身，避短路试验时应注意短路用的接线尽量短和离开器身，避免产生不正常的涡流损耗，影响测试结果。接线截面积与短免产生不正常的涡流损耗，影响测
31、试结果。接线截面积与短路端出线铜排或导杆截面积相等。短路铜排应拴紧，不可松路端出线铜排或导杆截面积相等。短路铜排应拴紧，不可松弛，以减少接触电阻。弛，以减少接触电阻。（三）负载测试（三）负载测试 变压器负载时的运行特性有两个：外特性和效率特性。变压器负载时的运行特性有两个：外特性和效率特性。外持性是指一次侧外施电压与二次侧功率因数不变时，二次外持性是指一次侧外施电压与二次侧功率因数不变时，二次侧电压与电流的变化关系，侧电压与电流的变化关系，即即 U2=f（I2）。效率特性是指一）。效率特性是指一次电压和二次测负载功率因数不变时，变压器的效率与负载次电压和二次测负载功率因数不变时，变压器的效率与
32、负载电流的变化关系，即电流的变化关系，即=f（I2） 。 电机控制与维修 任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】 在能量传递过程中，变压器内部同时将产生损耗。变压在能量传递过程中，变压器内部同时将产生损耗。变压器的损耗分铜耗和铁耗两种。铜耗是电流在绕组中产生的电器的损耗分铜耗和铁耗两种。铜耗是电流在绕组中产生的电能损耗，与负载电流的平方成正比，因而称之为可变损耗。能损耗，与负载电流的平方成正比，因而称之为可变损耗。铁耗是交变磁通在铁心中产生的磁滞和涡流损耗。由于变压铁耗是交变磁通在铁心中产生的磁滞和涡流损耗。由于变压器主磁通是基本不变的量，铁心损耗是一个常量故称不变损器主磁通是基本不变的量
33、，铁心损耗是一个常量故称不变损耗。耗。效率特性的特征指标是效率效率特性的特征指标是效率，其定义为额定负载时的，其定义为额定负载时的值约为值约为 9599。 电机控制与维修 图图1.2.4 变压器负载试验电路图变压器负载试验电路图任务 1. 2 之【知识准备】【知识准备】任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【任务实施】【任务实施】1.实施地点：实施地点：教室、电机实训室教室、电机实训室2.实施所需器材实施所需器材 1）多媒体设备；）多媒体设备；2）50100VA单相变压器单相变压器10 台，相应数量的电压表、电流台，相应数量的电压表、电流 表及功率表、开关、连接导线等。表及功率表、开关、连接导
34、线等。3.实施内容与步骤：实施内容与步骤： 1）学生分组：）学生分组：4人左右一组，指定组长。工作始终各组人员人左右一组，指定组长。工作始终各组人员 尽量固定。尽量固定。2）教师布置工作任务。学生阅读学习指导书，了解工作内）教师布置工作任务。学生阅读学习指导书，了解工作内 容，明确工作目标，制定实施方案。容，明确工作目标，制定实施方案。 电机控制与维修 任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【任务实施】【任务实施】3.实施内容与步骤实施内容与步骤引导问题为：引导问题为：（1）变压器测试项目主要有哪几个？）变压器测试项目主要有哪几个？ （2）什么叫变压器空载运行？变压器空载测试的目的是什）什么叫
35、变压器空载运行？变压器空载测试的目的是什么？么？（3）什么叫变压器短路运行？变压器短路测试的目的是什）什么叫变压器短路运行？变压器短路测试的目的是什么？么？（4）什么叫变压器负载运行？变压器的输出电压与负载大）什么叫变压器负载运行？变压器的输出电压与负载大小有什么关系？小有什么关系？3）教师通过图片、实物或多媒体分析演示让学生了解变压）教师通过图片、实物或多媒体分析演示让学生了解变压器测试原理、线路与方法，或指导学生自学。器测试原理、线路与方法，或指导学生自学。4）实际进行变压器空载测试、短路测试及运行特性测试。）实际进行变压器空载测试、短路测试及运行特性测试。 电机控制与维修 任务 1. 2
36、 之【任务实施】【任务实施】（1）变压器空载测试）变压器空载测试 按图按图1.2.1 接线，同学先自检，经教师复检确认后，进行接线，同学先自检，经教师复检确认后，进行变压器空载测试，结果记入表变压器空载测试，结果记入表1-2-1 中。中。 电机控制与维修 试验变压器铭牌记录型号额定电压（V）额定电流（A）测试记录计算结果原边电压U1（v）副边电压U20（v）空载电流I0（v）空载损耗P0（v）变比K空载电阻R0（）空载阻抗Z0（）空载电流百分数% 表表1-2-1 变压器空载试验记录表变压器空载试验记录表3.实施内容与步骤实施内容与步骤（2）变压器短路测试）变压器短路测试 按图按图1.2.3 接
37、线，同学先自检，经教师复检确认后，进行接线，同学先自检，经教师复检确认后，进行变压器短路测试，结果记入表变压器短路测试，结果记入表1-2-2 中中。 电机控制与维修 试验变压器铭牌记录型号额定电压（V）额定电流（A）测试记录计算结果原边电压U1（v）短路电压Ud（v）短路电流I0（v）短路损耗P0（v）短路电阻rk（）短路电抗xk（）短路阻抗zk（）短路电压ud%表表1-2-2 变压器短路试验记录表变压器短路试验记录表3.实施内容与步骤实施内容与步骤任务 1. 2 之【任务实施】【任务实施】（3）变压器运行特性测试）变压器运行特性测试 按图按图1.2.4 接线，同学先自检，经教师复检确认后，进
38、行接线，同学先自检，经教师复检确认后，进行变压器运行特性测试，结果记入表变压器运行特性测试，结果记入表1-2-3 中。中。电机控制与维修 试验变压器铭牌记录型号额定电压（V）额定电流（A）测试记录画变压器外特性曲线负载（W）原边电压U1（v）副边电压U2（v）原边电流I1（A）副边电流I2（A）255075100125表表1-2-3 变压器负载试验记录变压器负载试验记录任务 1. 2 之【任务实施】【任务实施】3.实施内容与步骤实施内容与步骤（4）注意事项）注意事项空载测试时，一般在低压侧进行，并使用低功率因空载测试时，一般在低压侧进行，并使用低功率因数功率表。数功率表。短路测试时，一般在高压
39、侧加电压、将低压侧短接。短路测试时，一般在高压侧加电压、将低压侧短接。升电压时，密切注意电流表数值，达到加压侧电流升电压时，密切注意电流表数值，达到加压侧电流的额定值即可。的额定值即可。负载测试时，尽量是每组负荷差距大些，以使曲线负载测试时，尽量是每组负荷差距大些，以使曲线平滑。平滑。接线完成后，须经指导教师检查并同意送电后，方接线完成后，须经指导教师检查并同意送电后，方可进行试验。可进行试验。试验过程中，接线换表等必须切断电源。严禁带电试验过程中，接线换表等必须切断电源。严禁带电接线或换表！接线或换表！ 电机控制与维修 任务 1. 2 之【任务实施】【任务实施】3.实施内容与步骤实施内容与步
40、骤任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【学习小结】【学习小结】 本任务通过变压器空载运行和负载运行等试验分析了本任务通过变压器空载运行和负载运行等试验分析了变压器的运行原理，能量的传通以及内部的电磁过程；通过变压器的运行原理，能量的传通以及内部的电磁过程；通过空载试验和短路试验，确定了变压器的铁损耗、变比、空载空载试验和短路试验，确定了变压器的铁损耗、变比、空载电流和励磁阻抗，以及变压器的额定铜损耗、短路电压和短电流和励磁阻抗，以及变压器的额定铜损耗、短路电压和短路阻抗。路阻抗。 电机控制与维修 任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【自我评估】【自我评估】1.2-1 变压器空载试验的目的是
41、什么？进行试验时应注意什么？变压器空载试验的目的是什么？进行试验时应注意什么？1.2-2 变压器短路试验的目的是什么？进行该试验时应注意什么变压器短路试验的目的是什么？进行该试验时应注意什么问题？问题？1.2-3 变压器负载试验的目的是什么？变压器负载试验的目的是什么？1.2-4 变压器的空载阻抗与励磁阻抗有什么不同？变压器的空载阻抗与励磁阻抗有什么不同？1.2-5 变压器的短路阻抗与短路电压有什么不同？短路阻抗的实变压器的短路阻抗与短路电压有什么不同？短路阻抗的实际意义是什么？际意义是什么？1.2-6 变压器空载试验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高变压器空载试验一般在哪侧进行？将电源加在
42、低压侧或高压侧所测得的空载电流、空载电流百分值、空载功率及励磁阻压侧所测得的空载电流、空载电流百分值、空载功率及励磁阻抗是否相等？抗是否相等？ 1.2-7 变压器短路试验一般在哪一侧进行？将电源加到高压侧或变压器短路试验一般在哪一侧进行？将电源加到高压侧或低压侧所测得的短路电压、短路电压百分值、短路功率及计算低压侧所测得的短路电压、短路电压百分值、短路功率及计算出的短路阻抗是否相等？出的短路阻抗是否相等？ 电机控制与维修 任务 1. 2单相变压器的性能参数测试【评价标准】【评价标准】电机控制与维修 项目内容配分考核要求扣分标准得分实训态度1.实训的积极性；2.安全操作规程 地遵守情况；3.纪律
43、遵守情况；4.完成训练报告30积极参加实训，遵守安全操作规程和劳动纪律，有良好的职业道德和敬业精神；技能训练报告符合要求违反操作规程扣20分；不遵守劳动纪律扣10分；技能训练报告不符合要求扣10分测试电路的连接1.按图连接电路；2.正确选用仪表30看懂电路图，并能够根据电路图连接电源、电路；正确连接变压器电源、电路的连接不正确扣20分；变压器的正确不连接扣10分性能参数的测试与计算1.电压测量； 2.电流测量；3.功率测量；4.参数计算40能正确使用电压表、电流表及功率表；能正确计算参数值不能正确使用电压表、电流表及功率表扣20分；不能正确计算参数值扣20分合计100注 各项配分扣完为止表表1
44、-2-4 任务任务1.2综合评价表综合评价表 任务1 .3三相变压器、特种变压器三相变压器、特种变压器的认识与应用的认识与应用 【任务描述】【任务描述】 现代电力系统均采用三相制，因而三相变压器的应用现代电力系统均采用三相制，因而三相变压器的应用极为广泛。三相变压器可以用三个单相变压器组成，这种极为广泛。三相变压器可以用三个单相变压器组成，这种三相变压器称为三相变压器组，还有一种由铁扼把三个铁三相变压器称为三相变压器组，还有一种由铁扼把三个铁心柱连在一起的三相变压器，称为三相心式变压器。从运心柱连在一起的三相变压器，称为三相心式变压器。从运行原理来看，三相变压器在对称负载下运行时，各相电压、行
45、原理来看，三相变压器在对称负载下运行时，各相电压、电流大小相等，相位上彼此相差电流大小相等，相位上彼此相差120120，就其一相来说，就其一相来说，和单相变压器没有什么区别。和单相变压器没有什么区别。 由于工业的不断发展，相应地出现了适用于各种用途由于工业的不断发展，相应地出现了适用于各种用途的特种变压器。它们分别是自耦变压器、互感器（仪用变的特种变压器。它们分别是自耦变压器、互感器（仪用变压器）以及电焊变压器。压器）以及电焊变压器。 本任务主要研究三项变压器和几种应用较多的特种变本任务主要研究三项变压器和几种应用较多的特种变压器的工作原理和使用。压器的工作原理和使用。 电机控制与维修 任务任
46、务1 .31 .3三相变压器、特种变压器三相变压器、特种变压器的认识与应用的认识与应用 【子任务目标】【子任务目标】技能目标：技能目标：1.能进行三相变压器基本计算；能进行三相变压器基本计算；2.能根据铭牌和外形确定特种变压器用途与特点；能根据铭牌和外形确定特种变压器用途与特点；3.能根据工作实际选择所需特种变压器类型。能根据工作实际选择所需特种变压器类型。知识目标：知识目标：1.了解三相变压器和特种变压器的结构和工作原理；了解三相变压器和特种变压器的结构和工作原理；2.熟悉各种变压器的用途和使用注意事项。熟悉各种变压器的用途和使用注意事项。3.掌握特种变压器的参数意义。掌握特种变压器的参数意
47、义。电机控制与维修 任务1 .3三相变压器、特种变压器三相变压器、特种变压器的认识与应用的认识与应用 【知识准备】【知识准备】（一）三相变压器（一）三相变压器1. 1.三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 三相变压器的磁路系统按其铁心结构可分为组式磁路三相变压器的磁路系统按其铁心结构可分为组式磁路和心式磁路。和心式磁路。1）组式（磁路）变压器）组式（磁路）变压器 三相组式变压器是由三台单相变压器组成的，相应的三相组式变压器是由三台单相变压器组成的，相应的磁路称为组式磁路。由于每相的主磁通中各沿自己的磁路磁路称为组式磁路。由于每相的主磁通中各沿自己的磁路闭合，彼此不相关联。当一次侧外施三相对
48、称电压时，各闭合，彼此不相关联。当一次侧外施三相对称电压时，各相的主磁通必然对称，由于磁路三相对称，显然其三相空相的主磁通必然对称，由于磁路三相对称，显然其三相空载电流也是对称的。三相组式变压器的磁路系统如图所示。载电流也是对称的。三相组式变压器的磁路系统如图所示。电机控制与维修任务1 .3之 【知识准备】【知识准备】2 2）心式（磁路）变压器）心式（磁路）变压器 三相心式变压器每相有一个铁心柱，三个铁心柱用铁三相心式变压器每相有一个铁心柱，三个铁心柱用铁扼连接起来，构成三相铁心，如图扼连接起来，构成三相铁心，如图1.3.2 1.3.2 所示。这种磁路所示。这种磁路的特点是三相磁路彼此相关。从
49、图上可以看出，任何一相的特点是三相磁路彼此相关。从图上可以看出，任何一相的主磁通都要通过其他两相的磁路作为自己的闭合磁路。的主磁通都要通过其他两相的磁路作为自己的闭合磁路。三相心式变压器可以看成是由三相组式变压器演变而来的。三相心式变压器可以看成是由三相组式变压器演变而来的。 电机控制与维修 图图1.3. 1 三相组式变压器的磁路系统三相组式变压器的磁路系统 与三相组式变压器相比，三相心式变压器省材料，效与三相组式变压器相比，三相心式变压器省材料，效率高，占地少，成本低，运行维护方便，故应用广泛。只率高，占地少，成本低，运行维护方便，故应用广泛。只在超高压、大容量巨型变压器中由于受运输条件限制
50、或为在超高压、大容量巨型变压器中由于受运输条件限制或为减少备用容量才采用三相组式变压器。减少备用容量才采用三相组式变压器。 电机控制与维修 图图1.3.2 三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统 任务1 .3之 【知识准备】【知识准备】2. 2.三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统 联结组别联结组别1）三相绕组的联结方法）三相绕组的联结方法 为了在使用变压器时能正确联结而不至发生错误，变为了在使用变压器时能正确联结而不至发生错误，变压器绕组的每个出线端都给予一个标志，电力变压器绕组压器绕组的每个出线端都给予一个标志，电力变压器绕组首、末端的标志如表首、末端的标志如表1-3-1 所