电机与变压器教案
电机与变压器教案
线圈设计方法及优化措施
线圈材料选择
选用高导电率、低电阻 率的铜或铝导线。
线圈匝数设计
根据电压比和电流密度 确定匝数，同时考虑绝
缘厚度和散热条件。
线圈排列方式
采用多层同心式或交叉 式排列，以减小漏磁通
和涡流损耗。
绝缘结构设计
合理设计线圈的绝缘结 构，提高绝缘强度和耐
热性能。
06
实验环节与案例分析
实验环节安排和要求
电机与变压器教案
目录
• 课程介绍与目标 • 电机基本原理与特性 • 变压器基本原理与结构 • 电机控制技术及应用 • 变压器设计方法与实例分析 • 实验环节与案例分析 • 课程总结与展望
01
课程介绍与目标
电机与变压器基本概念
电机定义与分类
电机是将电能转换为机械能或将机械 能转换为电能的装置。根据功能可分 为电动机和发电机两大类。
实验一
电机基本性能测试
目的
了解电机的基本性能参数，如额定电压、电流、功率和效率等。
步骤
连接电机测试系统，设置不同负载条件，记录电机的运行数据。
实验环节安排和要求
实验二
电机启动与调速
目的
掌握电机的启动方法和调速原理。
步骤
通过变频器或软启动器启动电机，观察并记录电机的启动过程；调整 电机速度，观察速度变化对电机性能的影响。
不足之处与改进方向
在学习过程中，我发现自己在理论分析和计算方面还存在 不足，需要加强对相关知识和技能的训练。
对未来学习和发展建议
深入学习电机与变压器的相关理论和 技术，掌握更高级的知识和技能，为 未来的学习和工作打下坚实的基础。
加强实践能力和创新能力的培养，通 过参加实验、项目设计和科研等活动 ，提高自己的实践能力和创新能力。
电机与变压器教案
授课教师：陈爱敏一、单相异步电动机的工作原理1、脉动磁场的分解和合成在三相异步电动机中曾讲到，向三相绕组通人三相对称交流电，则在定子与转子的气隙中会产生旋转磁场。
当电源一相断开时，电动机就成了单相运行（也称为两相运行），气隙中产生的是脉动磁场。
单相异步电动机工作绕组通人单相交流电时，产生的也是一个脉动磁场，脉动磁场的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化，但磁场的轴线空间位置不变，因此磁场不会旋转，当然也不会产生启动力矩。
但这个磁场可以用矢量分解的方法分成两个大小相等（B1 = B2）、旋转方向相反的旋转磁场。
两个正、反向旋转的磁场就合成了时间上随正弦交流电变化的脉动磁场。
a)单相电动机工作绕组的脉动磁场b)脉动磁场的分解图7—1单相脉动磁场及其分解2、单相异步电动机的工作原理脉动磁场分解成两个大小相等（B1=B2）旋转方向相反的旋转磁场，这两个旋转磁场产生的转矩曲线如图T是顺时针旋转磁7—2中的两条虚线所示。
转矩曲线1T是逆时针旋转磁场产生的。
在场产生的，转矩曲线2n=0 处，两个力矩大小相等、方向相反，合力矩T=0 ，在n≠0 处，两个力矩大小不相等、方向相反，但合力矩T≠0 ，说明单相绕组产生的脉动磁场是没有启动力矩的，但如果外加力矩使电动机启动，则启动后的电动机就有力矩了，电动机正反向都可旋转，方向由所加的外力矩方向决定。
上述分析说明了缺相的三相异步电动机不会自行启动的原因，也说明了运行中的三相异步电动机如缺相后仍会继续转动的原因，但缺相运行的三相异步电动机工作的两相绕组可能会流过超出额定值的电流，时间稍长会过热损坏。
3、两相旋转磁场（1）两相旋转磁场产生的条件为：1）定子在空间上有两个相差900电角度的绕组；2）通入两绕组的电流在相位上相差900，两绕组产生的磁动势相等。
（2）两相旋转磁场的转向两相旋转磁场的转向是从电流相位超前的绕组转向电流相位落后的绕组。
（2）两相旋转磁场的同步转速1n：pfn601（m inr）图7—补两相旋转磁场的产生a)电流波形图b)旋转磁场二、单相异步电动机的分类根据获得启动转矩的方法不同，单相异步电动机的结构也存在较大差异，主要分为罩极式单相异步电动机和分相式单相异步电动机两大类。
电机变压器教案全
电机变压器教案全绪言一、电机在电能产生、传输、转换中的的作用1、电能的产生。
原动机带动三相同步发电机转动产生三相电能。
2变压器的作用。
广泛用于远距离输电。
3、电动机的作用。
由此可见、电机、变压器在电能利用的三个重要环节上（产生、传输、转换），都起到不可替代的作用。
二、电机发展概况：近代电机发展的主要成就表现在以下几个方面：1、电机容量的不断提高。
2、中、小电机的技术及经济指标不断地提高。
3、电机制造中不断应用新技术、新材料。
4、新型的特种电机不断出现。
三、本课程的任务和要求掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识。
第一单元变压器的分类、结构和工作原理课题一变压器的分类和用途变压器是利用电磁感应原理制成的静止电气设备。
它能将某一电压值的交流电变换成同频率的所需电压值的交流电。
以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。
一．变压器的用途1、变压器的工作原理实际上是利用电磁感应原理，把一次的电能传给二次的负载。
2、变压器的效率一般很高，容量越大，效率越高。
3、在电能的输送过程中，总是把电压提高，因为传输一定的电功率，电压越高，电流也就越小。
这样即可以节省导线(截面积小)和其他架设费用也可以减少送电时导线上的损耗(P?I2R)4、电力系统中使用的电力变压器可分为升压、降压和配电变压器。
5、改变交流电压、交流电流、变换阻抗及改变相位。
二．变压器的分类表1—1课题二变压器的结构与冷却方式一变压器的结构（油浸式为例）变压器的主要部分是绕组和铁心，由他们组成器身。
图见书7—12页1变压器的绕组（1）作用：绕组是变压器的电路部分。
（2）材料：常用绝缘铜线或铝线绕制而成。
（3）绕组命名：接电源的绕组称一次绕组。
接负载的绕组称二次绕组。
也可按绕组所接电压高低分为高压绕组和低压绕组。
（4）绕组类型：按绕组绕制方式不同可分为同心绕组和交叠绕组两种类型。
A 同心绕组同心绕组是将一次、二次侧线圈套在同一铁心柱的内外层，一般低压绕组在内层，高压绕组在外层。
电机与变压器教案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1-1变压器的分类和用途【教学过程】：小结：变频器的分类及用途1-2变压器的结构与冷却方式【教学过程】：二、变压器的冷却方式1、三相油浸自冷式2、三相油浸风冷式3、三相强迫油循环风冷式4、三相强迫油循环水冷式三、变压器的主要附件1、气体继电器2、分接开关3、绝缘套管4、压力释放阀5、测温装置小结：变压器的结构及冷却方式1-3变压器的原理【教学过程】：（2）变压器中存在漏磁通（3）变压器铁心中存在铁耗二、变压器的负载运行1、磁动势平衡方程3、阻抗变换4、变压器的外特性5、电压调整率6、变压器的损耗和效率（1）铁耗 P fe P fe≈p o(2) 铜耗2-1 单相变压器绕组的极性【教学过程】：一、极性的意义1、直流电源的极性恒定不变2、交流电源的极性只存在瞬时极性3、单相变压器的极性定义：变压器一次、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，用同名端来标记。
4、变压器绕组的连接和极性的重要性（1）绕组串联正向串联与反向串联二、变压器绕组的极性判定1、直观法2、仪表测量法（1）直流法2-2 三相变压器绕组的连接及首尾判别【教学过程】：2-3三相芯式变压器绕组的连接组别【教学过程】：2-4电力变压器的铭牌参数【教学过程】：3-1三相变压器的并联运行【教学过程】：3-2变压器的维护及检修【教学过程】：4-1自耦变压器【教学过程】：4-2仪用变压器【教学过程】：4-3电焊变压器【教学过程】：5-1电动机的种类和用途【教学过程】：5-2三相异步电动机的结构【教学过程】：5-3三相异步电动机的拆装【教学过程】：。
2024年电机与变压器教案15(增加特殊条款)
电机与变压器教案15(增加特殊条款)电机与变压器教案一、教学目标1.知识与技能：（1）了解电机和变压器的定义、分类及工作原理；（2）掌握电机和变压器的结构、性能及用途；（3）学会分析电机和变压器在实际应用中的问题及解决方法。
2.过程与方法：（1）通过观察、实验和演示，培养学生的观察能力和动手操作能力；（2）通过问题讨论和案例分析，提高学生的分析问题和解决问题的能力；（3）通过小组合作，培养学生的团队协作能力。
3.情感态度与价值观：（1）激发学生对电机和变压器知识的兴趣，培养学生的求知欲；（2）培养学生的安全意识，养成规范操作的习惯；（3）培养学生的环保意识，关注电机和变压器的能效问题。
二、教学内容1.电机的基本概念（1）定义：电机是将电能转换为机械能的装置；（2）分类：交流电机、直流电机；（3）工作原理：利用电磁感应原理，实现电能与机械能的相互转换。
2.变压器的基本概念（1）定义：变压器是利用电磁感应原理，实现电压和电流的变换装置；（2）分类：升压变压器、降压变压器；（3）工作原理：通过原、副线圈的电磁感应，实现电压和电流的变换。
3.电机和变压器的结构、性能及用途（1）结构：电机主要由定子和转子组成，变压器主要由铁芯和线圈组成；（2）性能：电机的性能指标有功率、转速、效率等，变压器的性能指标有变压比、效率、绝缘等级等；（3）用途：电机广泛应用于工业、农业、交通运输等领域，变压器主要用于输电、配电和电力调节。
4.电机和变压器的实际应用案例分析（1）电机在实际应用中可能出现的问题及解决方法；（2）变压器在实际应用中可能出现的问题及解决方法。
三、教学方法1.讲授法：讲解电机和变压器的基本概念、工作原理和性能指标；2.演示法：演示电机和变压器的实际应用，让学生直观地了解其工作过程；3.实验法：让学生动手操作，观察电机和变压器的性能，培养学生的动手能力；4.讨论法：针对电机和变压器的实际应用案例，引导学生进行分析和讨论，提高学生的问题解决能力。
电机与变压器教学案例设计
电机与变压器教学案例设计一、引言电机和变压器是电工领域中非常重要的基础知识，也是电气工程师必须掌握的内容。
为了更好地提高学生对电机和变压器的理解和应用能力，本文设计了一套电机与变压器教学案例，旨在帮助学生通过实际案例的学习和实践，更好地掌握相关概念和原理。
二、电机教学案例设计1. 案例一：单相感应电动机使用案例一可以让学生了解单相感应电动机的工作原理和构造。
通过展示电动机的内部结构和工作原理，让学生从零基础上了解电动机的工作原理。
2. 案例二：三相感应电动机案例二主要针对三相感应电动机的工作原理和应用。
通过展示三相感应电动机的线圈、转子和定子，让学生了解其工作原理，并通过实际操作掌握电动机的控制方法。
3. 案例三：直流电机直流电机是非常常见的电机类型，因此案例三主要介绍了直流电机的构造和工作原理。
学生可以通过实际动手操作来掌握直流电机的工作原理和控制方法。
三、变压器教学案例设计1. 案例一：单相变压器案例一主要介绍了单相变压器的工作原理和构造。
通过展示变压器的原理图和示意图，让学生了解如何计算变压器的变比和效率。
2. 案例二：三相变压器案例二主要针对三相变压器的工作原理和应用。
通过详细介绍三相变压器的连接方式和变比计算方法，让学生了解如何应用三相变压器进行电压变换。
3. 案例三：自耦变压器案例三主要介绍了自耦变压器的工作原理和应用。
通过实际案例操作，学生可以了解如何通过自耦变压器实现电压的升降。
四、教学案例的实施方式为了更好地帮助学生理解和掌握电机和变压器的知识，本文设计的教学案例可以采用以下实施方式：1. 实物展示：通过展示真实的电机和变压器实物，让学生直观地了解其构造和工作原理。
2. 模拟实验：通过模拟实验的方式，让学生亲自动手操控电机和变压器，实际体验和操作，掌握相关原理和操作技能。
3. 计算实例：通过实际的计算实例，让学生掌握电机和变压器的计算方法和技巧，提高他们的实际应用能力。
五、结论通过设计上述的电机与变压器教学案例，可以帮助学生更好地理解和掌握电机与变压器的工作原理、构造、应用以及计算方法。
《电机与变压器》教案
《电机与变压器》教案一、教学目标1. 知识目标（1）了解电机和变压器的基本概念、分类和结构。
（2）掌握电机和变压器的工作原理及其运行特性。
（3）熟悉电机和变压器在生产和生活中的应用。
2. 能力目标（1）能够分析电机和变压器的工作过程，判断故障原因。
（2）能够选择合适的电机和变压器，并进行性能评估。
（3）能够对电机和变压器进行维护和保养。
3. 情感、态度与价值观目标（1）培养学生对电机和变压器行业的兴趣，提高学生学习的积极性。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生的实践能力。
二、教学内容1. 电机的基本概念及分类（1）电机的定义（2）电机的分类2. 电机的主要结构及其功能（1）直流电机结构及功能（2）交流电机结构及功能3. 电机的工作原理及运行特性（1）直流电机工作原理及运行特性（2）交流电机工作原理及运行特性4. 变压器的基本概念及分类（1）变压器的定义（2）变压器的分类5. 变压器的主要结构及其功能（1）电力变压器结构及功能（2）电力电子变压器结构及功能三、教学方法1. 讲授法：讲解电机和变压器的基本概念、工作原理及运行特性。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解电机和变压器的应用。
3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神。
4. 实践操作法：安排实验室实践，让学生动手操作，提高实际操作能力。
四、教学资源1. 教材：《电机与变压器》2. 课件：电机和变压器的基本概念、结构、工作原理及运行特性等。
3. 实验室设备：电机和变压器实验装置五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、小组讨论等。
2. 考试成绩：期末考试，包括选择题、填空题、计算题和简答题。
教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏，确保学生能够掌握电机和变压器的基本知识。
注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
加强与学生的互动，激发学生的学习兴趣，提高课堂氛围。
六、教学内容6. 电机和变压器的选择与安装（1）电机类型的选择（2）电机容量的选择（3）变压器的选择与安装7. 电机和变压器的运行与维护（1）电机运行注意事项（2）变压器运行注意事项（3）电机和变压器的维护与保养8. 电机和变压器的故障分析与处理（1）电机常见故障分析与处理（2）变压器常见故障分析与处理9. 电机和变压器在生产和生活中的应用案例分析（1）电机在工业生产中的应用案例（2）变压器在电力系统中的应用案例10. 电机和变压器的发展趋势及新技术（1）电机发展趋势及新技术（2）变压器发展趋势及新技术七、教学方法1. 讲授法：讲解电机和变压器的选择、安装、运行与维护等知识。
《电机与变压器》教案项目3单相交流异步电动机
项目三单相交流异步电动机一、教学目标1.熟悉单相交流异步电动机的基本结构和工作原理。
2.理解几种常用单相交流异步电动机的工作原理及使用场合。
3.掌握拆装单相交流异步电动机的方法和步骤。
4.学会分析单相交流异步电动机的常见故障，并进行检修。
5.了解单相异步电动机的定子绕组的组成，能绘制单相交流异步电动机定子绕组展开图。
二、课时分配本章共3个任务，本章安排8课时。
三、教学重点我们通过本项目的实施，了解单相交流异步电动机是利用单相电源供电的一种小容量交流异步电动机，又称单相异步电动机。
它具有结构简单、运行可靠、维修方便、成本低廉、噪声小、对无线电系统干扰小等优点，特别是可以直接用220V交流电源供电，因而常用在功率不大的家用电器和小型动力机械中。
四、教学难点1.熟悉单相交流异步电动机的基本结构和工作原理。
2.掌握拆装单相交流异步电动机的方法和步骤。
五、教学内容任务一认识单相交流异步电动机一、单相交流异步电动机的基本结构1. 定子（1）定子铁心：（2）定子绕组：（3）机座与端盖：2. 转子（1）转子铁心：（2）转子绕组：（3）转轴：3. 起动装置（1）电压型起动继电器：（2）电流型起动继电器：（3）差动型起动继电器：二、单相交流异步电动机的工作原理1. 单相绕组的脉动磁场2. 两相绕组的旋转磁场（1）单相交流异步电动机的拆装实训。
（2）单相交流异步电动机在使用中因故障检查或日常维护等原因，需进行拆卸与装配。
只有掌握正确的拆卸与装配技术，才能保证电动机的修理质量。
一、实训目的（1）通过对单相交流异步电动机的拆装，熟悉其内部结构，理解其工作原理。
（2）熟悉单相电动机的基本拆装方法和步骤。
（3）掌握兆欧表、万用表等仪表的使用。
二、实训器材仪表、材料、设备等详见表3-1。
三、实训内容1. 认识实训器材2. 单相交流异步电动机的拆装方法和步骤（1）单相交流电动机拆卸前的准备工作：（2）单相异步电动机的拆卸步骤：（3）主要零部件的拆卸方法：①皮带轮或联轴器的拆卸：②风罩和风扇叶的拆卸：③轴承盖和端盖的拆卸：④抽出转子：⑤定子铁心和绕组的取出：（4）单相交流异步电动机的装配：（5）装配后检验：四、注意事项（1）在拆卸前要吹净单相异步电动机表面的灰尘，并将电动机表面擦拭干净。
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教学环节教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图
一、变压器结构
1、铁心------铁柱和铁軛
按铁心结构分心式变压器、壳式变压器。
2、绕组
材质：铜线或铝线材质。
绕制方式：同心式绕组，交叠式绕组。
3、附件
（1）油箱和冷却装置
（2）储油柜
（3）安全气道
（4）气体继电器
（5）吸湿器
（6）调压分接开关
（7）绝缘套管
（8）测温装置
二、变压器分类
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。
结构见
课件图
片
教学环节
教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图一、变压器工作原理
变压器以原、副绕组能同时链过铁心
中同一变化磁通的特有结构，利用电磁
感应原理，将原绕组吸收电源的电能传
送给副绕组所连接的负载——实现能量
的传送，使匝数不同的原、副绕组中感
应出大小不等的电动势——实现电压等
级变换，这就是变压器的基本工作原理。
二、变压器的空载运行
1、变压比：
通过选用不同于原绕组匝数N1的副绕组匝数
N 2，便可使副绕组的电压u2不等于原绕组的
电压u1，k称为变压器的变压比，其大小是由
变压器的结构参数N1, N2所决定的。
k
N
N
e
e
u
u
=
=
=
2
1
2
1
2
1
教学环节
教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图一、变压器的外特性
1、
2
cosϕ=1，纯电阻电路
2、
2
cosϕ>1，纯电感电路
3、
2
cosϕ<1，纯电容电路
二、变压器的电压调整率
%
100
%
100
%
2
2
2
2
2
20
N
N
N
U
U
U
U
U
U
U
-
=
-
=
∆
电压调整率是表征电网电压的稳定性，是变压
器的主要性能指标之一。
一定程度上反映了供
电的质量，他与变压器参数及负载性质有关。
教学环节
教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图一、空载试验
试验目的：确定变压器的变比k、铁
损耗p Fe和励磁阻抗z m。
为便于测量仪表的选用、确保试验安
全，空载试验在低压边进行。
将高压边
开路，在低压边加电压为额定值U2N、
频率为额定值的正弦交变电源，测出开
路电压U10、空载电流I20、空载损耗p0。
教学环节
教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图二、短路试验
目的：是确定变压器的铜损耗
cu
p、短路
阻抗
s
z。
短路试验在高压边进行，将低压端短接，
高压边交流电源，缓慢升压至I1＝I1N时
停止，测出短路电压U1s、短路电流I1s、
短路损耗p s。
短路电压U1s相对于额定
电压U1N来说很小，故磁通
m
Φ很小，铁
损p Fe很小，有有
s
Fe
s
cuN
p
p
p
p≈
-
=
铜损为原、副铜损之和
2
1cu
cu
cuN
p
p
p+
=
教学环节教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图
引入新课
重要内容
三相变压器绕组的极性是指变压器
一次、二次绕组中的感应电动势之间的
相位关系。
当一台单相变压器单独运行
时，它的极性对于运行情况没有任何影
响，一台三相变压器运行时，变压器绕
组的极性问题对变压器的正常运行十分
重要。
一、单相变压器绕组的极性
同名端是指在同一交变磁通的作用下任
意时刻两（或两个以上绕组中）都具有
相同电势极性的端点彼此互为同名端。
识别：当电流从两个同极性端流入（或
流出）时，铁心中所产生的磁通方向是
一致的
二、单相变压器绕组的极性的判别
1、直观法
师生讨
论
合作学
习
任务法
展示法
小组合
作学习
培养学
生归纳
能力
吸引学
生
调动学
生参与
教学环节教学内容与过程
师生
活动
教学
方法
设计
意图
重要内容师生讨
论
合作学
习
任务法
展示法
小组合
作学习
吸引学
生
调动学
生参与。