《电机与变压器》教案

《电机与变压器》第四版教材教案

ＸX市XX学校XX教研室

使用班级XX级X班XＸＸ教室

绪论

一电机在电能产生、传输、转换中的作用

电能在产生、传输、使用上拥有诸多的优势,这个过程中,电机起了关键性的作用。电动机的作用是将电能转换为机械能。现代各种生产机械都广泛应用电动机来驱动、

二、电能的产生

发电机:其她形式的能转化为电能

⑴火力发电:燃料的化学能→水与水蒸气的内能

→发电机转子的机械能→电能

⑵水力发电: 水的机械能→水轮机的机械能

→发电机转子的机械能→电能

⑶核能发电: 核能→水与蒸汽的内能

→发电机转子的机械能→电能

三、变压器在电能的传输中的作用

1、减小输电线电阻的方法来提高电能的传输效率,有色金属消耗大,安全系数低。

2、提高输电电压,有色金属消耗小,输电成本较低,安全系数高,故广泛使用。

四、电动机在电能的使用上的优点

三相异步电动机具有高效、节能、性能好、振动小、噪音低、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点。

五、电机发展概况

蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后,19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化时代、20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命。发展趋势:高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速。

第一单元变压器的分类、结构与原理

教学目的与要求:熟悉变压器的分类、结构、用途。掌握变压器工作原理,理解变压器空载试验与短路试验的目的、方法、

教学重点:变压器结构、原理、阻抗变换、外特性、损耗与效率。

教学难点:变压器原理分析、电压方程式、效率分析。

教学内容与步骤: ﻫ课题一变压器的分类与用途

变压器是一种能够改变交流电压的设备。除了用于改变电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及相位等。变压器的种类特不多,分类方法也特不多。电压在３5kv及以下,容量在5～500kＶＡ称为小型变压器,63０～６300kVA称为中型变压器。2、大型变压器、电压在１1０ｋV及以下,容量为８000～630００kVA的变压器、3、特大型变压器、电压在220kＶ及以上,容量为315０kVA及以上的变压器。按用途能够把变压器分为

1、电力变压器:( 1)升压变压器(2)降压变压器(3)配电变压器(4)联络变压器。(5)厂用或所用变压器。

2、仪用变压器。诸如电流互感器、电压互感器,作为测量与保护装置、

3、电炉变压器、特点是输出电压低,限制短路状态下的工作电流。

4、试验变压器。特点是输出电压特不高,能够高达100万伏,而电流特不小,用于电气设备与绝缘材料的工频耐压试验。

5、整流变压器、一次侧输入交流,二次侧输出直流。用于需要直流电源的情况。

6、调压变压器。有自耦式调压变压器、感应式调压变压器与移圈式调压变压器等。

7、矿用变压器(防爆变压器)。

８、其她变压器。

按相数能够把变压器分为1、单相变压器。用于单相负载或三相变压器组。２、三相变压器。用于三相负载。

课题二变压器的结构与冷却方式

一、变压器的结构

变压器油箱分接开关绝缘套管测温装置气体继电器(瓦斯继电器)

１、变压器绕组(线圈) : 绕组是变压器的电路部分,用绝缘铜线或铝线绕制而成。绕组的作用是电流的载体,产生磁通与感应电动势、

高压绕组:工作电压高的绕组;低压绕组:工作电压低的绕组、绕组有同心式与交叠式。同心式绕组:高低压绕组在同一芯柱上同芯排列,低压绕组在里,高压绕组在外,便于与铁芯绝缘,结构较简单。

交叠式绕组:高低压绕组分成若干部分形似饼状的线圈,沿芯柱高度交错套装在芯柱上。2、变压器铁心:

1)变压器铁心材料铁心是变压器磁路的主体,变压器铁心分为铁心柱与铁轭,铁心柱上套装绕组,铁轭的作用是使磁路闭合。为减少铁心内的磁滞损耗与涡流损耗,提高铁心导磁能力,铁心采纳含硅量约为5%,厚度为０、３５mm或0、5mｍ,两面涂绝缘漆或氧化处理的硅钢片叠装而成。

2)变压器铁心结构变压器铁心分为心式结构与壳式结构。

(１)心式变压器:心式变压器的原、副绕组套装在铁心的两个铁心柱上,如下图所示。结构简单,电力变压器均采纳心式结构。

(2)壳式变压器:壳式变压器的铁心包围绕组的上下与侧面。制造复杂,小型干式变压器多采纳。

二、变压器的冷却方式

变压器的ONAＮ冷却方式为内部油自然对流冷却方式,即通常所讲的油浸自冷式、变压器的冷却方式是由冷却介质与循环方式决定的; 由于油浸变压器还分为油箱内部冷却方式与油箱外部冷却方式,因此油浸变压器的冷却方式是由四个字母代号表示的。

第一个字母:与绕组接触的冷却介质、

O—----———矿物油或燃点大于300℃的绝缘液体; Ｋ--－-－-——燃点大于300℃的绝缘液体;

L－－－－—-－—燃点不可测出的绝缘液体;

第二个字母:内部冷却介质的循环方式。

Ｎ－－-－—-—－流经冷却设备与绕组内部的油流是自然的热对流循环;F———---—－冷却设备中的油流是强迫循环,流经绕组内部的油流是热对流循环;Ｄ---—-－——冷却设备中的油流是强迫循环、

第三个字母:外部冷却介质。A--—-—－－-空气; Ｗ－-—--——-水;

第四个字母:外部冷却介质的循环方式。N－—－-－———自然对流; F---－－－-－强迫循环、

1、油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁与散热管,然后依靠空气的对流传导将热量散发,它没有特制的冷却设备。

2、油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上,在油箱壁或散热管上加装风扇,利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加３0%～３5％。