课程_电机与变压器装调_ 2016/2017年第二学期 教师 | ||||||
章节 | 课题一 | 教具 | 单相变压器等 | |||
课题 | 单相变压器设计与制作（一） | 多媒体 | 有 | |||
授课班级 | 课堂类型 | 一体化课 | ||||
授课日期 | 授课时数 | 理论：7 实训：14 | ||||
审批意见 | (签名) 月 日 | |||||
教学目的 | 1、掌握小型单相变压器的基础知识 2、掌握单相变压器的工作原理 3、掌握小型变压器的设计方法 | |||||
教学重点 | 1、小型变压器的制作方法 2、掌握单相变压器的工作原理 | |||||
教学难点 | 1、小型变压器的制作方法 2、掌握单相变压器的工作原理 | |||||
教学方法 | 一体化实训，观察法，仪表测量法 | |||||
作业布置 | 1、简述小型变压器的分类和用途？ 2、简述变压器的工作原理 变压器主要由哪些部分组成？各起什么作用？ | |||||
课后分析 | ||||||
| 会计凭证装订机 | ||||||
教学 环节 | 教学内容 | 附记 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、课题名称 | 单相变压器的设计与制作（二） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
二、实训前的准备 | 设备与工具：单相变压器骨架，硅钢片，漆包线，青壳纸，兆欧表，万用表等 实训场地:504 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
三、复习引导内容 | 1、小型变压器的结构 2、小型变压器的设计 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4、课题所需的相关知识 五、实训的分组练习情况 6、实训中可能出现的问题及解决方法 7、总结 | （一）自耦变压器 1、单相自耦变压器 2、三相自耦变压器 前面讲的变压器的一次侧、二次侧都是分开绕制，虽然都装在一个铁心上，但相互是绝缘的，只有磁路上的耦合，却没有电路上的直接联系，能量是靠电磁感应传过去的，所以称为双绕组变压器。自耦变压器的结构却有很大不同，即一次侧、二次侧共用一个绕组，一次侧、二次侧绕组不但有磁的联系，还有电的联系。 3、单相自耦变压器原理 (1).原理与变压比 U1=≈E1=4.44fＮ∮m U２=≈E２=4.44fＮ２∮m Ｋ＝Ｕ１／Ｕ２＝Ｅ１／Ｅ２ Ｋ＞＝１ （2）.绕组中公共部分的电流 磁势平衡方程式：磁动势：Ｉ１Ｎ１－Ｉ２Ｎ２＝Ｉ０Ｎ Ｉ０很小，可忽略。得Ｉ１人体弹弓Ｎ１＝Ｉ２Ｎ２，Ｉ１＝Ｉ２Ｎ２/Ｎ１ Ｉ１＝Ｉ２1/K 公共部分的电流Ｉ＝Ｉ２－Ｉ１＝(K-1) Ｉ１ 4、自耦变压器的特点： （1）．优点： 1）可改变输出电压 2）用料省、效率高。 （2）.缺点： 但是自耦变压器也存在着不容忽视的缺点： 1)因它一次侧、二次侧绕组是相通的，高压侧(电源)的电气故障会波及低压侧，如高压绕组绝缘破坏，高电压可直接进入低压侧，这是很不安全的，所以低压侧应有防止过电压的保护措施。 2)如果在自耦变压器的输入端把相线和零线接反，虽然二次侧输出电压大小不变，仍可正常工作，但这时输出“零线”已经为“高电位”，是非常危险的。 （3）. 自耦变压器输出功率 S2=U2I2=U2(I+I1)=U2 I +U2I1=S’2+S’’2 S’2为绕组之间电磁感应传递的能量，而S’’2为电路直接从一次侧传递的能量。 从U2I1= S’’2可导出：S’’2=S2/K 扫地车设计通常，自耦变压器变比K=1.2~2的状态下，优点明显。 （2）仪用互感器 1、电流互感器工作原理 电流互感器结构上与普通双绕组变压器相似，也有铁心和一次侧、二次侧绕组，但它的一次侧绕组匝数很少，只有一匝到几匝，导线都很粗。电流互感器的二次侧绕组匝数较多，它与电流表或功率表的电流线圈串联成为闭合电路，由于这些线圈的阻抗都很小，所以二次侧近似于短路状态。由于二次侧近似于短路，所以互感器的一次侧的电压也几乎为零，因为主磁通正比于一次侧输入电压，总磁势为零。 2、电压互感器工作原理 电压互感器的原理和普通降压变压器是完全一样的，不同的是它的变压比更准确；电压互感器的一次侧接有高电压，而二次侧接有电压表或其他仪表(如功率表、电能表等)的电压线圈。因为这些负载的阻抗都很大，电压互感器近似运行在二次侧开路的空载状态， U2为二次侧电压表上的读数，只要乘变比K就是一次侧的高压电压值。 仪用互感器的结构和使用注意事项比较
（3）电焊变压器 交流弧焊机由于结构简单、成本低、制造容易和维护方便而得到广泛应用。电焊变压器是交流弧焊机的主要组成部分，它实质上是一个特殊性能的降压变压器。为了保证焊接质量和电弧燃烧的稳定性，电焊变压器应满足以下条件： (1)二次侧空载电压应为60—75V，以保证容易起弧。同时为了安全，空载电压最高不超过85V。 (2)具有陡降的外特性，即当负载电流增大时，二次侧输出电压应急剧下降，通常额定运行时的输出，电压U2s为30V左右(即电弧上电压)。 (3)短路电流／1c不能太大，以免损坏电焊机，同时也要求变压器有足够的电动稳定性和热稳定性。 (4)为了适应不同的加工材料、工件大小和焊条，焊接电流应能在一定范围内调节。 1、带可调电抗器的电焊变压器 带可调电抗器的电焊变压器有外加电抗器式和共轭式两种结构形式。 （1）外加电抗器式 （2）共轭式电焊变压器 增压法 减压法 2、磁分路动铁式电焊变压器 结构图 电路图 外特性曲线 前面两种变压器的一次侧、二次侧绕组是固定不动的，只是改变动铁心位置，即改变气隙大小来改变漏磁通的大小，从而改变了漏抗大小，达到改变曲线的下降陡度、调节电流的目的。 3、动圈式电焊变压器的铁心是壳式结构，铁心气隙是固定不可调的。 优点：没有活动铁心，电弧较不稳定。 缺点：在绕组距离较近时，调节作用会大大减弱，需要加大绕组的间距，铁心要做得较高，增加了硅钢的用量。 （四）小型单相变压器的制作 1、实训器材 一字螺丝刀，剪钳，0.8mm 漆包线，手摇式绕线机，变压器绝缘漆，电工胶布，电烙铁， 电源线一条，接线座一只，万用表等 2、实施过程及步骤 小型变压器的绕组制作一般按以下步骤进行。 （1）木芯与线圈骨架的制作 （a）木芯的制作 在绕制变压器线圈时，将漆包线绕在预先做好的线圈骨架上。木质芯的尺寸：截面宽度要比硅钢片的舌宽略大0.2mm，截面长度比硅钢片叠厚尺寸略大0.3mm，高度比硅钢片窗口约高2mm。外表要做得光滑平直。 (b)骨架的制作 一种是简易骨架，用青壳纸在木质芯上绕1～2圈，用胶水粘牢，其高度略低于铁心窗口高度。绕制时要特别注意线圈绕到两端，在绕制层数较多时容易散塌，造成返工。 另一种是积木式骨架，形状见图所示 （2）线圈的绕制步骤 （a）起绕时，在导线引线头上压入一条用青壳纸或牛皮纸片做成的长绝缘折条， 待绕几匝后抽紧起始头，如图所示。 （b）绕线时，通常按照一次侧绕组→静电屏蔽→二次侧高压绕组→二次侧低压绕组的顺序，依次叠绕。当二次侧绕组的组数较多时，每绕制一组用万用表检查测量一次。 (c)每绕完一层导线，应安放一层层间绝缘，并处理好中间抽头，导线自左向右排列整齐、紧密，不得有交叉或叠线现象，绕到规定匝数为止。 (a)绕组线头的紧固 (b) 绕组线尾的紧固 (d)当绕组绕至近末端时，先垫入固定出线用的绝缘带折条，待绕至末端时，把线头穿入折条内，然后抽紧末端线头。 (e) 取下绕组，抽出木质芯，包扎绝缘，并用胶水粘牢。 （3）绕制工艺要点 （a）对导线和绝缘材料的选用 (b)做引出线 利用本线作引出线 （4）绕线的方法 对无框骨架的，导线起绕点不可紧靠骨架边缘；对有边框的，导线一定要紧靠边框板。 绕线时，绕线机的转速应与掌握导线的那只手左右摆动的速度相配合，并将导线稍微拉向绕组前进的相反方向约5°左右，以便将导线排紧。 （5)层间绝缘的安放 (6)、静电屏蔽层（静电隔离层）的安放 (7)、绕组的中间抽头 (8)、绕组的中心抽头 (9)、绕组的初步检查 绕组制作完成后，要进行初步检查： (a)用量具测量绕组各部分尺寸，与设计是否相符，以保证铁心的装配； (b)用电桥测量绕组的直流电阻，以保证负载用电的需要； (c)用眼睛观察绕组的各部分引线及绝缘完好与否，以保证可靠的使用。 3、铁心的装配 （1）铁心装配的要求 (a)要装得紧。 (b)装配铁心时不得划破或胀破骨架，误伤导线，造成绕组的断路或短路； (c)铁心磁路中不应有气隙，各片开口处要衔接紧密。以减小铁心磁阻； (d)要注意装配平整，美观。 小型变压器的铁心装配通常用交叉插片法 1-线包 2-引出线 3-绝缘衬片 4、5-E型硅钢片 （五）单相变压器的绕组和极性 1、极性的意义 （1）直流电源的极性 （2）交流电源的极性 （3）单相变压器的极性 变压器绕组的极性是指变压器一次侧、二次侧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，通常用同名端来标记。同名端通常用“*”或“.”表示. 2、绕组连接和极性的重要性。 绕组的连接主要有以下几种形式： 1．绕组串联： (1)正向串联，也称为首尾相连，即把两个线圈的异名端相连，总电动势为两个电动势相加，电动势会越串越大。 （2）反向串联：也称为尾尾相连，即把两个线圈的同名端相连，总电动势为两个电动势相减，电动势会越串越小。 绕组并联： 变压器绕组的极性的判别 1．直观法 因为绕组的极性是由它的绕制方向决定的，所以可以用直观法判别它们的极性。 2．仪表测试法 无法观察到绕组的绕制方向(如绕组密封在内部)，只能借助仪表来测试。 （1） 1）电压表法，如果U3=U1+U2，，则是正向串联，1U1与2U1是异名端；如果U3=U1—U2则是反向串联，1U1与2U1是同名端 2)检流计法 P为检流计(检流计指针偏向电流流人的一端)。当合上开关，如电流向下，说明这时1U1与2U1都处于高电位，所以它们是同名端。用这个方法时，为了省电和保护检流计，一般将高压侧接检流计。也可用直流毫安表代替检流计，直流毫安表量程由大至小试用，直到反应明显为止。
| 自耦变压器不仅用于降压，只要把输入、输出对调一下，就变成了升压变压器。 规定自耦变压器不准作为安全隔离变压器用，而且使用时要求白耦变压器接线正确，外壳必须接地。接自耦变压器电源前，一定要把手柄转到零位。 电流互感器串联在被测的电路中，流过被测电流，被测电流的大小由用户负载决定 注意，装配铁心前，应先进行硅钢片的检查和选择。 直流电源两端的极性是恒定不变的。 正弦交流电源输出电压的大小和方向都随时间而变化 一旦绕组一端定下极性，其他有关的线圈的正极性也就根据同名端关系定下了。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本文发布于:2024-09-23 05:25:53，感谢您对本站的认可！
本文链接：https://www.17tex.com/tex/4/318392.html
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系，我们将在24小时内删除。
| 留言与评论（共有 0 条评论） |
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议