Конструкция и принцип действия трансформаторов

1.

КГКП «Костанайский политехнический высший колледж»
Управления образования акимата Костанайской области
Тема: Конструкция и принцип
действия трансформаторов.
По модулю : ПМ 02 «Выполнение монтажных
работ».
Специальность: 0911000 «Техническая эксплуатация,
обслуживание и ремонт электрического и
электромеханического оборудования» (по видам)»
Группа 2 Э-14
Курьерова Марина Петровна
Специальности
0902000Электроснабжение
Костанай, 2024 г.
преподаватель специальных дисциплин.

2.

Цели урока:
Обучающие: сформировать у студентов знания о конструкции и принципе
работы трансформаторов.
Развивающие: развивать умения, применять полученные знания,
анализировать, делать выводы.
Воспитательные: привитие любви к избранной профессии.
Задачи урока:
Сформировать у студентов знания о конструкции трансформаторов, о
рабочем процессе и принципе действия трансформаторов.
Критерии оценки выполнения задания:
Объясняет назначение, классификацию, области применения, конструкцию и
принцип действия трансформаторов.

3.

Актуализация знаний
Когда и кем впервые был использован трансформатор?
Датой же рождения первого трансформатора считается 30 ноября 1876 года, когда
русский изобретатель П. Н. Яблочков получил патент на трансформатор с
разомкнутым сердечником.Это был стержень с намотанными на него обмотками.
Что такое трансформатор?
Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, предназначенное для
преобразования переменного электрического тока одного напряжения и определенной
частоты в электрический ток другого напряжения и той же частоты.
На каком физическом явлении основана работа трансформатора?
Работа любого трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции,
открытой Фарадеем.
Назначение трансформаторов в системе передачи и распределения
электроэнергии?
Основное
назначение
трансформаторов
изменять напряжение переменного тока. Трансформаторы применяются также для
преобразования числа фаз и частоты. Трансформаторами тока называются аппараты,
предназначенные для преобразования тока любой величины в ток, допустимый для
измерений нормальными приборами, а также для питания различных реле и обмоток
электромагнитов.

4.

Какое назначение трансформаторов в системе
передачи и распределения электроэнергии?

5.

Назначение трансформаторов
Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, имеющее две
или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и
предназначенное для преобразования посредством электромагнитной
индукции, для преобразования переменного тока одного напряжения в
переменный ток другого напряжения, но той же частоты.

6.

Конструкция трансформатора
Магнитопровод

7.

Конструкция трансформатора
Обмотки

8.

Принцип действия трансформатора

9.

Конструктивные части трансформатора
1— выхлопная труба;
2— газовое реле;
3 — ввод HH;
4 — ввод ВН;
5 — обмотки высшего и низшего
напряжений;
б
—
радиаторы
системы
охлаждения;
7 — магнитопровод;
8 — кран для слива масла;
9 — тележка с катками;
10 — бак;
11 —устройство регулирования
под нагрузкой (РПН);
12— термосифонный фильтр;
13 — воздухоосушитель;
14 — указатель уровня масла;
15 — расширитель;
16 — соединительная трубка

10.

Задача №1
Определите напряжение на концах первичной обмотки
трансформатора, имеющей N1=2000 витков, если
напряжение на концах вторичной обмотки, содержащей
N2=5000
витков,
равно
50
В.
Активными
сопротивлениями обмоток трансформатора можно
пренебречь.
Коэффициент трансформации :
k = N1/N2 = U1/U2

11.

Решение:
Коэффициент трансформации :
k = N1/N2 = U1/U2
Из данной формулы следует, что:
U1=U2·N1/N2
Подставим значения и вычислим:
U1 = 50 ⋅ 2000/5000 = 20 В
Ответ: 20 В.

12.

Задача №2
Напряжение на первичной обмотке понижающего
трансформатора 220 В, мощность 44 Вт.
Определите силу тока во вторичной обмотке, если
отношения числа витков обмоток равно 5.
Потерями энергии можно пренебречь.
Формулы для решения:
k = U 1 /U 2
I2=P2/U2

13.

Решение:
Напряжение на вторичной обмотке будет равно :
U 2 = U1/k
U 2 = 220/5 = 44 В
Если считать, что потерь энергии нет, то мощность во
вторичной обмотке будет такая же, как и в первичной:
Если считать, что потерь энергии нет, то мощность во
вторичной обмотке будет такая же, как и в первичной:
I2=P2/U2
I 2 = 44 /44 = 1 А
Ответ: 1А

14.

Мини – тест
1.Для чего применяется масло в масляных трансформаторах? 6.Почему вторичная обмотка понижающего трансформатора
A. для защиты обмоток от короткого замыкания
имеет большее сечение?
B. для охлаждения обмоток
A. на ней меньшее напряжение
C. для защиты от коррозии
B. в ней больший ток
D. для изоляции обмоток
C. в ней меньший ток
E. для защиты обмоток от короткого замыкания и для изоляции D. в ней большее сопротивление
2.Почему вторичную обмотку трансформатора тока нельзя
E. на ней большее напряжение
оставлять разомкнутой?
7 .Обмотка трансформатора, которую подключают к приёмнику
A. перегорит
переменного тока, называется:
B. будет короткое замыкание
A. первичной;
C. возникает большое сопротивление
B. вторичной;
D. будет перегрузка
C. нагрузкой;
E. на ней возникает высокое напряжение, опасное для персонала D. потребителем.
и изоляции обмотки
8. Что означает коэффициент трансформации К=10 для силового
3.Для чего применяются трансформаторы тока?
трансформатора?
A. для уменьшения напряжения
A. напряжение понижается в 10 раз
B. для расширения предела измерения переменного тока
B. напряжение повышается в 10 раз
C. для увеличения напряжения
C. сила тока понижается в 10 раз
D. для регулирования переменного напряжения
D. напряжение во вторичной обмотке
E. для сварочного агрегата
E. сила тока во вторичной обмотке
4.Где возникают потери энергии в трансформаторе при холостом 9.Сердечник трансформатора собирают, из листов
ходе?
электротехнической стали, изолированных друг от друга для
A. в меди
того, чтобы…
B. в стали
A. увеличить потери электрической энергии;
C. в стали и меди
B. уменьшить потери на вихревые токи;
D. нигде не возникают
C. повысить потери на вихревые токи;
E. в магнитом поле
D. понизить электрическую энергию.
5.Где возникают потери энергии в трансформаторе при рабочем 10.Основные части трансформатора …
режиме?
A. обмотки, магнитопровод;
A. в меди
B. преобразователь напряжения, обмотки;
B. в стали
C. электромагнит, катушки; расширитель;
C. в стали и меди
D. обмотки, электроприёмник.
D. нигде не возникают
E. в магнитом поле

15.

Ответы теста:
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
E
C
B
B
C
B
B
A
B
A
За каждый правильный ответ 1 балл

16.

Контроль усвоения знаний
1. Назначение трансформатора.
2. Из каких частей состоит трансформатор?
3. Из каких материалов выполнен магнитопровод
трансформатора?
4. Типы магнитопроводов?
5. Какие трансформаторы называют
повышающими, понижающими?
6. Объясните принцип работы трансформатора.

17.

Рефлексия

18.

Спасибо за внимание!