Конспект урока по учебной дисциплине "Основы электротехники"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Мелеузовский индустриальный колледж

г. Мелеуз, республика Башкортостан

Методическая разработка урока

по общепрофессиональной дисциплине

«Основы электротехники»

(профессия 35.01.11 «Мастер сельскохозяйственного производства», срок обучения 3,5 года)

Автор: Пустарнаков Александр Владимирович, преподаватель учебных дисциплин общепрофессионального учебного цикла.

Тема урока: Трансформатор

Цели урока:

Обучающая: обеспечить усвоение обучающимися теоретических знаний по теме: «Трансформатор». Закрепить и углубить полученные знания с применением мультимедийной техники, используя компъютерное тестирование обеспечивающее повышенный интерес и активность обучающихся к данной теме.

Развивающая: Развивать внимание, логическое мышление. Способствовать развитию у обучающихся познавательного интереса к учебной дисциплине.

Воспитательная: Воспитывать интерес к будущей профессии, ответственное отношение к труду и результатам труда.

Формируемые общие компетенции:

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

Тип урока: комбинированный

Вид урока: урок-лекция

Междисциплинарные связи:

МДК 01.02. «Эксплуатация и техническое обслуживание сельскохозяйственных машин и оборудования»

МДК 01.02. Устройство и техническое обслуживание автомобилей

Методы обучения: объяснительно-иллюстративное изложение

Элементы педагогических технологий: информационно-коммуникационные технологии.

Оборудование: макеты трансформаторов.

ТСО: интерактивная доска, компьютеры.

Дидактическое обеспечение урока: видеофильм «Трансформаторы».

План урока

I. Организационный момент

II. Опрос домашнего задания

III. Объяснение новой темы

IV. Закрепление темы. Рефлексия

V. Домашнее задание

Ход урока

I. Организационный момент

1. Проверить явку обучающихся

2. Проверить наличие учебных и письменных принадлежностей.

II. Опрос домашнего задания:

Выполнение теста (компьютерный вариант)

Устный опрос

*- правильный ответ

1.Какой цифрой обозначен шкив?

*1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

5. 5

2. Какой цифрой обозначен корпус генератора?

1. 1

* 2. 2

3. 3

4. 4

5. 5

3. Какой цифрой обозначен ротор?

1. 1

2. 2

* 3. 3

4. 4

5. 5

4. Какой цифрой обозначен статор?

1. 1

2. 2

3. 3

*4. 4

5. 5

5. Какой цифрой обозначена сборка с выпрямительными диодами?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

*5. 5

6. Какой цифрой обозначен регулятор напряжения?

*1. 6

2. 7

3. 8

4. 9

5.10

7. Какой цифрой обозначен щёточный узел?

1. 6

*2. 7

3. 8

4. 9

5.10

8. Какой цифрой обозначена защитная крышка диодного модуля?

1. 6

2. 7

*3. 8

4. 9

5.10

9. Какой цифрой обозначен вал ротора?

*1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

5. 5

10. Какой цифрой обозначены полюса ротора?

1. 1

* 2. 2

3. 3

4. 4

5. 5

11. Какой цифрой обозначена обмотка возбуждения?

1. 1

2. 2

* 3. 3

4. 4

5. 5

12. Какой цифрой обозначены контактные кольца?

1. 1

2. 2

3. 3

*4. 4

5. 5

III. Объяснение новой темы

Изложение нового материала по следующим вопросам:

1. Устройство однофазного трансформатора.

2. Виды трансформаторов.

Устройство однофазного трансформатора

Трансформатором называют – электротехническое устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, той же частоты. Трансформаторы применяют в электрических цепях переменного тока.

По назначению трансформаторы делятся на а) силовые; б) специального назначения.

Силовые трансформаторы бывают:

- однофазные;

- трёхфазные;

- повышающие;

- понижающие.

По способу охлаждения они в свою очередь делятся на воздушные и масляные.

Специальные трансформаторы:

- измерительные;

- сварочные;

- пиктрансформаторы;

- согласующие трансформаторы и д.р.

Основными частями трансформатора служат: магнитопровод и обмотки.

Магнитопроводом называют ферромагнитный сердечник на котором распологаются обмотки.

Рис. 1

Части магнитопровода на которых располагаются обмотки, называются стержнями.

Части магнитопровода, которые соединяют эти стержни и на которых нет обмоток называют ярмо. (рис.1)

Рис. 2

Обмотка, подключаемая к источнику электрической энергии, называется первичной обмоткой. Обмотка, на которую включена нагрузка называется вторичной обмоткой.

Виды трансформаторов

Силовые трансформаторы бывают однофазные, трёхфазные, повышающие и понижающие.

Однофазные трансформаторы в зависимости от формы магнитопровода и расположения обмоток подразделяются на стержневые и броневые.

В схеме однофазного трансформатора (рис.2) обмотки размещены на двух стержнях магнитопровода.

Обмотка трансформатора которая состоит из большего числа витков W1 называется обмоткой высшего напряжения (ВН). И эта обмотка из тонкой изолированной медной проволоки.

Обмотка трансформатора которая состоит из меньшего числа витков W2 называется обмоткой низшего напряжения (НН). И эта обмотка из толстой изолированной медной проволоки.

Однофазные трансформаторы могут быть как повышающими, так и понижающими. В понижающем трансформаторе первичной обмоткой служит обмотка высшего напряжения ВН, а в повышающем трансформаторе первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения НН. Каждый трансформатор может быть использован как повышающий и как понижающий ( показать на макете).

Рассмотрим основные параметры трансформатора.

1. Ток холостого хода I хх

При разомкнутой цепи вторичной обмотки трансформатор работает без нагрузки.Такой режим трансформатора называется холостым ходом. В случае когда цепь вторичной обмотки замкнута на нагрузку R2, то во вторичной обмотке создаётся ток I2. Такой режим называется рабочим режимом трансформатора.

К – ключ.

2. КПД трансформатора.

КПД трансформатора определяется по формуле:

ɳ =;

где Р2 – мощность во вторичной обмотке, которая отдаётся потребителю,Вт.

Рпотерь – мощность потерь, Вт.

Рпотерь= Δ Рстали + Δ Р меди

В трансформаторе потери энергии идут на нагревание медных обмоток ΔР меди и на нагревание стального сердечника Δ Рстали.

3.Коэффициент трансформации (n).

Коэффициент трансформации – это отношение числа витков первичной обмотки W1 к числу витков вторичной обмотки. Кроме того n можно определить и через напряжения или ЭДС.

=

4.Номинальная мощность трансформатора Sн

Номинальную мощность трансформатора указывают на щитке трансформатора, она определяется как произведение номинальных действующих значений напряжения и тока трансформатора:

Sн = Uн2 х Iн2 , кВ А

5.Коэффициент мощности cos

cos φ₂ - косинус угла сдвига фаз между током I2 и U2- напряжением.

cos φ₂ определяют через активную мощность вторичной обмотки:

Р2 = U2 I2 cos φ₂.

В этом случае:

cos φ₂ = Р2 / U2 I2.

6. Номинальное напряжение первичной обмотки U1, измеряется в киловольтах, кВ.

7. Номинальное напряжение вторичной обмотки U2, кВ.

8.Рабочие характеристики трансформатора.

К числу однофазных трансформаторов принадлежит сварочный трансформатор. Он является понижающим трансформатором. Свариваемые части включаются в цепь вторичной обмотки. Напряжение вторичной обмотки U2 равно примерно 60 -70 в, а ток достигает нескольких тысяч ампер: 5000 – 10000 А.

Трёхфазный трансформатор

Трехфазные трансформаторы преобразуют напряжение в сетях трёхфазного тока.

В трехфазном трансформаторе магнитопровод имеет три стержня с первичной ( AX, BY, CZ ) и вторичной ( ax, by, cz) на каждом стержне.

Обмотки на стержне образуют фазы трансформатора. Зажимы начала фаз первичной обмотки обозначаются заглавными буквами А, В, С, а концы – X,

Y, Z. Зажимы начала и конца фаз вторичной обмотки обозначаются теми же буквами, но строчными: а,в,с; x,y,z.

Обмотки высшего и низшего напряжения могут соединятся между собой звездой и треугольником.

Трансформаторы с напряжением выше 3 кВ имеют масляное охлаждение.

Просмотр видеофильма «Трансформаторы»

IV. Закрепление темы. Рефлексия (Решение теста).

1.Какой цифрой обозначен стержень?

*1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

5. 5

2. Какой цифрой обозначена обмотка?

1. 1

2. 2

*3. 3

4. 4

5. 5

3. Какой цифрой обозначено ярмо?

1. 1

*2. 2

3. 3

4. 4

5. 5

4. По назначению трансформаторы делятся на

1. силовые;

* 2. силовые, специального назначения;

3. однофазные,силовые;

4. специального назначения, трёхфазные;

5. сварочные, повышающие.

5. Какая обмотка трансформатора является первичной?

*1. подключённая к источнику электрической энергии;

2. подключённая к нагрузке ( потребителю);

3. подключённая к источнику электрической энергии и к нагрузке.

6. Какая обмотка трансформатора является вторичной?

1. подключённая к источнику электрической энергии;

* 2. подключённая к нагрузке ( потребителю);

3. подключённая к источнику электрической энергии и к нагрузке.

7. Какая обмотка называется обмоткой высшего напряжения?

*1. которая состоит из большего числа витков;

2. которая состоит из меньшего числа витков ;

3. число витков не имеет никакого значения.

8. Какая обмотка называется обмоткой низшего напряжения?

1. которая состоит из большего числа витков;

* 2. которая состоит из меньшего числа витков ;

3. число витков не имеет никакого значения.

9. Какими буквами обозначаются первичные обмотки трёхфазного трансформатора?

1. А, В, С.

2. X, Y, Z.

*3. АX, ВY, СZ.

4. аx, вy, сz.

5. x,y,z.

10. Какими буквами обозначаются вторичные обмотки трёхфазного трансформатора?

1. А, В, С.

2. X, Y, Z.

3. АX, ВY, СZ.

* 4. аx, вy, сz.

5. x,y,z.

V. Домашнее задание: А.С.Касаткин «Основы электротехники», Москва, 2013г. стр.110 - 126

Используемая литература:

1. Кацман М.М. Электрические машины и трансформаторы.- М.: Высшая школа, 1971.

2.А.Я. Шихин « Электротехника», Москва, 2013г.

3.Н.М.Белоусова, О.В. Толчеев «Преподавание электротехники», Москва, 2014г

Интернет- ресурсы:

https://sites.google.com/site/shporamater/home/48-odnofaznyj-transformator-ustrojstvo-princip-dejstvia-koefficient-transformacii/3.png?attredirects=0

http://fb.ru/article/109248/odnofaznyiy-transformator

http://zapiski-elektrika.ru

http://electrono.ru