МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА тема: «Назначение, устройство, принцип действия и материалы, используемые в трансформаторах»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«ДЗЕРЖИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ КРАСНОЙ АРМИИ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА тема: «Назначение, устройство, принцип действия и материалы, используемые в трансформаторах» дисциплина: ОП.02 Электротехника и электроника для студентов и преподавателей курс 1 специальность 18.02.06 "Химическая технология органических веществ"

Выполнил: преподаватель Штырляева Г.В. фамилия, имя, отчество

2022 г.

ОДОБРЕНО Учебно-методической комиссиией технических дисциплин Протокол № __ От « » 2022г. Председатель комиссии Чуева М.М.	Составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по дисциплине «Электротехника и электроника»

Методическая разработка. ГБПОУ «ДХТ им Красной Армии», Дзержинск, 2022 год. – 21 стр.

Составитель: преподаватель Штырляева Г.В.

Данная методическая разработка разработана в помощь преподавателям и студентам для самостоятельной работы, практического изучения назначения, устройства, принципа действия и материалов, используемых в трансформаторах.

Материалы методической разработки позволяют расширить знания студентов по этой теме, повысить их интерес к дисциплине, осознать необходимость этих знаний в их будущей профессии и быту.

Разнообразие методов и форм обучения позволило создать благоприятные условия для качественного контроля и организации учебной деятельности студентов.

.

Содержание.

План урока…………………………………………………………………	4
1. Повторение материала по теме. …………………………………………	5
2. Формирование новых понятий и способов действий. …………………	6
2.1. История. Определение и принцип действия. ………………………	7
3. Устройство трансформатора.……………………………………………	7
3.1. Магнитопровод. Магнитные материалы. Типы магнитопроводов....	8
3.2. Обмотки. Материалы. Сечение. ………………………………………	9
3.3. Изоляционные материалы. Охлаждение силовых трансформаторов.	10
5. Применение трансформаторов. …………………………………………	11
6. Обозначение в схемах. .…………………………………………… ……	12
7. Подведение итогов занятия……………………………………………..	13
7.1 Рефлексия (тест) .…………………………………………… ………..
7.2. Домашнее задание. .…………………………………………… ……..
7.3. Выставление оценок. .…………………………………………… ……
Литература…………………………………………………………………..	13
Приложение………………………………………………………………….	14

Введение.

При изучении устройства и принципа работы трансформатора, использовались демонстрации, которые позволили разнообразить урок, повысить познавательную активность студентов и привлечь их внимание.

План урока

Тема:	Назначение, устройство, принцип действия трансформатора.
Технические средства обучения:		Методические указания, конспект лекций по дисциплине ОП. 02 Электротехника и электроника.
Оборудование:		ПК, мультимедийный проектор, экран, карточки с заданиями, элементы трансформаторов.
Раздаточный материал:		Рабочий лист. Индивидуальные и групповые задания.
Тип урока:		Комбинированный
Форма занятий:		Теоретическое занятие
Цели урока: Познакомить с устройством, принципом действия и материалами, используемыми в трансформаторах.
Обучающие цели:		Сформировать знания студентов об устройстве, принципе действия, и материалах, используемых в трансформаторах. Научить связывать свойства материалов с их применением.
Развивающие цели:		Коммуникационные - участие в эвристическом диалоге; Информационные - поиск нужной информации, работа с презентацией; Познавательной деятельности - поиск решений проблемных ситуаций; Электробезопасность - умение применять знания о свойствах материалов и назначении трансформатора для обеспечения электробезопасности приборов и человека.
Воспитательные цели:		Формировать бережное отношение к своему здоровью, приборам и оборудованию через соблюдение правил электробезопасности. Фундаментальные образовательные объекты: ЭДС, магнитные свойства материалов, трансформаторы. Проблемные вопросы урока: Как устроен трансформатор? Как он работает? Какие факторы влияют на его работу? Какие материалы используются в трансформаторах? Обозначение и применение трансформаторов.

Ход урока

1.Организационная часть:

• Приветствие, проверка присутствия студентов

• Сообщение о форме и теме занятия

• Сообщение о вопросах и темах, оцениваемых по данной работе.

• Разделение студентов на 3 команды.

2. Актуализация прежних знаний.

2.1. Повторение тем:

Явления электромагнитной индукции, формулы закона электромагнитной индукции.

Диэлектрическая проницаемость. Сопротивление и электропроводность вещества.

Магнитная проницаемость. Магнитные свойства вещества.

3. Формирование новых понятий и способов действий.

3.1. История

3.2. Определение и принцип действия.

3.3. Закрепление материала.

4. Устройство трансформатора.

4.1. Магнитопровод. Магнитные материалы. Типы магнитопроводов.

4.2. Обмотки. Материалы. Сечение.

4.3. Изоляционные материалы. Охлаждение силовых трансформаторов.

5. Применение трансформаторов.

6. Обозначение в схемах.

7. Подведение итогов занятия:

7.1 Рефлексия (тест)

7.2. Домашнее задание.

7.3. Выставление оценок.

Методика проведения урока.

Программное содержание

Изучить изоляционные и разделительные трансформаторы:

Конструкцию, работу, обозначение и применение.

Изучить повышающие и понижающие трансформаторы:

Конструкцию, работу, обозначение и применение.

Изучить импульсные трансформаторы:

Конструкцию, работу, обозначение и применение.

Формировать навык самостоятельного определения типа трансформатора.

Формировать знания и навыки по расчету и обозначениям трансформаторов.

1. Повторение материала по теме.

Проводится фронтальный опрос (порядок ответа групп определяется жеребьевкой). Предлагается ответить на вопросы 1 задания.

1 ответ: Явления электромагнитной индукции, формулы закона электромагнитной индукции.

2 ответ: Диэлектрическая проницаемость. Сопротивление и электропроводность вещества.

1. ответ: Магнитная проницаемость. Магнитные свойства вещества.

1. Формирование новых понятий и способов действий.

   1. История. Определение и принцип действия.

Трансформатором называется статический электромагнитный прибор, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения частоты.

Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, при распределении её между приемниками, а также на выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах. Когда же и кто сконструировал это устройство?

выдающийся русский электротехник и изобретатель Павел Николаевич Яблочков получил французский патент, в котором был описан принцип действия и способ применения трансформатора. Это открытие базировалось на достижениях и открытиях других ученых.

Продолжение лекции.

Принципиальная схема трансформатора.

Каждая обмотка трансформатора размещается на обоих стержнях сердечника так, что половины двух обмоток находятся на левом, а вторые половины – на правом стержне сердечника. При таком расположении обмоток достигается лучшая магнитная связь между ними, благодаря чему снижаются потоки рассеяния, которые не участвуют в процессе трансформирования энергии.
Обмотка, включенная в сеть источника электрической энергии, называется первичной; обмотка, от которой энергия подается к приемнику, – вторичной.
Трансформаторы по своей конструкции бывают: стержневые, броневые, тороидальные, автотрансформаторы.

.

Обычно напряжения первичной и вторичной обмоток неодинаковы.
Если первичное напряжение меньше вторичного, трансформатор называется повышающим, если первичное напряжение больше вторичного – понижающим. Любой трансформатор может быть использован и как повышающий, и как понижающий.

 – коэффициент трансформации, он определяет тип трансформатора.

Если k  k  1 – трансформатор понижающий.

Действующее значение эдс, возникающее в обмотках трансформатора равно E = 4,44fnФ_m.

Эта формула действительна как для первичной, так и для вторичной обмотки.

E1 = 4,44fn₁Ф_m;          E2 = 4,44fn₂Ф_m.

Предлагается ответить на вопросы 2,3,4 заданий.

Первые три человека решившие задачу получают оценку.

1. Устройство трансформатора.

Лекция.

Трансформаторы преобразуют переменный, импульсный и пульсирующий ток. Если подвести к трансформатору постоянный ток, то получится лишь раскалённый кусок провода.

Трансформаторы постоянный ток не преобразуют!

В большинстве случаев конструктивно трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода (сердечника) с расположенными на нем двумя катушками (обмотками) электрически не связанных между собой. Магнитопровод изготавливают из ферромагнитного материала, а обмотки мотают медным изолированным проводом и размещают на магнитопроводе.

В современной электронике понижение напряжения осуществляется с помощью высокочастотых импульсных преобразователей, где трансформатор преобразует ток частотой в 20 – 40 кГц, это и позволяет уменьшить размеры магнитопровода (сердечника), снизить затраты на медный провод. В старых ламповых телевизорах трансформаторы работали на частоте 50 Гц, что вносило необходимость использовать массивные многокилограммовые трансформаторы.

Трансформаторы бывают однофазные и трехфазные. Что это означает? Есть переменный ток, который течет по четырем проводам - три фазы и ноль - это и есть трехфазный электрический ток. А есть переменный ток, который течет по двум проводам - фаза и ноль - это однофазный ток. Для того, чтобы из трехфазного сделать однофазный, достаточно взять один провод трехфазного и его другой провод - ноль. Однофазный электрический ток поступает в Ваши дома. В розетке электросети переменный однофазный электрический ток 220 В.

Отношение напряжений между первичной и вторичной обмотками называют коэффициент трансформации.

В трансформаторе соблюдается закон сохранения энергии, то есть какая мощность в трансформатор заходит, такая и выходит.

Для переменного тока мощность определяется также, но только вместо постоянного напряжения берется среднеквадратичное напряжение.

Мощность трансформатора зависит от размеров сердечника, рабочей частоты преобразования.

МАГНИТОПРОВОД. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Назначение магнитопровода заключается в создании для магнитного потока замкнутого пути, обладающего минимальным магнитным сопротивлением. Поэтому магнитопроводы для трансформаторов изготавливают из материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью в сильных переменных магнитных полях. Материалы должны иметь малые потери на вихревые токи, чтобы не перегревать магнитопровод при достаточно больших значениях магнитной индукции, быть достаточно дешевыми и не требовать сложной механической и термической обработки.

Магнитные материалы, используемые для изготовления магнитопроводов, выпускаются в виде отдельных листов, либо в виде длинных лент определенной толщины и ширины и называются электротехническими сталями. Также применяют железноникелевые сплавы с высокой магнитной проницаемостью и низкочастотные магнитомягкие ферриты.

Для изготовления разнообразных относительно недорогих трансформаторов широко применяются электротехнические стали, имеющие небольшую стоимость и позволяющие трансформатору работать как при постоянном подмагничивании магнитопровода, так и без него. Наибольшее применение нашли холоднокатаные стали, имеющие лучшие характеристики по сравнению со сталями горячей прокатки.

Сплавы с высокой магнитной проницаемостью применяют для изготовления импульсных трансформаторов и трансформаторов, предназначенных для работы при повышенных и высоких частотах 50–100 кГц.

Недостатком таких сплавов является их высокая стоимость. Так, например, стоимость пермаллоя в 10 – 20 раз выше стоимости электротехнической стали, а пермендюра – в 150 раз. Однако в ряде случаев их применение позволяет существенно снизить массу, объем и даже общую стоимость трансформатора. Другим их недостатком является сильное влияние на магнитную проницаемость постоянного подмагничивания, переменных магнитных полей, а также низкая стойкость к механическим воздействиям – удар, давление и т.п.

ТИПЫ МАГНИТОПРОВОДОВ

По конструктивному исполнению, в зависимости от типа магнитопровода, трансформаторы подразделяются на стрежневые, броневые и тороидальные. При этом каждый из этих типов может быть и стрежневым и ленточным.

Стержневые трансформаторы

В магнитопроводах стержневого типа обмотки располагается на двух стержнях (стержнем называют часть магнитопровода, на которой размещают обмотки). Это усложняет конструкцию трансформатора, но уменьшает толщину намотки, что способствует снижению индуктивности рассеяния, расхода проволоки и увеличивает поверхность охлаждения.

Стержневые магнитопроводы используют в выходных трансформаторах с малым уровнем помех, так как они малочувствительны к воздействию внешних магнитных полей низкой частоты. Это объясняется тем, что под влиянием внешнего магнитного поля в обеих катушках индуцируются напряжения, противоположные по фазе, которые при равенстве витков обмоток компенсируют друг друга. Как правило, стержневыми выполняются трансформаторы большой и средней мощности.

Броневые трансформаторы

В магнитопроводе броневого типа обмотка располагается на центральном стержне. Это упрощает конструкцию трансформатора, позволяет получить более полное использование окна обмоткой, а также создает некоторую механическую защиту обмотки. Поэтому такие магнитопроводы получили наибольшее применение.

Некоторым недостатком броневых магнитопроводов является их повышенная чувствительность к воздействию магнитных полей низкой частоты, что делает их малопригодными к использованию в качестве выходных трансформаторов с малым уровнем помех. Чаще всего броневыми выполняются трансформаторы средней мощности и микротрансформаторы.

Тороидальные трансформаторы

Тороидальные (кольцевые) трансформаторы позволяют полнее использовать магнитные свойства материала, имеют малые потоки рассеивания и создают очень слабое внешнее магнитное поле, что особенно важно в высокочастотных и импульсных трансформаторах. Но из-за сложности изготовления обмоток не получили широкого применения. Чаще всего их делают из феррита.

Для уменьшения потерь на вихревые токи шихтованные магнитопроводы набираются из штампованных пластин толщиной 0,35 – 0,5 мм, которые с одной стороны покрывают слоем лака толщиной 0,01 мм или оксидной пленкой.

Чем тоньше слой изоляции, тем плотнее происходит заполнение сечения магнитопровода магнитным материалом, тем меньше габаритные размеры трансформатора.

Порошковые сердечники изготавливаются из множества материалов. Магнитному сплаву придается форма мелкодисперсных частиц диаметром от 5 до 200 мкм. Частицы покрываются изолирующим материалом толщиной от 0,1 до 3 мкм, и прессуют в пресс-формах при усилии.

ВИДЫ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ

Обмотки выполняется обмоточным проводом круглого сечения, покрытым эмалевой или эмалево-волокнистой изоляцией. В качестве обмоточного провода используют алюминий или медь, но в основном медь, которая обладает наименьшим сопротивлением по сравнению с другими проводниковыми материалами.

ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ

В большинстве масляных трансформаторов применяется обмоточный провод марки ПБ (АПБ для алюминия) с изоляцией из кабельной бумаги класса нагревостойкости А (предельно допустимая температура 105 °С).

В трансформаторах с воздушным охлаждением широко используют обмоточные провода более высоких классов нагревостойкости В (130°С), F (155 °С), Н (180 °С).

В сухих трансформаторах может применяться провод тех же марок, что и в масляных.

Медный провод с изоляцией из стеклянных нитей, наложенных двумя слоями, с подклей­кой и пропиткой нагревостойким лаком или компаундом.

Предлагается выполнить задания 5,6,7.

Задание 5 Заполнить таблицу 1

Таблица 1 Основные элементы трансформатора

Основные функциональные элементы трансформатора	Сущность
Магнитопровод	Пластины из электротехнической стали, которые концентрируют в себе магнитное поле трансформатора.
Обмотки	Обмотки с выводами для регулирования коэффициента трансформации напряжения.
Изоляция и охлаждение	В мощных трансформаторах применяется охлаждение маслом. В этом случае трансформатор помещается в бак с минеральным маслом, через которое тепло передается стенкам бака и рассеивается в окружающую среду. В трансформаторах высоких мощностей дополнительно применяются выхлопные трубы – если масло закипает, образовавшимся газам нужен выход.

Задание 6 Продолжить предложения.

Если k  k  1 – трансформатор понижающий;

k = 1– трансформатор изолирующий (развязывающий).

Задание 7 Заполнить таблицу 2

Таблица 2 Режимы работы трансформатора

Режимы работы трансформатора	Сущность режимов
Холостой ход	Вторичная обмотка не находится под нагрузкой
Режим короткого замыкания	Выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора.
Рабочий режим	Трансформатор подключен к источнику переменного тока. В витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС

1. Применение.

Трансформаторы нашли широкое применение в радио и электротехнике и применяются для передачи и распределения электрической энергии в сетях энергосистем, для питания схем радиоаппаратуры, в преобразовательных устройствах, качестве сварочных трансформаторов и т.п.

Трансформаторы, которые выдают одинаковые напряжения на выходе и на входе, называют разделительными (развязывающими).

Если вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение будет больше напряжения, подаваемого на первичную обмотку, и такой трансформатор называют повышающим. У повышающего трансформатора вторичная обмотка наматывается более тонким проводом, чем первичная, так как максимальный ток вторичной обмотки будет меньше тока первичной обмотки.

Если же вторичная обмотка содержит меньшее число витков, чем первичная, то и напряжение ее будет меньше, чем напряжение подаваемое на первичную обмотку, и такой трансформатор называют понижающим. Первичная обмотка понижающего трансформатора всегда будет намотана более тонким проводом, чем вторичная. Связано это с тем, что при понижении напряжения возможно увеличение тока во вторичной обмотке, следовательно, нужен провод большего сечения.

В бытовой электронике трансформаторы выполняют в основном две наиболее важные функции:

Понижение переменного напряжения электрической сети 127/220В до уровня в несколько десятков или единиц вольт (5 – 48 и более вольт). Связано это с тем, что большинство бытовой электроники состоит из полупроводниковых компонентов – транзисторов, микросхем, процессоров, которые прекрасно работают при достаточно низком напряжении. Поэтому необходимо понижать напряжение до низких значений. Диапазон напряжения питания такой электроники как магнитолы, музыкальные центры, DVD – плееры, как правило, лежит в пределах 5 – 30 В. По этой причине понижающие трансформаторы заняли достойное место в бытовой электронике.

Гальваническая развязка электрической сети 220 В от питающих цепей электроприборов. Гальваническая развязка от электросети способствует увеличению электробезопасности. В трансформаторе первичная и вторичная обмотка изолированы друг от друга. При электрическом пробое фазовое напряжение сети не попадёт на вторичную, а, следовательно, и на весь электроприбор.

Предлагается выполнить задание 8.

Задание 8 Заполнить таблицу

Таблица 3 Основные виды трансформаторов:

Вид трансформатора	Назначение
Изолирующие	предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.
Трансформатор тока	Применяется для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации.
Трансформатор напряжения	Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

1. Обозначение трансформаторов на схемах.

На принципиальных схемах обмотки трансформатора обозначают катушками индуктивности, расположенных близко одна от другой, а магнитопровод – линией между катушками. Низкочастотные трансформаторы со стальными магнитопроводами и магнитопроводами из железоникелевых сплавов, например, пермаллоя, на схемах обозначаются буквой «Т», а обмотки трансформаторов обозначаются римскими цифрами. Иногда используют условную нумерацию их выводов в соответствии с маркировкой указанной на корпусе трансформатора.

Если магнитопровод является общим для всех обмоток, то на схемах его обозначают прерывистой линией.

В приемной и передающей радиоаппаратуре для корректной работы некоторых блоков, содержащих трансформаторы, иногда требуется знать фазировку обмоток, т.е. порядок подключения выводов. В таких случаях на принципиальных схемах начало обмоток трансформаторов и катушек индуктивности обозначают жирной точкой, которую ставят у соответствующего вывода.

Силовые трансформаторы могут иметь несколько вторичных обмоток с различными напряжениями, но общее количество обмоток обычно не превышает 4-5.

Некоторые устройства, питающиеся от сети переменного тока (коллекторные электродвигатели, сварочные аппараты и т.п.), создают интенсивные помехи, которые через электрическую сеть и силовой трансформатор могут проникнуть в аппаратуру и нарушить ее работу. Для ослабления этих помех между первичной (сетевой) и остальными обмотками помещают электростатический экран, представляющий собой незамкнутый виток из полоски медной или алюминиевой фольги, или один слой изолированного провода. Вывод экрана соединяют с шасси или с общим проводом (корпусом) прибора, а наличие экранирующей обмотки изображают штриховой линией, параллельной символу магнитопровода, со знаком корпуса прибора на конце.

Предлагается выполнить задание 9.

3. Подведение итогов занятия

3.1 Рефлексия (тест)

1 вариант		2 вариант		3 вариант
1 вопрос	Б	1 вопрос	А	1 вопрос	Б
2 вопрос	А	2 вопрос	А	2 вопрос	Б
3 вопрос	В	3 вопрос	В	3 вопрос	В
4 вопрос	Б	4 вопрос	А	4 вопрос	Б
5 вопрос	Б	5 вопрос	А	5 вопрос	В

Критерии оценок:

Оценка «5» - ошибок нет
Оценка «4» - 1 ошибка
Оценка «3» - 2 ошибки
Оценка «2» - 4-5 ошибок (не справился с заданием)

Оценивается работа всей подгруппы

3.2. Домашнее задание.

1 уровень (оценка «3»)
Составить конспект «Основные функциональные элементы трансформатора»
2 уровень (оценка «4»)
Подготовить презентацию на тему «Трансформаторы»
3 уровень (оценка «5»)
Составить тест из 10 вопросов и кроссворд по теме: «Трансформаторы» из 20 слов.

3.3. Выставление оценок.

В данной работе оценивается: участие в работе, и ответы на вопросы.

Список использованной литературы.

Основные источники:

1. Электротехника и электроника: Учебник / Гальперин М.В. - М.:Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2016.

2. Электротехника с основами электроники: Учебное пособие / А.К. Славинский, И.С. Туревский. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2015

3. Немцов М.В. Немцова М.Л. Электротехника и электроника : учебник для сред. проф. образования. – М.: Академия, 2009.

Дополнительные источники:

1. Сайт «Школа для электрика» electricalschool.info/

2. Электромастерская (электронный ресурс): http://electrik.info/main/praktika/

Приложение1

1 группа

Фамилия, имя студентов………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Задание 1

Возможно ли возникновение эдс при постоянном магнитном потоке?

Может ли возникнуть ток в разомкнутом контуре?

Классификация материалов по электрическим свойствам.

Классификация материалов по электрическим свойствам.

Задание 2

Записать определение трансформатора

Трансформатор представляет собой устройство, которое

Задание 3 Продолжить предложения.

Трансформатор работает на двух базовых принципах

• Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (………………………………).

Задание 4

На основании примера решить задачу:

Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 750 витков, повышает напряжение с 220 В до 660 В. Каков коэффициент трансформации и сколько витков содержится во вторичной обмотке трансформатора? В какой обмотке провод будет иметь большую площадь сечения?

коэффициент трансформации

Дано: N1=750 U1=220B U2=660B ________ К=? N2=?

Задание 5 Заполнить таблицу 1

Таблица 1 Основные элементы трансформатора

Основные функциональные элементы трансформатора	Сущность
Магнитопровод
Обмотки
Изоляция и охлаждение

Задание 6 Продолжить предложения:

Если К1, то трансформатор……………………..

Задание 7 Заполнить таблицу 2

Таблица 2 Режимы работы трансформатора

Режимы работы трансформатора	Сущность режимов
	Вторичная обмотка не находится под нагрузкой
	Выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора.
	Трансформатор подключен к источнику переменного тока. В витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС

Задание 8 Заполнить таблицу

Таблица 3 Основные виды трансформаторов

Вид трансформатора	Назначение
	предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.
	Применяется для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации.
	Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Задание 9 Подписать обозначения трансформаторов на принципиальных схемах

Тест

Вопрос	Ответ
1.
2.
3.
4.
5.

Приложение1

2группа

Фамилия, имя студентов………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Задание 1

Какие существуют способы усиления магнитных полей?

Что представляют собой вихревые токи?

Определение, виды и свойства проводников

Определение, виды, свойства диамагнетиков и парамагнетиков

Задание 2

Записать определение трансформатора

Трансформатор представляет собой устройство, которое

Задание 3 Продолжить предложения.

Трансформатор работает на двух базовых принципах

• Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (………………………….).

Задание 4

На основании примера решить задачу:

Измерительный трансформатор напряжения имеет обмотки с числом витков n₁ = 10000 и n₂ = 200. К вторичной обмотке присоединен вольтметр с номинальным напряжением 150В. Определить коэффициент трансформации и предельное напряжение, которое можно измерить.

коэффициент трансформации

Дано: Решение: _________ Найти:

Задание 5 Заполнить таблицу 1

Таблица 1 Основные элементы трансформатора

Основные функциональные элементы трансформатора	Сущность
Магнитопровод
Обмотки
Изоляция и охлаждение

Задание 6 Продолжить предложения:

Если К

Задание 7 Заполнить таблицу 2

Таблица 2 Режимы работы трансформатора

Режимы работы трансформатора	Сущность режимов
	Вторичная обмотка не находится под нагрузкой
	Выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора.
	Трансформатор подключен к источнику переменного тока. В витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС

Задание 8 Заполнить таблицу

Таблица 3 Основные виды трансформаторов

Вид трансформатора	Назначение
	предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.
	Применяется для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации.
	Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Задание 9 Подписать обозначения трансформаторов на принципиальных схемах

Тест

Вопрос	Ответ
1.
2.
3.
4.
5.

Приложение1

Группа3

Фамилия, имя студентов………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Задание 1

В чём заключается их вредное действие?

Какие способы уменьшения вихревых токов?

Определение, виды и свойства диэлектриков

Определение, виды, свойства ферромагнетиков (петля гистерезиса)

Задание 2

Записать определение трансформатора

Трансформатор представляет собой устройство, которое

Задание 3 Продолжить предложения.

Трансформатор работает на двух базовых принципах

• Обмотка высшего напряжения имеет (…………….), а обмотка низшего напряжения (…………….) сечение жил.

Задание 4

На основании примера решить задачу:

№3. Определить число витков вторичной обмотки трансформатора, если при магнитном потоке в магнитопроводе 10^-3 Вб наведенная в ней эдс равна 220В при частоте 50Гц.

 =4,44 fnФ Где n- количество витков в обмотке f - частота ф – Магнитный поток

Дано: Решение: _________ Найти:

Задание 5 Заполнить таблицу 1

Таблица 1 Основные элементы трансформатора

Основные функциональные элементы трансформатора	Сущность
Магнитопровод
Обмотки
Изоляция и охлаждение

Задание 6 Продолжить предложения:

Если К=1, то трансформатор……………………..

Задание 7 Заполнить таблицу 2

Таблица 2 Режимы работы трансформатора

Режимы работы трансформатора	Сущность режимов
	Вторичная обмотка не находится под нагрузкой
	Выводы вторичной обмотки соединены между собой накоротко, а на первичную обмотку подают небольшое напряжение, с таким расчетом, чтобы ток короткого замыкания был равен номинальному току трансформатора.
	Трансформатор подключен к источнику переменного тока. В витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС

Задание 8 Заполнить таблицу

Таблица 3 Основные виды трансформаторов

Вид трансформатора	Назначение
	предназначены для повышения безопасности электросетей, при случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.
	Применяется для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации.
	Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Задание 9 Подписать обозначения трансформаторов на принципиальных схемах

Тест

Вопрос	Ответ
1.
2.
3.
4.
5.

Приложение 2

ТЕСТ

ТЕМА: НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРА

Вариант 1

1. Трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения, это

А) понижающий

Б) повышающий

В) бытовой

2. Коэффициент трансформации показывает:

А) Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках

Б) Отношение сопротивлений

В) Отношение напряжений во вторичной и первичной обмотках

3. Силовой трансформатор предназначен:

А) для передачи и преобразования импульсных сигналов

Б) для защиты бытовой техники от перепадов напряжения

В) для понижения напряжения в сети до 220В

4. Трансформатор является понижающим, если коэффициент трансформации К:

А) К меньше 1

Б) К больше 1

В) К равен 1

5. Первичная обмотка трансформатора подключена:

А) к потребителю

Б) к источнику переменного тока

ТЕСТ

ТЕМА: НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРА

Вариант 2

1. Трансформатор является понижающим, если коэффициент трансформации К:

А) К больше 1

Б) К равен 1

В) К меньше 1

2. Силовой трансформатор предназначен:

А) для понижения напряжения в сети до 220В

Б) для передачи и преобразования импульсных сигналов

В) для защиты бытовой техники от перепадов напряжения

3. Коэффициент трансформации показывает:

А) Отношение сопротивлений

Б) Отношение напряжений во вторичной и первичной обмотках

В) Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках

4. Первичная обмотка трансформатора подключена:

А) к источнику переменного тока

Б) к потребителю

5. Трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения, это

А) повышающий

Б) бытовой

В) понижающий

ТЕСТ

ТЕМА: НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРА

Вариант 3

1. Трансформатор является изолирующим, если коэффициент трансформации К:

А) К больше 1

Б) К равен 1

В) К меньше 1

2. Импульсный трансформатор предназначен:

А) для понижения напряжения в сети до 220В

Б) для передачи и преобразования импульсных сигналов

В) для защиты бытовой техники от перепадов напряжения

3. Коэффициент трансформации показывает:

А) Отношение сопротивлений

Б) Отношение напряжений во вторичной и первичной обмотках

В) Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках

4. Обмотка трансформатора к которой подключена нагрузка:

А) первичная

Б) вторичная

5. Трансформатор, у которого к первичной и вторичной обмотке подключается одинаковое напряжение

А) импульсный

Б) бытовой

В) изолирующий

26