Методическая разработка открытого урока по теме Принцип работы однофазного трансформатора. Основные характеристики и параметры трансформаторов.»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Институт повышения квалификации и переподготовки работников профессионального образования (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный технологический университет»

Итоговая квалификационная работа
по курсу: Современные педагогические технологии профессионального обучения
Разработка урока для ОП.2 «Электротехника»
ТЕМА: Принцип работы однофазного трансформатора.
Основные характеристики и параметры трансформаторов.
(технология направляющего текста)

Выполнила:

Лисовая Наталья Екимовна,
преподаватель ГБПОУ БЭМК
г.Бердск.

Проверила:
Чуб Е.В., к.п.н., доцент
зав.кав.МиМПО ИПКиПРПО-СибГТУНовосибирск
2015 г.
ОП.2 «Электротехника»
Тема урока: Принцип работы однофазного трансформатора. Основные характеристики и параметры трансформаторов.
Тип урока: освоение новых знаний.
Цель урока: к концу учебного занятия студенты будут уметь рассчитывать параметры трансформатора и анализировать принцип действия однофазных трансформаторов.
Воспитательно-развивающие задачи урока:
Развивать умение анализировать, коммуникационные способности.
Воспитывать самостоятельность, внимательность, аккуратность.
Формирование профессиональных компетенций:
Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

Технологическая карта урока

Этапы урока Время этапа в мин. Методические особенности и краткие указания
по проведению этапа урока Примечания
1.Организационный момент 5 Проверить явку студентов и их готовность к уроку. Объявить тему урока. Мотивировать студентов на активную познавательную деятельность. Познакомить с поставленной задачей.
Выдать студентам информационные листы и направляющий текст. 2. Теоретическая работа 20 Предложить студентам продолжить работу по информационным листам и направляющему тексту.
Организовать индивидуальную работу студентов с дидактическими материалами. ИЛ 1-2
НТ
Оценка теоретической работы 10 Контроль уровня усвоения с помощью теста. НТ, эталон ответа
4. Планирование 20 Студент планирует собственную деятельность по решению задачи. ИЛ-1-2,
5.Выполнение и контроль 30 Предложить студентам решить задачу, используя направляющий текст и проверить ответ по эталону.
НТ, эталон ответа
6. Оценка 5 Осуществить самоконтроль с помощью оценочного листа.
Подвести итоги урока, используя оценочную технологию «Пять клеточек».
и выставить отметки за урок.
Выдать домашнее задание.
оценочный лист
Попов В.С. стр. 226-228
Принцип работы однофазного трансформатора.
Основные характеристики и параметры трансформаторов.
Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:
Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)
Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция).˃

Если первичную обмотку трансформатора включить в сеть источника переменного тока, то по ней будет протекать переменный ток, который создаст в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. Этот магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, будет индуктировать в ней электродвижущую силу. Если вторичную обмотку замкнуть на какой-либо приемник энергии, то под действием индуктируемой ЭДС по этой обмотке и через приемник энергии начнет протекать ток.
Логическая цепочка работы трансформатора

Действующие значения ЭДС в обмотках
E1=4,44fN1ФE2=4,44fN2ФКоэффициент трансформации
K=Е1Е2≈U1U2=N1N2=I2I13057525146050-104775146049 К>1 К<1
трансформатор понижающий трансформатор повышающий
При увеличении напряжения на концах вторичной обмотки  U2, уменьшается ток вторичной цепи I2.
Идеальный трансформатор — трансформатор, у которого отсутствуют потери энергии.
P1=I1U1=P2=I2U2где Р1 — значение поступающей на трансформатор мощности, которая возникает в первичной цепи;
Р2 —значение преобразованной трансформатором мощности, поступающей во вторичную цепь.
Потери трансформатора
электрические Рэ=Рэ1+Рэ2магнитные Рм=Рх=1%Р1суммарные Р=Рэ+РмКоэффициент полезного действия
η=Р2Р1=Р1-РР1Номинальные параметры трансформатора:
мощность (кВА);
напряжения (В или кВ);
токи каждой обмотки (А).
Условное обозначение трансформатора состоит из буквенной и цифровой частей.

Буквы означают следующее:
Т — трехфазный трансформатор,
О — однофазный,
Л — литая изоляция,
М — естественное масляное охлаждение,
Д — масляное охлаждение с дутьем (искусственное воздушное и с естественной циркуляцией масла),
Ц — масляное охлаждение с принудительной циркуляцией масла через водяной охладитель,
ДЦ — масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла,
Г — грозоупорный трансформатор,
С — силовой трансформатор,
Н в конце обозначения — трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой,
Н на втором месте — заполненный негорючим жидким диэлектриком,
Т на третьем месте — трехобмоточный трансформатор.
Первое число, стоящее после буквенного обозначения трансформатора, показывает номинальную мощность (кВА),
второе число — номинальное напряжение обмотки ВН (кВ).
Например, тип ТМ 6300/35 означает трехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением мощностью 6300 кВА и напряжением обмотки ВН 35 кВ.
Направляющий текст
Задание
По паспортным данным и результатам осмотра трансформатора ОЛС-0,63/6 установлено, что число витков первичной обмотки N1=11532, а вторичной N2=424; активное сопротивление первичной обмотки R1=12 Ом, вторичной R2=2 Ом; активный ток вторичной обмотки I2= 2,9 A. Частота переменного тока 50 Гц.
Необходимо рассчитать магнитный поток; ЭДС вторичной обмотки; электрические и магнитные потери; КПД.
Информирование
Познакомьтесь с заданием.
Проанализируйте задание и решите, какая дополнительная информация вам необходима для выполнения решения
Найдите отсутствующую информацию в информационных листах Л-1, Л-2.
Письменно ответьте на вопросы:
Как расшифровать марку трансформатора ОЛС-1250/10?
Какие формулы нужно использовать, что бы найти неизвестные величины?
Сравните свои ответы с эталоном, результат занесите в оценочный лист.
Выполните тест
1. Передача электрической энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную обмотку осуществляется
А. через провода, соединяющие обмотки трансформатора;
Б. с помощью магнитного поля, пронизывающего обе катушки;
В. с помощью электромагнитных волн.
2. Первичная обмотка трансформатора включена в сеть с напряжением 20 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки равно 200 В. Коэффициент трансформации равенА. 10;
Б. 4000;
В. 0,1.
3. Трансформатор изменяет напряжение от 200 до 1000 В. В первичной обмотке 20 витков. Во вторичной обмотке
А. 100 витков;
Б. 1000 витков;
В. 200 витков.
4. Трансформатор включён в цепь напряжением 200 В. В первичной обмотке 1000 витков, а во вторичной 200 витков. Напряжение на вторичной обмотке равно
А. 40 В;
Б. 4 В;
В. 1000 В.
5. Сила тока в первичной обмотке трансформатора 2А, напряжение на ней 120В. Напряжение во вторичной обмотке 30В. Сила тока во вторичной обмотке
А. 0,5 А;
Б. 8А;
В. 30 А.
Сравните свои ответы с эталоном, результат занесите в оценочный лист.
Планирование
Продумайте краткую запись задачи.
Сделайте анализ.
Подумайте, какие действия и сколько нужно сделать для получения правильного ответа.
Определите последовательность этих действий.
Каковы единицы измерения величин, с которыми проводились операции?
Выполнение
Выполните действия в задаче в соответствии с вашим планом:
составьте краткую запись;
запишите исходные формулы для решения задачи;
преобразуйте формулы для нахождения неизвестных величин;
проверьте наличие у вас единиц измерения
запишите ответ.
Контроль
Проконтролируйте свою работу в соответствии с планом визуально. Сравните результат своего решения с эталоном.
Оценка
Оцените свою деятельность и заполните оценочный лист
Оценочный лист
ФИО Количество баллов завопросы Количество баллов заКоличество баллов зарешение задачи Общая сумма баллов Перевод баллов в оценку
Максимум
6 баллов Максимум
5 баллов Максимум
5 баллов Максимум
16 баллов Критерии перевода баллов в оценку:
16-15 баллов – 5 «отлично»
14-12 баллов – 4 «хорошо»
11-8 баллов– 3 «удовлетворительно»
Эталоны ответов
Ответы на вопросы:
О — однофазный, Л — литая изоляция, С — силовой трансформатор, полная мощность – 1250 кВА, напряжение обмотки ВН 10 кВ.
Формулы: E1=4,44fN1Ф E2=4,44fN2Ф Рэ=Рэ1+Рэ2 Рм=Рх=1%Р1 η=Р2Р1=Р1-РР1Тест
1 Б 2 В 3 А 4 А 5 Б
Ф=2,3 мВб, Е2=220,6 В, Рэ=17 Вт, Рм=6,3 Вт, η=96% За каждый верный ответ первого задания: 1 б
За каждый верный ответ на второе задание: 1б
За каждый верный ответ на третье задание: 1б
Максимальное количество баллов: 16