Методика преподавания темы "Измерительные трансформаторы" в колледже

       По исполнению и применению трансформаторы тока бывают следующих видов:

         * встроенный трансформатор тока  — трансформатор тока, первичной  обмоткой которого служит ввод  электротехнического устройства;

         * опорный трансформатор тока  — трансформатор тока, предназначенный  для установки на опорной плоскости;

         * проходной трансформатор тока  — трансформатор тока, предназначенный  для использования его в качестве  ввода;

         * шинный трансформатор тока —  трансформатор тока, первичной обмоткой  которого служит одна или несколько  параллельно включенных шин распределительного устройства (шинные трансформаторы тока имеют изоляцию, рассчитанную на наибольшее рабочее напряжение);

         * втулочный трансформатор тока  — проходной шинный трансформатор  тока;

         * разъемный трансформатор тока  — трансформатор тока без первичной  обмотки, магнитная цепь которого  может размыкаться и затем  замыкаться вокруг проводника  с измеряемым током;

         * электроизмерительные клещи —  переносный разъемный трансформатор  тока.[3]

     Следующая подтема технические характеристики трансформаторов тока, преподаватель просит записать название в тетрадь и далее фиксировать определенные моменты.

     Технические характеристики трансформаторов  тока

     Номинальный первичный и вторичный ток  трансформаторов тока

     Трансформаторы  тока характеризуются номинальным  первичным током Iном1 (стандартная  шкала номинальных первичных  токов содержит значения от 1 до 40000 А) и номинальным вторичным током Iном2, который принят равным 5 или 1 А. Отношение номинального первичного к номинальному вторичному току представляет собой коэффициент трансформации  КТА= Iном1/ Iном2

     Токовая погрешность трансформаторов тока

     Трансформаторы  тока характеризуются токовой погрешностью ∆I=(I2K-I1)*100/I1 (в процентах) и угловой  погрешностью (в минутах). В зависимости  от токовой погрешности измерительные  трансформаторы тока разделены на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Наименование класса точности соответствует предельной токовой погрешности трансформатора тока при первичном токе, равном 1—1,2 номинального. Для лабораторных измерений предназначены трансформаторы тока класса точности 0,2, для присоединений  счетчиков электроэнергии — трансформаторы тока класса 0,5, для присоединения  щитовых измерительных приборов -классов 1 и 3.

     Нагрузка  трансформаторов тока

     Нагрузка  трансформатора тока — это полное сопротивление внешней цепи Z2, выраженное в омах. Сопротивления r2 и х2 представляют собой сопротивление приборов, проводов и контактов. Нагрузку трансформатора можно также характеризовать кажущейся мощностью S2 В*А. Под номинальной нагрузкой трансформатора тока Z2ном понимают нагрузку, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности. Значение Z2ном дается в каталогах.

     Электродинамическая стойкость трансформаторов тока

     Электродинамическую стойкость трансформаторов тока характеризуют номинальным током  динамической стойкости Iм.дин. или отношением kдин = Термическая стойкость определяется номинальным током термической стойкости Iт или отношением kт= Iт / I1ном и допустимым временем действия тока термической стойкости tт.

     Принцип действия трансформатора постоянного тока.

     Принцип действия измерительного трансформатора постоянного тока аналогичен принципу действия магнитного усилителя. Такой  прибор представляет собой ферромагнитный сердечник с двумя обмотками — постоянного и переменного тока, вспомогательный источник переменного тока и выпрямительное устройство. Подмагничивание сердечника с помощью входного постоянного тока ведёт к изменению магнитной проницаемости сердечника, что приводит, в свою очередь к изменению индуктивного сопротивления в обмотке переменного тока и изменению силы этого тока, выходной сигнал формируется с помощью нагрузочных резисторов в цепи переменного тока и выпрямителя.[3]

     На  слайдах можно увидеть схемы  трансформаторов постоянного тока и сами измерительные трансформаторы тока.

     Преподаватель сообщает, что тема занятия успешно  пройдена и предлагает закрепить  ее.

     Закрепление изученного материала (15 минут). для закрепления материала преподаватель проводит беседу с группой в ходе которой задает следующие вопросы:

1. Определение измерительных трансформаторов.

О.: Измерительный трансформатор— электрический трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичный ток (вторичное напряжение) практически пропорционален (пропорционально) первичному току (первичному напряжению), применяется в качестве измерительного преобразователя при измерениях больших токов, напряжений

2. Виды измерительных трансформаторов.

О.: Трансформатор  напряжения.

      Трансформатор тока.

3. Виды трансформаторов напряжения.

О.:

     - Заземляемый трансформатор напряжения;

• Незаземляемый трансформатор напряжения;
• Каскадный трансформатор напряжения;
• Емкостной трансформатор напряжения;
• Двухобмоточный трансформатор напряжения;
• Трехобмоточный трансформатор напряжения.

4. Виды трансформаторов тока.

О.: - Встроенный трансформатор тока;

  - Опорный трансформатор тока;

  - Проходной трансформатор тока;

  - Шинный трансформатор тока;

  - Втулочный трансформатор тока;

  - Разъемный трансформатор тока;

  - Электроизмерительные клещи.

5. Технические характеристики измерительных трансформаторов.

О.: номинальное  первичное и вторичное напряжение, нагрузка трансформатора, конструкция  трансформатора, схема включения.

6. Принцип работы измерительного трансформатора тока.

     О.: Принцип действия измерительного трансформатора постоянного тока аналогичен принципу действия магнитного усилителя. Такой прибор представляет собой ферромагнитный сердечник с двумя обмотками — постоянного и переменного тока, вспомогательный источник переменного тока и выпрямительное устройство. Подмагничивание сердечника с помощью входного постоянного тока ведёт к изменению магнитной проницаемости сердечника, что приводит, в свою очередь к изменению индуктивного сопротивления в обмотке переменного тока и изменению силы этого тока, выходной сигнал формируется с помощью нагрузочных резисторов в цепи переменного тока и выпрямителя.

     Выдача  домашнего задания (2 минуты). Преподаватель сообщает, что для полного закрепления темы необходимо ее повторить еще раз и дает домашнее задание. Изучить записи в тетради и почитать главу «Измерительные трансформаторы в учебнике Арутюнов В. О., «Электрические измерительные приборы и измерения».

     Окончание занятия (2 минуты). Преподаватель говорит что тема пройдена, благодарит за внимание и выставляет оценки учащимся, которые отвечали материал прошлого занятия. Преподаватель прощается с группой до следующего занятия.

 

     Заключение.

     В данной курсовой разработана методика преподавания дисциплины «Электроснабжение  сельского хозяйства», а именно раздела  «Контрольно-измерительные приборы  и измерительные трансформаторы»  для подготовки специалистов по специальности  «Электрификация и автоматизация  сельского хозяйства». Данная методика способствует лучшему усвоению знаний у учащихся, использованные методы помогают учащимся вникать в суть темы и лучше запомнить ее. В разработанной методике нет лишних элементов, которые могли бы запутывать обучающихся и сбивать их с верного хода мыслей. В целом, цель курсовой работы достигнута, с помощью данной методики упростится процесс восприятия и запоминания.

 

     Библиографический список

1. Акимов, Е. Г. Измерительные трансформаторы напряжения и комплекты трансформаторов постоянного тока/ Е.Г. Акимов. – М.:1984 – 206с.
2. Арутюнов, В. О. Электрические измерительные приборы и измерения/В.О. Арутюнов. – М.: 1958 – 146с.
3. Подласый, И.П. Педагогика: Учебник для студентов высших учебных заведений/ И.П. Подласый. – М.: Просвещение, 1996 – 632с.
4. Харламов, И.Ф. Педагогика: Учебное пособие/ И.Ф. Харламов. – М.: Юристъ, 1997 – 512с.
5. Федеральный Государственный Образовательный Стандарт.