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摘 要：针对《变压器课程设计》教学中，变压器设计公式繁琐，重复计算量大，学生在有限的设计时间内不易掌握等问题进行研究，基于Excel强大的计算功能和友好界面，开发Excel变压器设计程序。使学生用于计算时间减少70% ～80% ，培养学生的工程意识。
关键词：变压器 课程设计 Excel应用 教学研究
中图分类号：G271 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（c）-0219-02
《变压器课程设计》是高等院校电气专业生产实践课重要组成，在该课程实践中，变压器设计大多仍延续手工计算，变压器计算书与数学和物理计算差别很大，为了满足变压器性能指标的要求及优化设计，往往要进行反复的调整与计算，这期间由于变量间相互影响，调整初期很难确定效果如何，经过漫长复杂的计算才能知晓结果是否满足要求，且变压器计算单最终结果需满足多个性能指标（不同型号的变压器性能指标国标GB6451-2008都有具体要求，或客户特别指定，如阻抗电压，线圈温升，负载损耗，空载损耗，铁芯温升等），很难一次设计就满足所有指标，这些指标互相影响，常常某个指标满足要求了，其它指标又不符合标准要求了，周而复始，学生很是疲惫，深感梏燥乏味，且手工计算出错概率大，而变压器计算环环相扣，一步错，下面的计算就得从头再来。变压器设计一般需进行如下的循环计算。
变压器课程设计是建立在电机学，高电压技术，电力电子技术上的具体应用，教学中需要在直观感性和理性认知两个环节，例如阻抗电压计算传统课堂内每个参数的改变对ukx的影响只能定性的分析和介绍，无法完成整体计算和演示。借助于此程序在课堂内自动完成复杂的计算，每个参数改变对ukx的影响及影响程度形象化展示同学面前。
1 教学研究的目的与方法
本课题组以Excel作为平台开发的设计程序集计算、查表、标准比对等功能于一体，通过部分参数的输入如变压器的基本参数变压器容量电压等和改变如铁芯直径，导线线规等，变压器所需的性能指标如阻抗电压，变压器损耗（空载，负载）变压器温升（线圈温升，铁芯温升，油温升）等都由程序自动完成，立刻显示在Excel界面上，并显示是否符合要求。某个指标不合要求，只需特定在界面上调整部分参数（如导线规格），其余所有计算都由计算机自动完成。根据计算单完成变压器布置图及主要生施工图纸的设计，最终实现：
（1）通过部分参数输入变压器计算书的自动生成。
（2）《变压器课程设计》教学中，向学生演示变压器计算书计算整体设计思路，通过参数改变使学生一目了然与每个参数和设计指标间的关系，激发了学生的学习兴趣和热情。
（3）Excel也是大学生《计算机基础》实践部分重要构成，通过该程序的开发，培养学生学以至用，开发创新型思维。
集成开发程序界面变压器计算程序界面主要分为三个主界面和一附表、线圈计算、铁芯计算阻抗负载损耗及成本核算。建立硅钢片性能参数表、铁芯截面积表、变压器技术参数等附表等。图2是线圈计算界面。
如图所示红色字体部分是手动需要输入参数本界面只需通过下拉列表选择所需线规，则程序根据所选线规自动算出线圈幅相和轴向尺寸、导线重量、负载损耗、线圈温升、阻抗电压、成本核算等。
2 教学研究创新性
选择以EXCEL为平台变压器设计程序，满足高等院校《电机学》《变压器课程设计》课程辅助教学要求，程序可在工科同等高校电气类专业中进行推广，具体创新之处主要有：
（1）课程设计时间分配更加合理，传统的计算单设计要占到2～3d，现在1d左右就可以，可以更好的完成铁芯、线圈等工程图绘制，设计说明书编制。
（2）减轻教师负担，考核合理公平，过去老师手工计算无法验算每个学生计算单的正确与否，更无法量化其设计合理性，借助于此程序（教师程序）每个学生的总体计算的正确率、性能参数、成本都可自动量化比较。
（3）实践上符合快速设计的趋势，紧密联系现今变压器行业专业设计，培养学生的工程意识。
3 教学应用效果
通过《变压器课程设计》教学试点运用，在Excel设计程序帮助下，学生自行完成变压器计算书平均不到1d，大多数学生能很快掌握该程序完成变压器计算书的设计。传统手工计算方式与用该程序辅助设计，使变压器课程设计的时间比例发生重大变化，如图3所示。
可看出：借用Excel程序的帮助，变压器计算书所用时间大为减少，在总课时不变情况下学生可以更好地做好施工图绘制和变压器性能分析。
4 结语
Excel辅助设计是现今变压器行业通用设计方法，学校的教学应紧密联系实际，其理论教学及工程设计应同步或超前于现今企业的应用，所培养学生才能为广大企业所欢迎和接受，所以工科院校所授课程应紧密联系当今实际，与时俱进。
参考文献
[1] 崔立君.特种变压器理论与设计[M].北京：科学技术文献出版社，1996.
[2] 陆亦工.机械课程设计EXCEL程序集开发及教学应用研究[J].和田师范专科学校学报，2014，33（2）：68-71.
关键词：变压器 课程设计 Excel应用 教学研究
中图分类号：G271 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（c）-0219-02
《变压器课程设计》是高等院校电气专业生产实践课重要组成，在该课程实践中，变压器设计大多仍延续手工计算，变压器计算书与数学和物理计算差别很大，为了满足变压器性能指标的要求及优化设计，往往要进行反复的调整与计算，这期间由于变量间相互影响，调整初期很难确定效果如何，经过漫长复杂的计算才能知晓结果是否满足要求，且变压器计算单最终结果需满足多个性能指标（不同型号的变压器性能指标国标GB6451-2008都有具体要求，或客户特别指定，如阻抗电压，线圈温升，负载损耗，空载损耗，铁芯温升等），很难一次设计就满足所有指标，这些指标互相影响，常常某个指标满足要求了，其它指标又不符合标准要求了，周而复始，学生很是疲惫，深感梏燥乏味，且手工计算出错概率大，而变压器计算环环相扣，一步错，下面的计算就得从头再来。变压器设计一般需进行如下的循环计算。
变压器课程设计是建立在电机学，高电压技术，电力电子技术上的具体应用，教学中需要在直观感性和理性认知两个环节，例如阻抗电压计算传统课堂内每个参数的改变对ukx的影响只能定性的分析和介绍，无法完成整体计算和演示。借助于此程序在课堂内自动完成复杂的计算，每个参数改变对ukx的影响及影响程度形象化展示同学面前。
1 教学研究的目的与方法
本课题组以Excel作为平台开发的设计程序集计算、查表、标准比对等功能于一体，通过部分参数的输入如变压器的基本参数变压器容量电压等和改变如铁芯直径，导线线规等，变压器所需的性能指标如阻抗电压，变压器损耗（空载，负载）变压器温升（线圈温升，铁芯温升，油温升）等都由程序自动完成，立刻显示在Excel界面上，并显示是否符合要求。某个指标不合要求，只需特定在界面上调整部分参数（如导线规格），其余所有计算都由计算机自动完成。根据计算单完成变压器布置图及主要生施工图纸的设计，最终实现：
（1）通过部分参数输入变压器计算书的自动生成。
（2）《变压器课程设计》教学中，向学生演示变压器计算书计算整体设计思路，通过参数改变使学生一目了然与每个参数和设计指标间的关系，激发了学生的学习兴趣和热情。
（3）Excel也是大学生《计算机基础》实践部分重要构成，通过该程序的开发，培养学生学以至用，开发创新型思维。
集成开发程序界面变压器计算程序界面主要分为三个主界面和一附表、线圈计算、铁芯计算阻抗负载损耗及成本核算。建立硅钢片性能参数表、铁芯截面积表、变压器技术参数等附表等。图2是线圈计算界面。
如图所示红色字体部分是手动需要输入参数本界面只需通过下拉列表选择所需线规，则程序根据所选线规自动算出线圈幅相和轴向尺寸、导线重量、负载损耗、线圈温升、阻抗电压、成本核算等。
2 教学研究创新性
选择以EXCEL为平台变压器设计程序，满足高等院校《电机学》《变压器课程设计》课程辅助教学要求，程序可在工科同等高校电气类专业中进行推广，具体创新之处主要有：
（1）课程设计时间分配更加合理，传统的计算单设计要占到2～3d，现在1d左右就可以，可以更好的完成铁芯、线圈等工程图绘制，设计说明书编制。
（2）减轻教师负担，考核合理公平，过去老师手工计算无法验算每个学生计算单的正确与否，更无法量化其设计合理性，借助于此程序（教师程序）每个学生的总体计算的正确率、性能参数、成本都可自动量化比较。
（3）实践上符合快速设计的趋势，紧密联系现今变压器行业专业设计，培养学生的工程意识。
3 教学应用效果
通过《变压器课程设计》教学试点运用，在Excel设计程序帮助下，学生自行完成变压器计算书平均不到1d，大多数学生能很快掌握该程序完成变压器计算书的设计。传统手工计算方式与用该程序辅助设计，使变压器课程设计的时间比例发生重大变化，如图3所示。
可看出：借用Excel程序的帮助，变压器计算书所用时间大为减少，在总课时不变情况下学生可以更好地做好施工图绘制和变压器性能分析。
4 结语
Excel辅助设计是现今变压器行业通用设计方法，学校的教学应紧密联系实际，其理论教学及工程设计应同步或超前于现今企业的应用，所培养学生才能为广大企业所欢迎和接受，所以工科院校所授课程应紧密联系当今实际，与时俱进。
参考文献
[1] 崔立君.特种变压器理论与设计[M].北京：科学技术文献出版社，1996.
[2] 陆亦工.机械课程设计EXCEL程序集开发及教学应用研究[J].和田师范专科学校学报，2014，33（2）：68-71.