巴中电力变压器的工作原理

巴中电力变压器组中常用的巴中电力变压器为交流巴中电力变压器，是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。以旋转电枢式巴中电力变压器为例介绍机组中巴中电力变压器的工作运行原理。

旋转磁极式巴中电力变压器产生电动势的原理与旋转电枢式相同，都是电磁感应现象。而主要区别有两点：

（1）产生感应电流的方式：旋转电枢式巴中电力变压器通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化，从而产生感应电流；旋转磁极式巴中电力变压器则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线，从而在定子线圈中产生感应电流。

（2）电力输出方式：旋转电枢式巴中电力变压器通过电刷和集电环向外接电路供电；而旋转磁极式巴中电力变压器则直接将电力送往外接电路，因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式巴中电力变压器可提供电高的电压，适用于大型巴中电力变压器。

1.电动势的产生

当导体切割磁场的磁力线时，会在导体中产生感应电动势。

线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上，两者同轴旋转，且相对位置和连接关系不随巴中电力变压器位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在巴中电力变压器的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。

当电枢沿顺时针方向旋转，ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d，并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下，cd边处于N极下，此时ab和cd边中的电动势均改变方向，显然此时电动势为负值。

由上述过程可知，对于一对磁极的单向交流巴中电力变压器、其巴中电力变压器旋转一周，在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布，则可产生正弦交流电动势。

而对于三相交流巴中电力变压器、其各项绕组产生交流电动势的原理与单项交流巴中电力变压器完全相同。

2.电动势的大小

根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、导体中的感应电动势e可由式求得:

E=BLV

B——磁通密度；

L——导体在磁场中的有效长度；

V——导体垂直于磁场方向的运动速度。

而正弦交流电动势的有效值E计算：

E=Kn

式中n——巴中电力变压器转速；

K——巴中电力变压器的结构常数。

交流巴中电力变压器制成后，其结构常数K已成定值。因此，可通过改变巴中电力变压器的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是，通常情况下要求电动势的频率f恒定，而频率f与转速n成正比，所以巴中电力变压器的转速是不能随便调整的。因此，主要通过调节交流巴中电力变压器磁通量的大小，达到调整其输出电压的目的。

3.电动势的频率

当巴中电力变压器磁极对数一定时(如P=1)，其巴中电力变压器每旋转一周，电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。巴中电力变压器旋转两周，产生两个周波的交流电动势，苦巴中电力变压器每秒旋转n/60周，则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f与巴中电力变压器转速n成正比。

当巴中电力变压器的转速一定时(如n=1周/s)，磁极对数P=1，巴中电力变压器每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2，巴中电力变压器每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极，巴中电力变压器每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。

综上所述，交流巴中电力变压器电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比，因此f的计算公式为：

F=P*n/60 (周/s)

改变交流巴中电力变压器的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是，巴中电力变压器制成后，其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后，就不能再随便改变转速n。

4.改善电动势波形的措施

根据要求，交流巴中电力变压器输出电压应为正弦波。但是，由于巴中电力变压器定子铁芯结构、磁极结构、电枢绕组结构、三相巴中电力变压器电枢绕组的连接形式等因素的影响，电动势的波形会产生畸变，形成非正弦交流电动势。

非正弦交流电动势中除含有基波分量外，还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响巴中电力变压器的性能和工况，还影响用电设备的正常工作运行。因此，在设计、生产交流巴中电力变压器时，采取了诸多方法，改善电动势波形，使其成为正弦波。其具体方法有：改善磁极形状、采用斜槽定子、改善定子绕组结构和三相巴中电力变压器采用星形接法。

（1）改善磁极形状：磁极的分布规律由磁极的形状决定，将磁极尖削尖或采用扭斜磁极，使磁通密度B近似按正弦规律分布，进而使电动势成为正弦波；

（2）采用斜槽定子：将定子铁芯扭斜一个槽距的位置，使其成为斜糟定子，无论巴中电力变压器旋转至何种位置，磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变，这样可消除齿谐波的影响；

（3）改善定子绕组结构：交流巴中电力变压器通常采用短距分布式绕组结构，可消除或削弱许多高次谐波分量，使电动势接近于正弦波；

（4）三相巴中电力变压器采用星形接法：三相巴中电力变压器的三相电枢绕组采用星形接法，其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。

5.交流巴中电力变压器励磁方式

巴中电力变压器励磁功率的产生方式，称为其励磁方式。交流巴中电力变压器的励磁方式有他励式和自励式两种。

（1）他励式：励磁功率由本身以外的其他电源供给，这种巴中电力变压器称为:他励式巴中电力变压器。根据获得励磁功率形式的不同，他励式交流巴中电力变压器又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流巴中电力变压器供给励磁功率的；采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁巴中电力变压器供给励磁功率的。

（2）自励式：励磁功率由本身供给的巴中电力变压器称为自励式巴中电力变压器。其励磁功率一般由以下三种方法获得：直接从交流巴中电力变压器输出端取得，由安装在交流巴中电力变压器的定子槽中的副绕组供给；巴中电力变压器电枢绕组为带抽头式的，由抽头处引出部分电枢绕组供给。

综上所述，无论是他励式交流巴中电力变压器，还是自励式交流巴中电力变压器，改变励磁电流的大小，均可调整巴中电力变压器的输出电压。

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★进气系统：
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★排气系统：
  巴中电力变压器组使用脉冲干式排气管，可有效利用废气能量，充分发挥了机（陆用巴中电力变压器组驱动型）性能；机组内装有通径为127mm的排气弯管和排气波纹管，便于连接。
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