Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока Электродвижущая сила. Она наводится в обмотке якоря основным магнитным потоком. Исходной формулой для получения выражения электродвижущей силы обмотки якоря является формула закона электромагнитной индукции Е = Blvsinα Если применить ряд упрощений, например, заменим действительное распределение индукции в зазоре прямоугольным (график 2), при этом высоту прямоугольника примем равной максимальному значению индукции , а ширину — равной величине , при которой площадь прямоугольника равна площади, ограниченной криволинейной трапецией. Величина bm длина полюсной дуги(внутренняя дуга полюсного наконечника) Величина bi называется расчетной полюсной дугой. αi= , где (4,10) αi - коэффициент полюсного перекрытия τ - полюсное деление В машинах постоянного тока расчетная полюсная дуга мало отличается от полюсной дуги : , (4.11) Воспользовавшись коэффициентом полюсного перекрытия , получим (4.12) Коэффициент полюсного перекрытия имеет большое влияние на свойства машины постоянного тока. На первый взгляд кажется целесообразным выбрать наибольшее значение , так как это способствует увеличению потока Ф, а следовательно, и увеличению мощности машины (при заданных размерах). Однако слишком большое , приведет к сближению полюсных наконечников полюсов, что будет способствовать росту магнитного потока рассеяния и неблагоприятно отразится на других свойствах машины. При этом полезный поток машины может оказаться даже меньше предполагаемого значения Обычно = 0,6÷0,8, при этом меньшие значения соответствуют машинам малой мощности. При выводе формулы ЭДС будем исходить из прямоугольного закона распределения индукции в зазоре, при этом магнитная индукция на участке расчетной полюсной дуги равна , а за ее пределами равна нулю и в проводниках, расположенных за пределами , ЭДС не наводится. А также приняв ряд других упрощений, получим выражение ЭДС машины постоянного тока (В): се = | (4.13)  Рис. 4.9. Распределение магнитной индукции в воздушном зазоре машины постоянного тока В системе СИ формула 4.13 примет вид Еа = Фω=kФω  | где Еа - ЭДС машины постоянного тока се - постоянная для данной машины величина; k - постоянная для данной машины величина в системе СИ Ф — основной магнитный поток, Вб; — частота вращения якоря, об/мин; ω - частота вращения якоря, рад/с; р - число пар полюсов обмотки якоря; N - число пазовых сторон обмотки якоря; а - число пар параллельных ветвей обмотки якоря; Электромагнитный момент. При прохождении по пазовым проводникам обмотки якоря тока на каждом из проводников появляется электромагнитная сила, которая определяется по закону Ампера . (4.14) Совокупность всех электромагнитных сил на якоре, действующих на плечо, равное радиусу сердечника якоря , создает на якоре электромагнитный момент М. Можно получить формулу для определения электромагнитного момента М обмотки якоря (4.15) или в системе СИ М = ФIа = kФIа  | где М - электромагнитный момент машины постоянного тока, Н/м (ньютон делить на метр) см - постоянная для данной машины величина; Ф — основной магнитный поток, Вб (вебер) р - число пар полюсов обмотки якоря N - число пазовых сторон обмотки якоря а - число пар параллельных ветвей обмотки якоря — ток якоря, А; Электромагнитный момент машины при ее работе в двигательном режиме является вращающим, а при генераторном режиме — тормозящим по отношению к вращающему моменту приводного двигателя. Подставив из (4.13) в (4.15) выражение основного магнитного потока , получим еще одно выражение электромагнитного момента: , (4.16) М = Рэм/ω где — угловая скорость вращения; (4.17) Рэм— электромагнитная мощность машины постоянного тока,Вт. Из (4.16) следует, что в машинах равной мощности электромагнитный момент больше у машины с меньшей частотой вращения якоря. |