а) Электродвижущая сила обмотки якоря
ЭДС наводится в обмотке якоря машины, если её проводники пересекают силовые линии магнитного поля главных полюсов.
Величина ЭДС обмотки якоря Еа определяется суммой ЭДС, индуцированных в секциях одной параллельной ветви.
(1) | ||
где |
p –число пар полюсов; |
|
N – число пазовых проводников обмотки якоря; |
||
а – число пар параллельных ветвей обмотки якоря; |
||
Ф – основной магнитный поток, Вб; |
||
n – частота вращения якоря, об/мин; |
||
- конструктивная постоянная машины. | (2) |
Значение ЭДС также зависит от ширины секции обмотки якоря у1. Наибольшее значение ЭДС соответствует полному шагу (у1=τ), так как в этом случае с каждой секцией обмотки сцепляется весь основной магнитный поток Ф. Если применяются обмотки с укороченным шагом (у1<τ), то каждая секция сцепляется лишь с частью основного потока, а поэтому ЭДС обмотки якоря уменьшается.
б) Электромагнитный момент
При прохождении по пазовым проводникам обмотки якоря тока Iа на каждом проводнике, в результате взаимодействия тока с магнитным полем, появится электромагнитная сила Fэм. Совокупность всех электромагнитных сил на якоре, действующих на плечо, равное радиусу сердечника якоря, создаст на якоре электромагнитный момент М (Н·м).
, | (3) |
где | - конструктивная постоянная. |
Электромагнитный момент машины М при ее работе в двигательном режиме является вращающим, а при генераторном режиме – тормозным по отношению к вращающему моменту приводного двигателя.
Подставив из формулы ЭДС в формулу электромагнитного момента выражение основного магнитного потока Ф=Еа /(Се·n), получим еще одно выражение электромагнитного момента:
М=[60 /(2Π·n)]Е а·Iа=9,56 Рэм /n = Рэм /ω, |
(4) | |
где |
ω = 2Π·n /60 – угловая скорость вращения, рад /с; |
|
Рэм= Еа·Iа –электромагнитная мощность МПТ, Вт. |
Из последней формулы М следует, что в машинах равной мощности электромагнитный момент больше у машины с меньшей частотой вращения якоря.