2020-05-25
600
Рис.1- Магнитное поле машины в режиме холостого хода
На холостом ходу магнитное поле машины постоянного тока (Рис.1) создаётся обмоткой возбуждения. Ток в обмотке якоря отсутствует. Магнитное поле достаточно постоянно под полюсами в рабочем зазоре (магнитная индукция Вδ). Между полюсами магнитное поле спадает до нуля (от полюса до геометрической нейтрали n-n’), затем меняет знак и возрастает до противоположного значения Вδ). При вращении якоря в проводниках, лежащих под полюсами N и S, индуцируются ЭДС противоположного направления.
епр= Вδlv
где, l- длина проводника под полюсом машины, v-линейная скорость вращения якоря. Направление ЭДС в проводниках можно определить по правилу правой руки
Линии поля входят в ладонь, большой палец направляется по направлению скорости перемещения проводника, тогда остальные пальцы руки покажут направление ЭДС.
Направления ЭДС в верхней и нижней части обмотки якоря противоположны, так как направление магнитного поля через обе параллельные ветви обмотки якоря одинаковы, а скорости перемещения верхней и нижней части ротора противоположны.
ЭДС во всей параллельной ветви обмотки якоря равна сумме ЭДС всех отдельных проводников параллельной ветви
где, N- число проводников во всей обмотке якоря, 2а- число пар параллельных ветвей обмотки, Вδi- магнитная индукция в месте i-того проводника.
Обычно реальную магнитную индукцию Вδi заменяют на среднее значение Вср
При достаточно большом числе проводников обмотки якоря распределение магнитной индукции под полюсом остаётся примерно постоянным, что означает примерно постоянное значение ЭДС параллельной ветви обмотки якоря. Величина пульсаций ЭДС ΔЕ пропорциональна числу коллекторных пластин на пару полюсов К/р
| К/р | 2 | 4 | 8 | 10 | 20 | 40 |
| ΔЕ% | 100 | 17,2 | 4,0 | 2,5 | 0,62 | 0,16 |
Окружная скорость может быть представлена уравнением
v=πDω/2π=2pτω/2π
где, D-диаметр ротора, ω- частота вращения якоря (ротора) в рад/с, τ-полюсное деление (τ=πD/2р), 2р – число полюсов машины
Магнитный поток полюса Ф=Всрτl, тогда ЭДС можно выразить как
Е=рNωФ/(2πа)=СωФ
где, С=рN/(2πа)- коэффициент, определяемый конструктивными параметрами машины. Таким образом, ЭДС обмотки якоря машины постоянного тока пропорциональна магнитному потоку машины Ф и частоте вращения ротора ω
