Продольная и поперечная составляющие тока якоря создают продольную и поперечную составляющие МДС якоря с соответствующими амплитудами:
,
,
где m - число фаз обмотки якоря; - число витков фазы и обмоточный коэффициент обмотки якоря; p - число пар полюсов обмотки якоря.
Максимум волны МДС якоря по продольной оси совпадает с продольной осью (рис.3.9), а максимум волны МДС якоря по поперечной оси - с поперечной осью (рис.3.10). В случае равномерного воздушного зазора между якорем и ротором названные МДС создали бы синусоидальные пространственные волны индукции магнитных полей с амплитудами и . Вследствие неравномерности воздушного зазора действительные распределения индукции (3) не будут синусоидальными. Раскладывая их на гармонические составляющие, выделим основные гармоники (4) с амплитудами и .
Рис.3.9 Рис.3.10
Основные гармоники индукций магнитных полей продольной и поперечной реакции якоря созданы соответствующими потоками реакции якоря:
где - коэффициенты формы поля продольной и поперечной реакции якоря.
Потоки Ф ad и Ф aq вращаются синхронно с ротором и индуктируют в обмотке якоря ЭДС:
где - ЭДС продольной и поперечной реакции якоря.
Рис. 3.11
Построение векторной диаграммы ЭДС и потоков синхронного генератора при смешанной нагрузке (рис.3.11) позволяет получить результирующие ЭДС и поток, соответственно:
.
где индуктирована потоком
Электродвижущие силы и можно представить в виде:
, ,
где , - индуктивные сопротивления продольной и поперечной реакции якоря.