1.1.5. Электродвижущая сила (эдс) и электромагнитный момент машины постоянного тока

ЭДС машины постоянного тока наводится в обмотке якоря основным магнитным потоком Ф = [Ср×2р]/[π×D×lя] (магнитный поток одного полюса). Она прямо пропорциональна магнитной индукции на полюсном делении

Вср = [Ф×2р]/[π×D×lя], числу проводников одной параллельной ветви якоря Nп=N/2а (N - общее число проводников в обмотке, 2а – число параллельных ветвей), длине якоря lя (активная длина одного проводника якоря) и скорости движения проводников якоря v=[π·D·n]/60 (D – диаметр якоря, n – частота вращения):

Е = [Вср×N]/[2а×lя×v], или Е= .

Если щётки расположены на геометрических нейтралях, то:

Е = се×n×Ф,

где се = [р×N]/[60×а] – постоянная для данной машины величина, обусловленная её конструкцией и размерами.

Отсюда следует, что ЭДС машины постоянного тока пропорциональна числу оборотов якоря n, основному магнитному потоку Ф и постоянной машины се.

Электромагнитный момент машины постоянного тока М образуется при прохождении электрического тока по пазовым обмоткам якоря и зависит от основного магнитного потока Ф тока якоря Iя и постоянной для данной машины см = р×N/2а, обусловленной её конструкцией и размерами:

М = см×Ф×Iя.

Электромагнитный момент машины постоянного тока является тормозящим в генераторах и вращающим в двигателях.

1.1.6. Выбор типа обмотки якоря

Применение в машинах постоянного тока того или иного вида обмотки якоря обусловлено технико-экономическими требованиями, т. е. выбранный тип обмотки должен обеспечивать необходимую ЭДС при заданном токе и при этом следует стремиться к возможно полному заполнению медью проводников пазов якоря и, кроме того, машина должна иметь минимальную стоимость. Выбранный тип обмотки должен содержать как можно меньше пазовых проводников N, т. к. в противном случае значительная часть площади паза будет занята изоляцией этих проводников, что уменьшает магнитный поток Ф. Поэтому при выборе типа обмотки якоря следует отдавать предпочтение обмоткам с минимальным числом параллельных ветвей, например, простой волновой обмотке с числом параллельных ветвей 2а = 2.

Рекомендации по выбору типа обмотки якоря для двигателей постоянного тока:

Число полюсов 2р	Ток якоря, А	Тип обмотки якоря
2	-	Простая петлевая
4	До 700	Простая волновая
4	От 700 до 1400	Простая петлевая или комбинированная
4	Свыше 1400	Сложная петлевая (двухсекционная) или комбинированная

К условиям, ограничивающим применение простой волновой обмотки, следует отнести предельное значение тока в параллельной ветви (300÷400 А) и среднее значение напряжения между смежными коллекторными пластинами, которое не должно превышать:

- для машин мощностью до 1 кВт – (25÷30) В,

- для машин мощностью более 1 кВт – 16 В.

При превышении указанных пределов появляется вероятность возникновения в машине опасного явления, называемого круговым огнём по якорю.