9.4 Эдс, индуцируемая в обмотке якоря

Приведенные ранее формулировки закона электромагнитной индукции неудобны для практики, так как выражают ЭДС через переменные физические величины, которые сравнительно трудно рассчитать и измерить (скорость изменения магнитного потока, скорость пересечения силовых линий, магнитная индукция). Поэтому, применяя логические рассуждения и известные зависимости, ЭДС генератора выражают через магнитный поток возбуждения и частоту вращения машины.

Как указывалось, магнитная индукция распределена по окружности якоря неравномерно (трапецеидальный закон распределения), что вызывает пульсации ЭДС в каждой секции. Однако при суммировании ЭДС большого числа секций обмотки якоря пульсации сглаживаются и на зажимах машины ЭДС имеет постоянное усредненное значение. Поэтому реальное магнитное поле машины можно заменить равномерным с одинаковым средним значением магнитной индукции по всей боковой поверхности якоря.

Среднее значение магнитной индукции равно отношению магнитного потока полюса к площади, которую он пронизывает:

где τ — полюсное деление; l — длина якоря, равная активной длине секции обмотки.

Введя обозначение , где D — диаметр якоря, получим

Среднее значение ЭДС, индуцируемой в одном активном проводнике обмотки, определим по формуле закона электромагнитной индукции: . Следовательно,

Линейная скорость движения проводников обмотки якоря в (м/с) , где D — диаметр якоря, м; n — частота вращения якоря, об/мин.

Следовательно,

.

ЭДС генератора равна сумме ЭДС последовательно соединенных проводников, число которых равно числу всех проводников обмотки N, деленному на число параллельных ветвей 2а:

Величину — называют постоянной генератора. Таким образом, , т. е. ЭДС генератора постоянного тока прямо пропорциональна частоте вращения якоря, магнитному потоку возбуждения и зависит от конструктивных особенностей машины, характеризуемых постоянной .

Сделать:

Отсканировать и вставить разделы 2.1-2.4, рисунок 3.19