После соответствующих сокращений и подстановок получим формулу э. д.с. якоря

■ <¹⁷>

Так как величины р, N и а постоянные для данной машины, то формула э. д. с. обмотки якоря может быть упрощена _Ея = _СвЛф(в), (18)

PN

где Се = _bQa = const — постоянная для данной машины величина.

Как видно из этой формулы, э. д. с. обмотки якоря машины постоянного тока зависит от числа оборотов якоря в минуту п и величины магнитного потока Ф.

Пример 3. Определить э. д. с. машины постоянного тока, если число проводов обмотки якоря N = 360 шт., число пар полюсов р = 2, число пар параллельных ветвей обмотки якоря а = 2, число оборотов' якоря п — 2000 об/мин и магнитный поток полюсов Ф = 0,01 вб.

Решение. Величину э. д. с. определяем по формуле (17)

Е_я = ~- пФ — • 2000-0,01 = 120в. '

60 а 60-2 ’

§ 6. Пульсация напряжения

Если взять кольцевой якорь и изобразить вектором э. д. с. каждого витка обмотки якоря, то можно построить потенциальный многоугольник э. д. с. якоря. Условимся вектор э. д. с. рисовать по оси катушки и, если э. д. с. в активной части проводника направлена на нас, вектор э. д. с. направлять по часовой стрелке (рис. 32, а). Нарисовав векторами э. д. с. каждого витка и построив их один по отношению к другому под тем же углом, под которым наклонены плоскости этих витков, получим потенциальный многоугольник э. д. с. обмотки (рис. 32, б).

Вектор АВ, выражающий геометрическую сумму мгновенных значений э. д. с. витков, равен суммарной э. д. с. на щетках машины.

Из приведенного рисунка видно, что э. д. с. машины равна э. д. с. одной параллельной ветви, а токи обеих параллельных ветвей складываются.

2 К. В. Потоцкий 33

\

Число коллекторных пла- К стин на полюс -=—. . . 2р	1	2	4	10	20	30
Величина пульсации Д е %	100	17,2	4	0,62	0,15	0.07

34

Из приведенной таблицы видно, что достаточно десяти коллекторных пластин на полюс, чтобы пульсация была совершенно незначительной.

Вопросы для самопроверки

1 Что такое секция, геометрическая нейтраль, полюсное

деление?

2. Приведите основные расчетные формулы простой петлевой обмотки

3 Каков принцип составления обмоточной таблицы?

4. Как составляется схема параллельных ветвей?

5. Приведите основные расчетные формулы простой двухслойной волновой обмотки.

6. Расскажите о сложных обмотках и приведите расчетные формулы для них.

7. Выведите формулу э д с. обмотки якоря.

8. Что такое пульсация напряжения и от чего она зависит?

Глава III магнитная цепь

§ 1. Устройство и методика расчета ампер-витков для различных участков магнитной цепи

Из формулы (18) э. д. с. обмотки якоря Е_я — С_впФ видно, что э. д. с. машины зависит в основном от величины

магнитного потока Ф, так как число оборотов якоря п обычно бывает у генераторов постоян- ным по величине. Э.д.с. регулируют изменением величины магнитного потока Ф. Магнитный поток машины создает- ся ее главными полюса- ми (рис. 34). Основная часть магнитного пото- ка полюсов проходит в якорь и при его враще-

нии индуктирует в нем э. д. с., эту часть потока назы- вают основным магнитным потоком Ф.

Небольшая часть магнитного потока полюсов замы- кается вокруг проводов обмоток возбуждения по воздуху

Рис.

34. Магнитная цепь машины постоянного тока.

2*

35

и в якорь не проходит. Эта часть магнитного потока, называемая потоком рассеяния Ф_рс, не принимает участия в индуктировании э. д. с. обмотки якоря.

Полный магнитный поток полюсов равен сумме этих потоков

Фполн = Ф -f- Фрс*

Путь, по которому проходят магнитные силовые линии полного магнитного потока полюсов, называют магнитной цепью машины. Магнитные силовые линии проходят по сердечникам полюсов, станине, воздушному зазору между якорем и башмаками полюсов, по зубцам и сердечнику якоря (рис. 34).

Расчет магнитной цепи ведется для каждого участка в отдельности.

Рассмотрим основные принципы расчета магнитной цепи машины постоянного тока. При этом будем исходить из существующих размеров машины, т. е. расчет будет проверочным. При конструировании машины определяют размеры сечения отдельных участков магнитной цепи по рекомендуемым значениям магнитной индукции для этих участков.

Общие принципы расчета ампер-витков для магнитной цепи следующие:

а) для воздушного зазора м. д. с. равна

F₆ = ^B-l(a),

где В — магнитная индукция в воздушном зазоре (тл);

I — длина участка магнитной цепи (м)\ р — магнитная проницаемость воздуха, р — 1,25.

Подставив значение р в формулу, получим

F₆ = 0,8Bl(a); (20)

б) для участка магнитной цепи со сталью находят

г> Ф -г,

В = -jr, по значению магнитной ипдукции В определяют

о

напряженность магнитного поля, равную числу ампер на метр длины участка магнитной цепи (удельные ампер- витки). Н находят по кривым намагничивания, зная величину магнитной индукции В (рис. 35). Для этого откладывают по оси ординат известное значение магнит

36