Электродвижущая сила и электромагнитный момент ДПТ.

Рис. 1.3

 

При вращении ротора ДПТ в каждом активном проводнике обмотки якоря, пересекающем нормальные к его поверхности силовые линии магнитного поля полюсов наводятся ЭДС с направлением определяемым по правилу правой руки и величиной, определяемой выражением

 

,

где - длина активного проводника, B - индукция в данной точке воздушного зазора, u - линейная скорость перемещения проводника относительно линий нормальной к поверхности ротора индукции. При этом при вращении ротора ЭДС в каждом проводнике является периодической переменной во времени величиной.

ЭДС якоря машины равна алгебраической сумме ЭДС проводников, образующих одну параллельную ветвь машины. Каждая параллельная ветвь представляет собой группу последовательно соединённых секций, ток в которых имеет одинаковое направление. Для простой петлевой обмотки число параллельных ветвей 2а всегда равно числу полюсов 2р.

Таким образом для двухполюсной машины обмотка якоря по отношению к щёткам имеет две параллельных ветви, ЭДС в проводниках которых направлены согласно. Несмотря на то, что при вращении ротора всё новые и новые проводники будут образовывать параллельные ветви, направление ЭДС в проводниках, а также направление суммарной ЭДС параллельной ветви или ЭДС якоря Ея остаётся неизменной при неизменном направлении вращения ротора.

Поскольку число активных проводников параллельной ветви составляет десятки и даже сотни, то несмотря на пульсирующий характер ЭДС каждого из проводников суммарная ЭДС

остается практически постоянной при постоянной скорости вращения ротора. В таком случае можно воспользоваться значением средней индукции в воздушном зазоре машины В_ср и найти ЭДС ее как

,

где - среднее значение ЭДС в каждом проводнике обмотки,

N/2a- число проводников параллельной ветви.

Зная, что линейная скорость равна

где n - угловая частота вращения ротора в об/мин, D - диаметр ротора, получим:

Т.к. полюсное деление , то .

Тогда

.

Т.к. произведение есть площадь, которую пронизывает полезный магнитный поток полюса Ф, то величина этого потока может быть определена как:

.