Эдс обмотки якоря

Представим, что в постоянном магнитном поле (то есть В = const), перпендикулярно полю со скоростью V движется проводник длиной l_пр. Найдем ЭДС проводника, которая наводится в этом поле (рис. 16.5).

Рис. 16.5. Проводник в постоянном магнитном поле

Через время dt проводник, пройдя расстояние dx, займет положение А'B'.

–закон Фарадея; (16.1)

, (16.2)

где – нормаль к поверхности, через которую проходит магнитный поток;

S – площадь, которую пересекает проводник при движении.

Из рис. (16.5) следует: , поэтому для Е_пр можем записать:

; (16.3)

; (16.4)

; (16.5)

; (16.6)

где - активная длина проводника (та часть, которая находится в магнитном поле).

В реальной электрической машине имеется не один проводник в обмотках якоря, а N проводников, которые в общем случае соединяются последовательно и параллельно. Проводники эквивалентны друг другу, поэтому в каждом будет наводиться одна и та же ЭДС.

Схема замещения при последовательном соединении проводников обмотки якоря изображена на рис. 16.6.

Рис. 16.6. Схема замещения

I_Я = I_ПР.

По второму закону Кирхгофа:

Е_пр1+ Е_пр2 +…+ Е_прn = R_я·I_я; (16.7)

N·E_пр = R_я·I_я = E_я; (16.8)

Для уменьшения тока в отдельных проводниках обмотки якоря, а главным образом для удобства изготовления обмотки якоря, эту обмотку часто выполняют в виде параллельных ветвей (рис. 16.7).

Рис. 16.7. Обмотка якоря

Введем величину а – число пар параллельных ветвей, 2а – число параллельных ветвей.

2а·х = N, (16.9)

где х – число проводников в одной параллельной ветви:

. (16.10)

Тогда I_я = I_пр·2a; (16.11)

; (16.12)

, (16.13)

где , (16.14)

(D_я – диаметр якоря).