Принцип действия двигателя постоянного тока

Электрические машины обладают свойством обратимости, т. е. они могут работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. Поэтому если машину постоянного тока подключить к источнику энергии постоянного тока, то в обмотке возбуждения и в обмотке якоря машины появятся токи. Взаимодействие тока якоря с полем возбуждения создает на якоре вращающий электромагнитный момент М_эм.

(7.11)

где ω – угловая частота вращения якоря (рад/с).

Под действием электромагнитного момента якорь машины начнет вращаться, т. е. машина будет работать в режиме двигателя.

В процессе работы двигателя его якорь вращается в магнитном поле. В обмотке якоря индуцируется ЭДС Е_а , направление которой определяют по правилу «правой руки». В двигателе ЭДС направлена против тока I_a, и поэтому ее называют противо-ЭДС якоря.

Для двигателя, работающего с постоянной частотой вращения, подведенное к двигателю напряжение уравновешивается противо-ЭДС обмотки якоря и падением напряжения в цепи якоря:

(7.12)

На основании (7.12) ток якоря определяется по формуле:

(7.13)

Умножив обе части уравнения (7.12) на ток якоря I_a, получим уравнение мощности для цепи якоря:

(7.14)

где — электрическая мощность, подводимая к якорю;

— мощность электрических потерь в цепи якоря.

- электромагнитная мощность, представляющая собой полную электрическую мощность, которая преобразуется в полезную механическую мощность и расходуется на покрытие магнитных (потери в стали якоря), механических и добавочных потерь.