Электродвижущая сила обмотки якоря

Для определения э.д.с. обмотки якоря примем трапецеидальное распределение магнитной индукции под полюсами машины (рис.2.1.).

Часть окружности якоря, приходящаяся на один полюс, на­зывается полюсным делением τ. Величина его определяется по формуле

где D — диаметр якоря;

р — число пар полюсов машины.

Рис. 2.1. Распределение магнитной индукции под полюсом

Под серединой полюса, где воздушный зазор между полюсом и якорем равномерен, индукция имеет значение B_δ. В связи с увеличением воздушного зазора и рассеянием к краям полюса индукция уменьшается, а в междуполюсной зоне резко падает. Площадь, ограниченная кривой ABCD и основанием τ, выражает величину магнитного потока под полюсом.

Среднее значение магнитной индукции под полюсом

Согласно закону электромагнитной индукции, средние значения э.д.с., индуктируемых в каждом проводнике обмотки якоря при его вращении со скоростью V_{а ,} равны

Электродвижущая сила машины равна э.д.с., индуктируемой в одной параллельной ветви обмотки якоря. На одну параллельную ветвь обмотки приходится проводников (N — число проводников обмотки якоря). Следовательно, э.д.с. параллельной ветви

Скорость вращения якоря V_а можно записать в следующем виде:

(n – скорость вращения якоря в об/мин), а длину окружности якоря выразить через полюсное деление и число пар полюсов

Тогда

и

где l – длина активной части проводника обмотки (той части, которая пересекается магнитным потоком);

- магнитный поток пары полюсов.

Таким образом, в общем случае э.д.с. машины равна

Как видно из формулы (2.2.), э.д.с. машины не зависит от формы кривой магнитного поля под полюсом, а зависит лишь от величины полезного магнитного потока Ф.

Так как величина для данной машины является постоянной , то окончательную формулу э.д.с. обмотки якоря можно записать в следующем виде: