2. SEM i moment obrotowy.
Siła elektromotoryczna indukowana w uzwojeniu (niezależnie od rodzaju pracy): E = kF<f>„ gdzie: kn stała maszyny. Jeżeli maszyna pracuje jako prądnica to jej prąd w uzwojeniach płynie w kierunku zgodnym z kierunkiem sem, moc oddawana jest dodatnia- U = E—R,I, gdzie R, - rezystancja obwodu twomika. Jeżeli maszyna pracuje jako silnik to prąd płynie w kierunku przeciwnym do sem:
U = E + R,I,. Siła elektromotoryczna indukowana w uzwojeniu twomika prądnicy jest równoważona przez spadek napięcia na odbiornikach i spadek napięcia na rezystancji obwodu twomika. W silniku natomiast napięcie doprowadzone jest równoważone przez spadek napięcia na rezystancji obwodu twomika i siłę elektromotoryczną często nazywaną przedwełektromotoryczną.
Moment obrotowy: M = kM I, tp jest to moment jaki działa na wirnik maszyny niezależnie od tego czy pracuje ona jako silnik czy prądnica. W silniku moment działa w kierunku zgodnym z kierunkiem wirowania wirnika, w prądnicy w kierunku przeciwnym.
3. Okład prądu, oddziaływanie (reakcja) twornika i jej kompensacja
Okład prądu twornika:
_ a* r*i
4apr Im]'
gdzie: z - liczba prętów uzwojenia, lA - prąd twomika, tp -
podziałka biegunowa, p - liczba par biegunów. Wyrażenie _zlA" oznacza całkowity prąd płynący w całym obwodzie twornika, więc okład prądu oznacza prąd płynący w jednostce długości obwodu twomika. Okład prądu twomika wywołuje przepływ twomika Oa. skierowany w osi szczotek.
1" Wl II B*
nnJrclńc
. Or peta ftei*ych
Oipda
tńdiczhfra-.
, na Uamua
reutratna
G,1i>ićr
r, Ol IO C)
•dJmhiiłnir łnomilca: A) polr na^nrt\r/nr tr staaie ]ałon>tu. B) pr/fpl'n wUriaKuHu Inarnilta, < ) polr r pnr •kci^ianit
Połę magnetyczne wytworzone przez magnes tiwały lub elektromagnes nie jest jedynym polem wytworzonym w maszynie. Nazywa się je polem magnetycznym głównym. Obraz tego pola oraz rozkład indukcji przedstawia rys A), pod biegunami indukcja ma stałą wartość, w strefie neutralnej indukcja jest równa zeru. Rozkład taki występuje tylko przy pracy maszyny bez obciążenia. Jeżeli maszyna jest obciążona, w uzwojeniu wirnika płynie prąd i wytwarza się pole magnetyczne wokół tych uzwojeń rys B). z rysunku widać, że strumień twomika skierowany jest prostopadle do strumienia głównego. Strumień twomika nakłada się na strumień główny tworząc strumień wypadkowy. Zniekształcenie głównego pola magnetycznego przez pole magnetyczne twornika nazywa się oddziaływaniem twornika rys. C). wskutek oddziaływania twomika:
• zmienia się rozkład indukcji magnetycznej pod biegunami
- indukcja jest równa zeru nie w osi neutralnej maszyny, lecz w punkcie przesuniętym w stosunku do niej o pewen kąt.
- zmniejsza się wypadkowy strumień w maszynie nasyconej.
Aby przeciwdziałać skutkom przesunięcia osi neutralnej wykonuje się bieguny komutacyjne umieszczone pomiędzy biegunami głównymi. Działanie tych biegunów musi być proporcjonalne do prądu wirnika dlatego ich uzwojenia połączone są szeregowo z uzwojeniami wirnika. Bieguny komutacyjne nie likwidują zniekształceń pola magnetycznego pod biegunami głównymi. Aby zlikwidować działanie twomika w strefie biegunów głównych w nabiegunnikach biegunów głównych umieszcza się uzwojenie kompensujące połączone szeregowo z uzwojeniem twornika, przy czym kierunek prądu musi przeciwny do kierunku prądu twornika pod danym biegunem.