Р = - ФШ - 2п - 10" . 9,81 [вт] , 2п а 60

или же

р = (ф -. 10-М/ [вт]. \ абО J

Выражение в скобках представляет напряжение якоря. Следовательно

Р = EI [вт],

что дает мощность машины, выраженную в электрических величинах. 2. ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИХ СИЛ

Кривую магнитного поля в воздушном зазоре машины постоянного тока (рис. 2-1) можно разложить в ряд гармоник. Если принять в расчет только основную гармонику, имеющую положительный максимум на оси северного полюса и отрицательный минимум на оси южного полюса, то электродвижущая сила, наводимая в проводниках якоря, будет тоже синусоидальна и ее максимальное значение будет дано формулой (1-3). Эти электродвижущие силы изобразим в виде векторов, вычерченных в виде звезды, причем каждый из векторов представляет электродвижущую силу проводников, расположенных в одном пазу.

Если выразить все величины в единицах системы МКСА, т. е. Ф в вольтсекун-дах, плотность тока А в амперах на метр окружности якоря, и Л в метрах, то

М = pФAd [нм] .

Правильность этой формулы можно проверить, выражая мопщость машины, с одной стороны, через вращающий момент и угловую скорость, и, с другой стороны, через напряжение и ток. В обоих случаях должна получаться та же мощность. Из механики известно, что мошцость в ваттах равна

Р = Мса. 9,81 [вт] .

Вместо угловой скорости подставим

со = 2п - 60

и вместо М-приведенную выше формулу (1-9), тогда

Пусть якорь имеет = 24 паза (рис. 2-1), и в каждом пазу пусть имеется один проводник. Число пар полюсов равно р = 2. Положение пазов в магаит-лом поле определено положением их осей. Механический угол между этими осями равен

360°

®

Vhc. 2-1. Схема четырехполюсной махшшы постоянного тока н кривая индукции в воздушном

зазоре.

Одной паре полюсов соответствует 360 электрических градусов. Векторы мзображаюпще амплитуды электродвижупщх сил, наводимых в проводниках

соседних пазов (рис. 2-2), образуют в общем случае угол в электрических градусах

/9 г

Рис. 2-2. Звезда векторов однослойной обмотки,/) = 2, iV= 24, Р= 12, «= а.

360°

а =--р

Этот угол называется пазовым шагом в звезде векторов. Так как одной паре полюсов соответствует iV/p пазов, то на одну пару полюсов приходится NJp векторов. Если это отношение дано целым числом, то векторы пазов, имеющих то же положение в магнитном поле, совпадают, и общее число лучей звезды векторов будет

так что пазовый шаг дается в виде

360°

а =-р = ра .

В общем случае, когда у я р имеется общий делитель t, то число .лучей звезды равно

Р = (2-2)

и угол между двумя соседними лучами будет

, 360° 360°

- а к что пазовый шаг

Р N,

а = а. (2-4)

t, (2-3)

В нашем случае, когда р = 2 и iV = 24, пазовый шаг а = (360°/24) . 2 = 30°. Число лучей звезды векторов соответствует Р = 24/2 = 12 и угол между соседними лучами а = 360°/12 = а (рис. 2-2).

Рассмотрим двухслойную петлевую обмотку, изображенную на рис. 1-2 и представим ее в развернутом виде (рис. 2-3). В каждом пазу расположены два проводника, один в верхнем слое и другой - в нижнем. Секции образуются таким образом, что проводники верхнего слоя соединены с проводниками

Отдельные лучи векторов звезды обозначены р порядковыми номерами пазов и угол между двумя соседними векторами равен

, 360° 360° а =-=-р = а,

т. е. он равняется пазовому шагу.

Если число пазов и число пар полюсов р не имеют общего делителя, то в машине нет двух пазов с одинаковым положением в магнитном поле и число лучей звезды векторов равно числу пазов

P = Na.

Угол между двумя соседними лучами равен

, 360° 360°

а = -