Уравнения электромеханической характеристики в осях α, β имеют вид:
,
,
(6.5)
Обмотка дополнительных полюсов и компенсационная обмотка в процессе электромеханического преобразования энергии не участвуют. Компенсационная обмотка (КО) компенсирует МДС поперечной реакции якоря, а обмотка дополнительных полюсов (ДП) создает в зоне коммутации тока в проводниках обмотки якоря магнитное поле такой величины и направления, при которых процесс коммутации протекает благоприятно.
Выражения для потокосцеплений имеют вид:
(6.6)
Lв–индуктивность обмотки возбуждения;
Lя Σ –суммарная индуктивность рассеяния обмоток якоря (ОЯ), демпфирующей (ДО) и компенсационной обмотки (КО), так как основная МДС обмотки ОЯ компенсируется по оси α МДС обмотки КО;
Rя Σ –сопротивление, включающее в себя все сопротивления якорной цепи машины.
Подставив выражения для потокосцеплений (6.6) в систему уравнений (6.5), получим:
(6.7)
Произведение есть ЭДС двигателя:
– конструктивный коэффициент;
N - число активных проводников;
α – число параллельных ветвей якорной обмотки.
С учетом последних выражений, система уравнений механической характеристики будет иметь вид:
(6.8)
Для машины постоянного тока с независимым возбуждением уравнения статических электромеханической и механической характеристик получим, полагая
(6.9)
(6.10)
Важным показателем свойств двигателя является величина статической жесткости:
(6.11)
В выражении (6.10) при М = 0 имеем.
Тогда , отсюда:
,
, (6.12)
,
.