Сила, воздействующая на проводник с током равна , (рис. 3.8). Для расчета принимаем, что ток во всех проводниках одинаков, индукция на полюсном делении средняя, каждый проводник практически пересекает магнитную линию перпендикулярно. Исходя из этого, можно суммарную силу всех проводников сосредоточить в одном проводнике.
, (3.11)
где – число проводников обмотки якоря.
Электромагнитный момент:
Рис. 3.8 Упрощенная модель машины постоянного тока |
где Da – диаметр сердечника якоря.
Подставляем в выражение для момента (3.12) уравнение силы F (3.11):
, (3.12)
Заменим , , , получим:
, (3.13)
где – конструктивная постоянная, – магнитный поток.
Окончательно уравнение для электромагнитного момента имеет вид:
(3.14)
Электромагнитный момент зависит от потока и тока якоря. В генераторном режиме электромагнитный момент является тормозным.
Уравнение равновесного состояния моментов запишется
, (3.15)
где, – механический момент на валу генератора; – момент холостого хода; – электромагнитный момент.