Для изменения направления вращения двигателя необходимо изменить направление развиваемого им вращающего момента:
1) изменением полярности напряжения, подводимого к якорю двигателя и, следовательно, направления тока якоря;
2) изменением направления магнитного потока главных полюсов.
Вывод: машины постоянного тока обратимы, при определенных условиях генераторы могут работать в качестве двигателей и наоборот.
39. ЭДС ЯКОРЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
ЭДС проводника обмотки якоря определяется по формуле e пр = Blv .
При вращении якоря ЭДС e пр изменяется. Среднее значение ЭДС проводника e пр cp при его перемещении в пределах полюсного деления можно определить через среднее значение магнитной индукции: e пр cp = B cp lv .
Если обмотка якоря имеет N проводников и 2 а параллельных ветвей, то число последовательно соединенных проводников в каждой параллельной ветви будет N / 2 а . Тогда среднее значение ЭДС машины:
Среднее значение магнитной индукции:
где Ф – магнитный поток одного полюса;
D я – диаметр якоря, м;
2 р – число полюсов машины.
Величина π D я l / 2 p представляет собой поверхность сердечника якоря, приходящуюся на один полюс.
Линейную скорость проводников v можно определить по формуле:
где n – частота вращения якоря, об/мин.
– коэффициент ЭДС, зависящий от конструктивных особенностей машины.
Как видно, ЭДС прямо пропорциональна произведению магнитного потока на частоту вращения. Можно определять как ЭДС генераторов, так и ЭДС двигателей.
Электромагнитная сила в ньютонах, действующая на проводник обмотки якоря, определяется соотношением:
F пр = BII пр = BII я / 2 a ,
где I пр – ток проводника, равный току параллельной ветви, А;
I я – ток якоря, А.
При вращении якоря сила, действующая на проводник, изменяется.
Среднее значение силы можно определить через среднее значение магнитной индукции:
F пр ср = B ср II я / 2 a .
Средний электромагнитный момент, Нм , действующий на якорь, равно:
– коэффициент момента, зависящий от конструктивных особенностей машины.
Как видно, момент электромагнитный прямо пропорционален произведению магнитного потока на ток якоря. По последней формуле можно определять как момент генераторов, так и момент двигателей.
Если момент выражен в ньютоно(метрах, то между коэффициентами ke и k M существует следующее соотношение:
ke / k M ≈ 0,105.
Электромагнитный момент М эм, вызванный взаимодействием магнитного потока и тока якоря, отличается от момента М , развиваемого машиной на валу, вследствие трения в подшипниках, вращающегося якоря о воздух и вентиляционных потерь.