Г) Электродвижущие силы коммутируемой секции

Вначале найдем реактивную э.д.с. При этом будем считать, что ширина секции равна полюсному делению и что ширина щетки b_щ равна ширине коллекторной пластины b_к. Для этого случая можем написать:

(5-35)

Здесь мы опускаем знак минус и считаем, что закон изменения тока di/dt в коммутируемых секциях один и тот же, индуктивность L_R учитывает и взаимную индуктивность. Ее мы можем найти следующим образом:

где y и w_с — потокосцепление секции и ее число витков;
L_R — расчетная магнитная проводимость, равная:

где l и l_л — длины пазовой и лобовой частей секции (рис 5-33), l_п и l_л — коэффициенты магнитной проводимости (взаимная индукция учитывается умножением на 2 коэффициента l_п для пазовой части секции); z = 2·0,4pl_п + l_л/l·0,4pl_л — коэффициент магнитной проводимости, отнесенный к единице длины пазовой (активной) части секции, следовательно,

L_R = 2w²_clz·10^-8 . (5-36)

Рис. 5-33. К определению реактивной э.д.с. e_R.

Мы определяем среднее значение реактивной э.д.с. е_R. В соответствии с этим можем написать:

где

следовательно,

(5-37)

где , см/с — окружная скорость якоря.

Подставляя (5-36) и (5-37) в (5-35), получим:

e_R = 2w_cAlzv_a·10^-8, В. (5-38)

Полученная формула имеет большое практическое значение, хотя и не является точной. Она показывает, от каких в основном факторов зависит э.д.с. e_R. Коэффициент z для нормальных машин лежит в сравнительно узких пределах и может быть определен опытным путем. Его значение для машин с открытыми пазами на якоре z = 3,7÷6, для машин с полузакрытыми пазами на якоре z = 6÷9; оно тем больше, чем больше глубина паза и чем меньше его ширина.

Коммутирующая э.д.с., наведенная в коммутируемой секции внешним полем, рассчитывается по следующей формуле

E_к = 2w_cB_кlv_a·10^-8, В, (5-39)

где В_к, Гс — индукция внешнего поля в коммутационной зоне.