Принцип действия и основные уравнения теории МПТ.

Между полюсами N и S находится якорь, на поверхности которого уложен виток abcd, концы его выведены к кольцам, которых касаются угольные щетки.

Если якорь привести во вращение, то в его проводниках наведётся э.д.с., согласно закону электромагнитной индукции:

е _пр = Bℓυ (т.е. э.д.с. пропорциональна В поля).

Следовательно, по витку потечет ток, который взаимодействуя с главным магнитным полем создаёт момент (в двигательном режиме – вращающий, в генераторном – тормозной).

Таким образом,

n → е _пр = Bℓ υ → I_я взаимодействует с Ф

МПТ принципиально отличаются от машин переменного тока наличием коллектора – устройством, благодаря которому есть возможность снимать ток определенной полярности (щётка А снимает ток только того проводника, который находится под полюсом “N”, а щётка В – под полюсом “S”), в результате чего щёточно-коллекторный узел позволяет получить постоянный ток.

Современная МПТ (в отличие от модели) имеет не менее 4х полюсов, есть добавочные полюса, компенсационная обмотка.

Основные уравнения:

1) Mэм = Fпр·Dя = B ·ℓ· Iя ·Dя = Cм Ф Iя

Fпр = B ℓ Iя (электромагнитная сила, действующая на проводник с током в магнитном поле)

Mэм = Cм Ф Iя

2) Рэм = Mэм Ω = B·ℓ·Dя Iя *n/30 = B ℓ υ Iя = Ея · Iя

Рэм = Ея·Iя

3) Уравнения электрического состояния МПТ

Генераторный режим: Uя = Ея – Iя ·rя

Напряжение меньше э.д.с. на величину падения напряжения в сопротивлении обмотки якоря Uя < Е

Двигательный режим: Uя = Ея + Iя·rя

Приложенное напряжение уравновешивается э.д.с. и Iя rя

Умножим уравнения Uя на Iя получим:

4) Уравнения баланса мощностей

Генераторный режим: Uя Iя = Ея Iя – (Iя)²·rя

[Р₂] [Рэм] [ΔРэл]

Рэм = Р₂ + ΔРэл

Двигательный режим: Uя Iя = Ея Iя + (Iя)²·rя

[Р₁] [Рэм] [ΔРэл]

Р₁ = Рэм + ΔРэл