32 Машины постоянного тока [Разд. /
и на коллекторе электрической машины, Мс — тормозящий момент,
вызываемый потерями на гистерезис и вихревые токи в сердечнике
якоря. Эти потери мощности появляются в результате вращения
сердечника якоря в неподвижном магнитном поле полюсов. Возни-
кающие при этом электромагнитные силы оказывают на якорь
тормозящее действие и в этом отношении проявляют себя подобно
силам трения.
В двигателе при установившемся режиме работы
Мэм = Мв + Л1тр + Л1с, (1-76)
где УИВ — тормозящий момент на валу двигателя, развиваемый
рабочей машиной (станок, насос и т. п.).
В генераторе УИ9м является движущим, а в двигателе тормозя-
щим моментом, причем в обоих случаях Мв и МЭм противоположны
по направлению.
Развиваемая электромагнитным моментом УИЭМ мощность Р9„
называется э л е к т р о м а г н и т н о й м о щ н о с т ь ю и равна
где
Q = 2 лп
(1-8)
(1-9)
представляет собой угловую скорость вращения.
Подставим в выражение (1-8) значения УИ9м и Q из равенств
(1-5) и (1-9) и учтем, что линейная скорость на окружности якоря
Тогда получим
п
Рам = 2 BlD„I„nn = 2 Blvla
или на основании выражения (1-1)
Р —— ^Fа1 I а* (1-10)
В обмотке якоря под действием э. д. с. Еа и тока 1а развивается
внутренняя электрическая мощность якоря
Pa = E J a . (1-11)
Согласно равенствам (1-10) и (1-11), Рэм = Ра . т. е. внутренняя
электрическая мощность якоря равна электромагнитной мощности,
развиваемой электромагнитным моментом, что отражает процесс
преобразования механической энергии в электрическую в генера-
торе и обратный процесс в двигателе.
Умножим соотношения (1-3) и (1-6) на 1а. Тогда для генератора
будем иметь
UaIa = EaIa-llra (1-12)
и для двигателя
UaIa = EaIa + Ilra. (1-13)
Левые части этих выражений представляют собой электрические
мощности на зажимах якоря, первые члены правых частей — элек-
тромагнитную мощность якоря и последние члены — электрические
потери мощности в якоре.
Хотя приведенные соотношения получены для простейшей ма-
шины постоянного тока (рис. 1-1), они действительны и в общем
случае при более сложной обмотке якоря, так как э. д. с. и моменты
отдельных проводников складываются. Эти соотношения являются
выражением закона сохранения энергии и отражают процесс пре-
образования энергии в машине постоянного тока.
Согласно им, механическая мощность, развиваемая на валу
генератора первичным двигателем, за вычетом механических
и магнитных потерь превращается в электрическую мощность
в обмотке якоря, а электрическая мощность за вычетом потерь
в этой обмотке выдается во внешнюю цепь. В двигателе элек-
трическая мощность, подводимая к якорю из внешней цепи,
частично расходуется на потери в обмотке якоря, а остальная
часть этой мощности превращается в мощность электромагнит-
ного поля и последняя — в механическую мощность, которая
за вычетом потерь на трение и потерь в стали якоря передается
рабочей машине.
Установленные выше применительно к машине постоянного
тока общие закономерности превращения энергии в__