Э. д. с. и напряжение генератора. При вращении якоря в каждом проводнике его обмотки индуцируется э. д. с.
e = Blя?я (57)
где В — индукция в воздушном зазоре машины; lя, ?я — активная длина проводника и скорость его перемещения в магнитном ноле.
Э. д. с. генератора Е равна сумме э. д. с. е, индуцируемых во всех проводниках, входящих в параллельную ветвь обмотки якоря:
E = p/a * N/60 nФ (58)
где N — число проводников обмотки якоря.
произведение p/a * N/60 для каждой данной машины представляет собой некоторую постоянную величину и может быть обозначено сЕ. Поэтому э. д. с.
E = cEФn (59)
Э. д. с. Ев каждой данной машине зависит только от частоты вращения якоря n и магнитного потока Ф. Регулировать ее можно двумя способами:
изменением магнитного потока Ф; для этого требуется изменить ток Iв в обмотке возбуждения;
изменением частоты вращения n.
Напряжение генератора
U = E – Iя?Rя (60)
где Iя?Rя — падение напряжения во всех обмотках, включенных последовательно в цепь якоря (обмотках якоря, добавочных полюсов, компенсационной и последовательного возбуждения);
?Rя— суммарное сопротивление этих обмоток.
Следовательно, для регулирования напряжения генератора надо регулировать его э. д. с. двумя указанными способами. Оба способа используют в тепловозах для регулирования напряжения тяговых генераторов. Генераторы, применяемые для питания цепей управления локомотивов, зарядки аккумуляторных батарей и пр., работают обычно при постоянной частоте вращения п, поэтому регулирование их напряжения осуществляется путем изменения тока возбуждения.
Ток нагрузки и электромагнитный тормозной момент генератора.
В генераторах постоянного тока нагрузка (приемник электрической энергии) включается в цепь обмотки якоря. Поэтому ток нагрузки
Iн = U/Rн = (E – Iя?Rя) / Rн (61)
Следовательно, регулировать ток нагрузки генератора можно двумя способами:
изменением сопротивления Rн приемника;
изменением напряжения U генератора, т. е. его э. д. с. Е.
На каждый проводник обмотки якоря, находящийся в магнитном поле, действует электромагнитная сила
f = Blяiя = BlяIя / (2a) (62)
Совместное действие электромагнитных сил f всех N проводников якоря создает электромагнитный момент (см. § 25):
M = [pN / (2?a)] ФIя (63)
Произведение pN / (2?a) для каждой данной машины представляет собой постоянную величину и может быть обозначено см. Поэтому
M = CMФIя (63′)
Очевидно, что при увеличении тока генератора Iя?Iн увеличивается и электромагнитный тормозной момент М, что требует соответствующего увеличения внешнего момента Мвн первичного двигателя (дизеля), приводящего генератор во вращение.
