Режим генератора.

Представим обмотку якоря машины в развернутом виде (рис. 9.9а). Пусть под действием приложенного к валу якоря вращающего момента М_вр от внешнего источника механической энергии (первичного двигателя) якорь вращается по направле­нию движения часовой стрелки с постоянной частотой враще­ния п, т.е. постоянными угловой ω_вр и окружной v скоростями. Тогда в витках параллельных ветвей его обмотки будут индуци­роваться ЭДС е_я, направления которых по правилу правой руки указаны на рис. 9.8. Сумма ЭДС е_я всех витков одной параллель­ной ветви определяет ЭДС Е_я обмотки якоря, равную напряже­нию холостого хода U_xмежду выводами щеток. Если теперь под­ключить к выводам щеток приемник — пассивный двухполюс­ник П с сопротивлением нагрузки R_H (рис. 9.9, б),то в цепях приемника и якоря возникнет ток I_Я, а напряжение между щетка­ми будет U<Е_я. В обмотке якоря направления тока и ЭДС совпа­дают.

Взаимодействие тока в обмотке якоря с магнитным полем глав­ных полюсов по правилу левой руки создает тормозной момент, направленный противоположно вращающему моменту.

При постоянной частоте вращения якоря п вращающий и тор­мозной моменты равны: М_вр = М_тор.

Электрическое состояние цепи якоря описывает уравнение Е_я- I_ЯR_Я=U, которому соответствует схема замещения на рис. 9.9, в,где I_Я, R_Я — сопротивление и ток цепи якоря, равные общему сопротив­лению и сумме токов параллельных ветвей обмотки якоря, вклю­ченных между щетками.

Умножив слагаемые уравнения на I_Я получим уравнение баланса мощностей цепи якоря Е_яI_Я=I²_ЯR_Я+UI_Я

где Е_яI_Я = Р_е - мощность ЭДС Е_я якоря генератора, равная мощ­ности электромагнитного преобразования механической энергии внешнего источника в электрическую энергию Р_эм = M _эм · ω_BP= M _BP ·ω_BP, I²_ЯR_Я -мощность потерь в проводах обмотки якоря; UI_Я=I²_ЯR_H — мощность приемника.

Генератор преобразует механическую энергию в электрическую.