ерез котушки (електромагніти) або постійними магнітами;
б) ротор (якір), який представляє собою багатошаровий циліндр з листового заліза, що обертається між полюсами статора, причому його вісь збігається з віссю статора; на його периферії паралельно осі розташовані в поглибленнях (пазах) л = 2 мідних провідників; ці провідники, звані активними, з'єднані попарно своїми кінцями з іншими, які розташовані строго уздовж діаметра ротора до називаються пасивними;
в) колектор - циліндр з тією ж віссю, що до у ротора, але значно меншого діаметра, несучий ізольовані між собою мідні пластинки, кожна з яких пов'язана з активним провідником;
г) дві щітки, пов'язані з клемами генератора і притискається до колектора, які закріплюються на двох Діаметрально протилежних пластинках; щітки розташовані уздовж середньої лінії перпендикулярно напрямку індукції, так, щоб знімати максимальну е.р.с.
Розрахунок е.д.с, наводимой в активних провідниках. В /-м провіднику (0 ^/<2fe-l) внаслідок обертання виникає е.д.с, величина якої визначається виразом
В
де dtp /-магнітний потік, що перетинається провідником за інтервал часу dt,
В
ds c - прирощення площі поверхні, описуваної рухомим провідником, за час dt, та B IN - складова В,
нормальна до ds c .
Прирощення площі описуваної поверхні визначається виразом
В
Тут/- Довжина активного провідника, av - його лінійна швидкість, рівна t) = wr, де to-кутова швидкість ротора, м -Його радіус. Остаточно отримуємо
В
У діаметрально протилежному активному провіднику внаслідок симетрії маємо
В
Розрахунок е.. д, с. сукупності провідників, розташованих один бік від нейтральної лінії. У сукупності k провідників праворуч від нейтральної лінії наводиться сумарна
В
де s = 2nrt/n - площа поверхні між двома сусідніми провідниками, і 2J sB/*-Фо-потік, що виходить з полюса індуктора.
Для цих умов можна написати
В
де N - частота обертання ротора (число оборотів в секунду); таким же чином у сукупності провідників ліворуч від нейтральної лінії наводиться е.р.с. E g
В
Ідея намотування полягає в поєднанні між собою 2k провідників так, щоб утворити два однакових комплекту за k послідовно з'єднаних провідників, в кожному з яких виникає е.. д. с. Е, така, що
В
Ця е.р.с. надходить в зовнішній ланцюг через дві щітки, розташовані на колекторі вздовж нейтральної лінії діаметрально протилежно один одному.
У більш загальному випадку, коли генератор має 2/7 полюсів індукторів (кожен з потоком Фо), п провідників ротора, з'єднаних паралельно по 2о гілкам обмотки, индуцируемая е.р.с. має величину
В
Саме на цій пропорційності е.р.с. Е і кутовий скоро-сти а грунтується використання генераторів постійного струму в тахометр, і одне з їх переваг порівняно з іншими тахометричними датчиками полягає в тому, що отримуваний сигнал змінює знак одночасно зі зміною напрямку обертання.
Реакція якоря. Якщо якір пов'язаний із зовнішнім контуром, то е.р.с. викликає в ньому струм, проходить через активні провідники по різні сторони від нейтральної лінії в протилежних напрямках.
Зіставляючи попарно провідники, симетричні відносно нейтральної лінії, встановлюємо, що вони створюють індукцію, перпендикулярну лінії полюсів і пропорційну I; ця поперечна індукція називається реакцією якоря.
Реакція якоря викликає викривлення силових ліній поля до призводить до зміщення нейтральної лінії в напрямку руху. Оскільки е.р.с. знімається з нерухомих щіток, встановлених на спочатку нейтральної лінії (/ = 0), її величина прискорено убуває із зростанням струму.
Експлуатаційні параметри. На холостому ходу (/ = 0) е.. д. с. генератора визначається загальним виразом
де фо - потік, викликаний індукцією, k e і k m - постійні параметри генератора.
В
Коли генератор з'єднаний з навантаженням R, він віддає струм /, який викликає внутрішнє падіння напруги RJ f де Ri - опір якоря, і реакцію якоря, яка зменшує е.р.с. генератора тим більше, чим більше величина струму. Позначаючи k, величину, що характеризує реакцію якоря, можна написати
Падіння напруги на щітках описується виразом
В
або
де ЕЬ і Rb залежать від матеріалів контактів щітка - колектор.
В
Для сукупності генератора з навантаженням отримуємо співвідношення
або
звідки слідують вирази для струму в навантаженні
В
і для напруги на клемах навантаження
З отриманого для V виразу можна укласти, щ...
