Từ trường và sức điện động của máy điện một chiều
Từ trường của máy điện một chiều Khi máy điện một chiều không tải, từ trường trong máy chỉ do dòng điện kích từ gây ra gọi là từ trường cực từ, như hình 3-9a. Từ trường cực từ phân bố đối xứng, ở đường trung tính hình học ...
Từ trường của máy điện một chiều
Khi máy điện một chiều không tải, từ trường trong máy chỉ do dòng điện kích từ gây ra gọi là từ trường cực từ, như hình 3-9a. Từ trường cực từ phân bố đối xứng, ở đường trung tính hình học mn, cường độ từ cảm B = 0, thanh dẫn chuyển động qua đó không cảm ứng sđđ. Khi máy điện có tải, dòng điện Iư trong dây quấn phần ứng sẽ sinh ra từ trường phần ứng (hình 3-9b). Từ trường phần ứng hướng vuông góc với từ trường cực từ. Tác dụng của từ trường phần ứng lên từ trường cực từ gọi là phản ứng phần ứng. Từ trường trong máy là từ trường tổng hợp của từ trường cực từ và từ trường phần ứng (hình 3-9c). Do phản ứng phần ứng ở một mỏm cực từ trường được tăng cường (ở đó từ trường phần ứng cùng chiều với từ trường cực từ ), trong khi ở mỏm cực từ kia, từ trường bị yếu đi (ở đó từ trường phần ứng ngược chiều với từ trường cực từ).Hậu quả của phản ứng phần ứng là:
Từ trường trong máy bị biến dạng
Điểm có từ cảm B = 0 dịch chuyển từ trung tính hình học mn đến vị trí mới m’n’, gọi là trung tính vật lý. Góc lệch β thường nhỏ, với máy phát góc lệch β lấy theo chiều quay rôto, và với động cơ điện β có chiều ngược lại. Ở vị trí trung tính hình học, từ cảm B≠0, thanh dẫn chuyển động qua đó sẽ cảm ứng sđđ, gây ảnh hưởng xấu đến việc đổi chiều dòng điện trong máy.
Khi tải lớn,
Dòng điện phần ứng Iư lớn, từ trường phần ứng lớn, phần mỏm cực từ trường được tăng cường bị bão hoà, từ cảm B ở đó tăng lên được rất ít, trong khi đó, mỏm cực kia từ trường giảm đi nhiều. Kết quả là từ thôngΦ của máy bị giảm xuống. Từ thông Φ giảm, kéo theo sđđ phần ứng E ư giảm, làm cho điện áp đầu cực máy phát U giảm. Ở chế độ động cơ, từ thông giảm, làm cho mômen quay giảm và tốc độ động cơ thay đổi.Để khắc phục hậu quả trên, người ta dùng cực từ phụ và dây quấn bù. Từ trường của cực từ phụ và dây quấn bù ngược với từ trường phần ứng. Để kịp thời khắc phục từ trường phần ứng khi tải thay đổi, dây quấn cực từ phụ và dây quấn bù đấu nối tiếp với mạch phần ứng
Sức điện động phần ứng
Sức điện động thanh dẫn
Khi rôto quay, các thanh dẫn phần ứng cắt từ trường, trong mỗi thanh dẫn cảm ứng sđđ là:
e = Btblv(3-3)
trong đó: Btb - cường độ từ cảm trung bình dưới cực từv - vận tốc dài của thanh dẫnl - chiều dài hiệu dụng thanh dẫn.
Sức điện động phần ứng Eư
Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối tiếp nhau thành mạch vòng kín. Các chổi điện chia dây quấn thành nhiều nhánh song song. Sức điện động phần ứng bằng tổng các sức điện động thanh dẫn trong một nhánh. Nếu số thanh dẫn của dây quấn là N, số nhánh song song là 2a (a là số đôi mạch nhánh), số thanh dẫn một nhánh là N/2a, sức điện động phần ứng là:
Tốc độ dài v xác định theo tốc độ quay n (vg/ph) bằng công thức:
D là đường kính của rôtoThay (3-5) vào (3-4) ta được:
Chú ý, từ thông Φ dưới mỗi cực từ là:
Cuối cùng ta có:
trong đó hệ số 
phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn phần ứng.Qua công thức trên ta thấy, sđđ phần ứng tỷ lệ với tốc độ quay phần ứng n và từ thông Φ dưới mỗi cực từ. Muốn thay đổi trị số sđđ, ta có thể điều chỉnh tốc độ quay n, hoặc điều chỉnh từ thông Φ bằng cách điều chỉnh dòng kích từ. Muốn đổi chiều sđđ, ta đổi chiều quay, hoặc đổi chiều dòng điện kích từ.
