2019-11-24
На вал якоря динамо-машины намотана веревка, к которой прикреплен груз. Опускаясь, груз вращает якорь. Когда якорь достаточно раскрутился, к клеммам машины присоединили сопротивление нагрузки. Изобразите на графике зависимость скорости вращения якоря от времени с момента начала движения груза.
Решение:
Так как до подключения нагрузки момент внешних сил, действующих на якорь, постоянен, то якорь вращается с постоянным угловым ускорением и его скорость увеличивается пропорционально времени.
Посте подключения нагрузки по обмотке якоря пойдет ток. Благодаря этому на якорь в магнитном поле статора будет действовать момент сил, пропорциональный (как и сила, действующая в магнитном поле на проводник с током) величине тока. Згот момент сил тормозит вращение якоря Так как ток, идущий по обмотке якоря пропорционален э д.с. индукции, возникающей в обмотке, а э.д.с. индукции, в свою очередь, пропор циональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего обмотку, то есть угловой скорости вращения якоря, то при некоторой угловой скорости $\omega_{0}$ момент силы, действующей на якорь со стороны груза, будет равен моменту тормозящей силы, действующей на якорь в магнитном поле $\omega_{0}$ и есть скорость установившегося вращения якоря.
График зависимости скорости вращения якоря от времени показан на рисунке: красной линией - для случая, когда скорость вращения якоря в момент подключения нагрузки была меньше $\omega_{0}$, и синей - когда она была больше $\omega_{0}$.
