Индуктивность возбуждения может быть определена по формуле
, (3.24)
где – число пар полюсов; – число витков обмотки возбуждения; – основной поток одного полюса; – коэффициент, учитывающий тот факт, что часть потока рассеяния сцеплена не со всеми витками обмотки возбуждения; – коэффициент рассеяния.
Увеличение индуктивности обмотки возбуждения при ослаблении магнитного потока может быть учтено умножением (3.24) на коэффициент насыщения , где - ток возбуждения, необходимый для создания номинального магнитного потока при отсутствии насыщения (рис.3.20)
При работе на нелинейном участке кривой намагничивания индуктивность уменьшается и определяется как
.
Обычно постоянная времени обмотки возбуждения у двигателей от одного до нескольких тысяч киловатт изменятся в пределах с.
Изменение потока вносит нелинейность в математическое описание процессов преобразования энергии даже при ненасыщенной магнитной цепи в связи с тем, что ЭДС двигателя пропорциональна произведению потока на угловую скорость, а момент двигателя – потока на ток якоря.
После преобразований (3.23) с учетом математическое описание процессов преобразования энергии записывается в виде уравнения динамической механической и электромеханической характеристик:
; (3.25)
, (3.26)
где – постоянная времени якорной цепи, – индуктивность якоря двигателя; – для компенсированных машин и - для некомпенсированных; – число пар полюсов.
Постоянная времени якорной цепи двигателей средней и большой мощности при работе на естественной характеристике колеблется в пределах с.
Из совместного решения (3.23) и уравнения движения находим выражение для передаточной функции двигателя в виде колебательного звена
