Reacția armăturii la mașinile cu curent continuu
Fluxul magnetic dintr-o mașină de curent continuu este creat de toate înfășurările sale care transportă curent. În modul inactiv, nici un curent nu trece prin înfășurarea armăturii generatorului, dar un curent în gol de valoare mică trece prin înfășurarea armăturii motorului. Prin urmare, în mașină există doar fluxul magnetic principal Ф0, creat de bobina de excitație a polilor și simetric în jurul liniei centrale a acestora (Fig. 1, a).
În fig. 1 și (colectorul nu este prezentat) periile sunt situate lângă firele înfășurării armăturii, de la care există robinete la acestea plăci colectoarecu care sunt conectate în prezent periile. Această poziție a periilor se numește poziție de neutralitate geometrică, adică linia care trece prin centrul armăturii și firele de înfășurare, unde EMF indus de fluxul magnetic principal. etc. s. este zero. Neutralitatea geometrică este perpendiculară pe linia centrală a polilor.
Când o sarcină Rn este conectată la înfășurarea armăturii generatorului sau când cuplul de frânare acționează asupra arborelui motorului, curentul de armătură 1R circulă prin înfășurare, ceea ce creează un flux magnetic de armătură Fya (Fig.1, b). Fluxul magnetic al armăturii este direcționat de-a lungul liniei pe care se află periile. Dacă periile sunt situate pe neutrul geometric, atunci fluxul armăturii este direcționat perpendicular pe fluxul magnetic principal și de aceea se numește flux magnetic transversal.
Orez. 1. Fluxuri magnetice într-o mașină de curent continuu: a — flux magnetic din poli; b — fluxul magnetic al înfăşurării armăturii; c — fluxul magnetic rezultat
Influența fluxului magnetic al armăturii asupra fluxului magnetic principal se numește reacție a armăturii. În generatorul de curent continuu, sub muchia „de rulare” a polului se adaugă fluxurile magnetice, sub muchia „de rulare” se scad. Opusul este valabil pentru motor. Astfel, sub o margine a polului, fluxul magnetic rezultat F crește față de fluxul magnetic principal, sub cealaltă margine a polului acesta scade. Ca urmare, devine asimetric față de linia centrală a polilor (Fig. 1, c).
Neutru fizic - o linie care trece prin centrul armăturii și firele înfășurării armăturii, în care indus de fluxul magnetic rezultat e. etc. s. egal cu zero, se rotește sub un unghi a în raport cu neutralitatea geometrică (în direcția plumbului în generatoare, în direcția întârzierii la motoare). La repaus, neutralitatea fizică coincide cu neutralitatea geometrică.
Ca urmare a reacției armăturii, inducția magnetică în spațiul mașinii devine și mai neuniformă. În firele armăturii, situate în punctele de inducție magnetică crescută, se induce un d. cu mare, ceea ce duce la creșterea diferenței de potențial dintre plăcile colectoare adiacente și la apariția scânteilor pe colector. Uneori arcul se va suprapune pe întregul colector, creând un „cerc de foc”.
În plus, reacția armăturii duce la o scădere a e. etc. v. ancore dacă mașina funcționează într-o zonă aproape de saturație. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când fluxul magnetic principal Ф0 creează o stare saturată a circuitului magnetic, atunci creșterea fluxului magnetic cu + ΔФ sub o margine a polului va fi mai mică decât scăderea cu –ΔФ sub cealaltă ( Fig. 2). Aceasta duce la o scădere a fluxului total al polilor și e. etc. v. ancore de atunci
Impactul negativ al reacției armăturii poate fi redus prin mutarea periilor la neutralitatea fizică.În acest caz, fluxul armăturii este rotit printr-un unghi α și contracurent sub muchia de cădere a polului generatorului scade. Periile sunt deplasate în generator în direcția de rotație a armăturii, iar în motor - împotriva sensului de rotație a armăturii. Unghiul α se modifică odată cu modificarea curentului de armătură Iia. În practică, periile sunt de obicei plasate într-un unghi moderat.
Orez. 2. Influenţa gradului de magnetizare asupra fluxului magnetic rezultat (Iw • ww — ppm din înfăşurarea de excitaţie; Iya • wя — ppm din înfăşurarea armăturii).
La mașinile de putere medie și mare se folosește o înfășurare compensatoare, situată în șanțurile polilor principali și conectată în serie cu înfășurarea armăturii, astfel încât fluxul său magnetic Fk să fie opus fluxului magnetic Fya. Dacă în același timp Fk = Fya, atunci fluxul magnetic din întrefierul practic nu este distorsionat din cauza reacției armăturii.