Armatúra reakció egyenáramú gépekben

Az egyenáramú gépben a mágneses fluxust az összes áramvezető tekercs hozza létre. Üres üzemmódban a generátor armatúra tekercsén nem folyik áram, viszont a motor armatúra tekercsén kis értékű üresjárati áram folyik át. Ezért a gépben csak a Ф0 fő mágneses fluxus van, amelyet a pólusok gerjesztőtekercse hozza létre, és szimmetrikus a középvonaluk körül (1. ábra, a).

ábrán. és (a kollektor nem látható) az armatúra tekercs vezetékei mellett találhatók a kefék, ahonnan ezekhez csapok vannak. gyűjtőlemezekamellyel a kefék jelenleg kapcsolódnak. A kefék ezen helyzetét geometriai semlegességnek nevezik, vagyis az armatúra és a tekercsvezetékek közepén áthaladó vonalnak, ahol a fő mágneses fluxus által indukált EMF. stb. s nulla. A geometriai semlegesség merőleges a pólusok középvonalára.

Ha a generátor armatúra tekercsére Rn terhelést kapcsolunk, vagy ha a fékezőnyomaték a motor tengelyére hat, az 1R armatúraáram átfolyik a tekercsen, ami Fya armatúra mágneses fluxust hoz létre (ábra 1).1. b). Az armatúra mágneses fluxusa azon vonal mentén irányul, amelyen a kefék találhatók. Ha a kefék a geometriai semlegesen helyezkednek el, akkor az armatúra fluxusa a fő mágneses fluxusra merőlegesen irányul, ezért keresztirányú mágneses fluxusnak nevezik.

Rizs. 1. Mágneses fluxusok egyenáramú gépben: a — mágneses fluxus pólusokból; b — az armatúra tekercsének mágneses fluxusa; c – a keletkező mágneses fluxus

Az armatúra mágneses fluxusának a fő mágneses fluxusra gyakorolt ​​hatását armatúra reakciónak nevezzük. Az egyenáramú generátorban a pólus "futó" éle alatt a mágneses fluxusokat összeadják, a "futó" él alatt levonják. A motorra ennek az ellenkezője igaz. Így a pólus egyik széle alatt a keletkező F mágneses fluxus a fő mágneses fluxushoz képest növekszik, a pólus másik széle alatt csökken. Ennek következtében aszimmetrikussá válik a pólusok középvonalához képest (1. ábra, c).

Fizikai semleges – az armatúra közepén és az armatúra tekercs vezetékein áthaladó vonal, amelyben a keletkező mágneses fluxus e. stb. s. egyenlő nullával, a geometriai semlegességhez képest a szögben forog (generátoroknál a kivezetés irányába, motoroknál a lemaradás irányába). Alapjáraton a fizikai semlegesség egybeesik a geometriai semlegességgel.

Az armatúra reakció következtében a géprésben a mágneses indukció még egyenetlenebbé válik. Az armatúra vezetékeiben, amelyek a megnövekedett mágneses indukció helyein helyezkednek el, nagy d.-t indukálnak, ami a szomszédos kollektorlemezek közötti potenciálkülönbség növekedéséhez és szikrák megjelenéséhez vezet a kollektoron. Néha az ív átfedi az egész kollektort, és "körtüzet" hoz létre.

Ezenkívül az armatúra reakciója az e. stb. v. horgonyok, ha a gép telítettséghez közeli zónában működik. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy amikor a fő mágneses fluxus Ф0 telített állapotot hoz létre a mágneses áramkörben, akkor a mágneses fluxus + ΔФ növekedése a pólus egyik éle alatt kisebb lesz, mint a -ΔФ csökkenés a másik alatt ( 2. ábra). Ez a teljes pólusfluxus csökkenéséhez vezet, és e. stb. v. horgonyok azóta

Az armatúra reakció negatív hatása csökkenthető a kefék fizikai semleges helyzetbe állításával, ekkor az armatúra fluxusa α szögben elfordul és a generátor pólusának leeső éle alatti ellenáram csökken. A keféket a generátorban az armatúra forgásirányában, a motorban pedig az armatúra forgásirányával szemben mozgatják. Az α szög az Iia armatúraáram változásával változik. A gyakorlatban a keféket általában mérsékelt szögben helyezik el.

Rizs. 2. A mágnesezettség mértékének hatása a keletkező mágneses fluxusra (Iw • ww — ppm a gerjesztő tekercsből; Iya • wя — ppm az armatúra tekercséből).

Közepes és nagy teljesítményű gépeknél a fő pólusok hornyaiban elhelyezett és az armatúra tekercseléssel sorba kapcsolt kiegyenlítő tekercset alkalmaznak úgy, hogy annak Fk mágneses fluxusa ellentétes legyen az Fya mágneses fluxussal. Ha ugyanakkor Fk = Fya, akkor a légrés mágneses fluxusa gyakorlatilag nem torzul az armatúra reakciója miatt.