РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ И ЕЕ ВИДЫ

Реакция якоря. При работе машины под нагрузкой по обмотке якоря проходит ток, вследствие чего возникает МДС якоря. Воздействие МДС якоря на магнитное поле машины называют реакцией якоря.

Поля якоря и индуктора, действующие совместно, образуют результирующее поле, характер которого на основании рис.5-10, а и б показан на рис.5-11. Полярность полюсов и направления токов якоря на этом рисунке соответствует случаю, когда в режиме генератора (Г) якорь вращается по часовой стрелке, а в режиме двигателя (Д) – против часовой стрелки.

Из рис.5-11 видно, что под влиянием поля якоря результирующее поле машины изменяется. Это явление и называется реакцией якоря.

Поперечная реакция якоря. При установке щеток на геометрической нейтрали 1-1 (рис.5-10, б) поле якоря направлено поперек оси полюсов, и в этом случае оно называется полем поперечной реакции якоря.

Как следует из рис.5-11, поперечная реакция якоря вызывает ослабление поля под одним краем полюса и его усиление под другим, вследствие чего ось результирующего поля поворачивается в генераторе по направлению вращения якоря, а в двигателе – в обратную сторону. Если условно, как иногда это делается, рассматривать линии магнитной индукции в качестве упругих нитей, то возникновение электромагнитного момента можно рассматривать как результат действия упругих сил этих нитей, стремящихся сократиться и повернуть якорь.

Под воздействием поперечной реакции якоря нейтральная линия на поверхности якоря, на которой В=0, поворачивается из положения геометрической нейтрали 1-1 на некоторый угол β в положение 2-2 (рис.5-11), которое называется линией физической нейтрали (линия, соединяющая точки окружности якоря, в которых индукция равна нулю). В генераторе физическая нейтраль повернута в сторону вращения якоря, а в двигателе – в обратную.

При установке щеток на геометрической нейтрали суммарная ЭДС от поля реакции якоря в каждой параллельной ветви обмотки и на щетках равна нулю.

Продольная реакция якоря. Если щетки сдвинуты с геометрической нейтрали на 90⁰ (рис.5-12), то поле якоря действует вдоль оси полюсов и называется полем продольной реакции якоря. Это поле в зависимости от направления тока в якоре оказывает на поле полюсов намагничивающее или размагничивающее действие, и в результате его взаимодействия с полем полюсов электромагнитный момент не возникает. Индуктируемая при вращении якоря ЭДС на щетках будет в этом случае так же равна нулю.

Таким образом, реакция якоря оказывает неблагоприят­ное влияние на работу машины постоянного тока: а) физи­ческая нейтраль смещается относи­тельно геометрической нейтрали на некоторый угол β, б) искажается кривая распределения индукции в воздушном зазоре и возрастает индукция под одним из краев главных полюсов, что ведет к повышению напряжения в секциях, когда их стороны проходят зоны с увеличенной индукцией. Кроме того, результирующий магнитный поток машины при насыщенной магнитной цепи уменьшается.

Реакция якоря при сдвиге щеток с геометрической нейтрали. В этом случае окружность якоря с обмоткой можно разделить на четыре зоны (рис.5-13). Две из них охва­тывают стороны секций в пределах угла 2 а и образуют продольную МДС F_ad = (2 α / π )A, а две другие охватывают стороны секций в пределах угла (π — 2α) и образуют поперечную МДС F =( π -2 α )А/ π.

Продольная МДС F_ad создает продольный поток Φ_αd, который может сильно увеличивать или уменьшать результи­рующий магнитный поток машины Ф_рез в зависимости от того, совпадает МДС F_ad с F_B или направлена против нее.

Рис. 5-13. Схемы возникновения продольной (а) и по­перечной (б) МДС якоря при сдвиге щеток с геометри­ческой нейтрали

Направление определяется тем, в какую сторону сдвинуты щетки. Если щетки сдвинуты по направлению вращения генератора или против направления вращения электро­двигателя, то продольная МДС F_ad размагничивает машину. При сдвиге щеток в обратном направлении МДС F_ad подмагничивает машину. Свойство продольной МДС F_ad изменять результирующий магнитный поток Ф_рез исполь­зуется в некоторых специальных машинах, например в эле­ктромашинных усилителях с поперечным полем. Поперечная МДС F_aq создает магнитный поток Ф_аq; она действует на поток Ф_рез так же, как и при расположении щеток на геометрической нейтрали.

Поиск по сайту: