Armaturreaktion i DC-maskiner
Det magnetiska flödet i en DC-maskin skapas av alla dess strömförande lindningar. I viloläge flyter ingen ström genom generatorns ankarlindning, men en tomgångsström av litet värde flyter genom motorns ankarlindning. Därför finns det i maskinen endast det magnetiska huvudflödet Ф0, skapat av polernas excitationsspole och symmetriskt runt deras mittlinje (fig. 1, a).
I fig. 1, och (kollektorn visas inte) borstarna är placerade bredvid ankarlindningens trådar, från vilka det finns kranar till dessa samlarplattorsom borstarna för närvarande är anslutna till. Denna position av borstarna kallas positionen för geometrisk neutralitet, det vill säga linjen som går genom mitten av ankaret och lindningstrådarna, där EMF induceras av det huvudsakliga magnetiska flödet. etc. s. är noll. Geometrisk neutralitet är vinkelrät mot polernas mittlinje.
När en last Rn är ansluten till generatorns ankarlindning eller när bromsmomentet verkar på motoraxeln, flyter ankarströmmen 1R genom lindningen, vilket skapar ett ankarmagnetiskt flöde Fya (Fig.1, b). Armaturens magnetiska flöde riktas längs linjen på vilken borstarna är placerade. Om borstarna är placerade på den geometriska neutralen, så riktas ankarflödet vinkelrätt mot det magnetiska huvudflödet och kallas därför tvärgående magnetiskt flöde.
Ris. 1. Magnetiska flöden i en DC-maskin: a — Magnetiska flöden från poler. b — magnetiskt flöde hos ankarlindningen; c — det resulterande magnetiska flödet
Inverkan av magnetiskt ankarflöde på det magnetiska huvudflödet kallas ankarreaktion. I likströmsgeneratorn, under polens "löpande" kant, adderas de magnetiska flödena, under den "löpande" kanten subtraheras de. Motsatsen gäller för motorn. Således, under en kant av polen, ökar det resulterande magnetiska flödet F jämfört med det magnetiska huvudflödet, under den andra kanten av polen minskar det. Som ett resultat blir den asymmetrisk med avseende på polernas centrala linje (fig. 1, c).
Fysisk neutral — en linje som går genom mitten av ankaret och trådarna i ankarlindningen, i vilken inducerad av det resulterande magnetiska flödet e. etc. s. lika med noll, roterar i en vinkel a i förhållande till geometrisk neutralitet (i ledningsriktningen i generatorer, i riktning mot eftersläpning i motorer). Vid tomgång sammanfaller fysisk neutralitet med geometrisk neutralitet.
Som ett resultat av ankarreaktionen blir den magnetiska induktionen i maskingapet ännu mer ojämn. I ankarets ledningar, belägna vid punkterna med ökad magnetisk induktion, induceras en stor d. med, vilket leder till en ökning av potentialskillnaden mellan intilliggande kollektorplattor och till uppkomsten av gnistor på kollektorn. Ibland kommer bågen att överlappa hela samlaren, vilket skapar en "cirkelbrand".
Dessutom leder ankarreaktionen till en minskning av t.ex. etc. v. ankare om maskinen arbetar i en zon nära mättnad. Detta beror på det faktum att när det magnetiska huvudflödet Ф0 skapar ett mättat tillstånd av den magnetiska kretsen, kommer ökningen av magnetiskt flöde med + ΔФ under polens ena kant att vara mindre än minskningen med -ΔФ under den andra ( Fig. 2). Detta leder till en minskning av det totala polflödet och t.ex. etc. v. ankar sedan dess
Den negativa påverkan av ankarreaktionen kan reduceras genom att flytta borstarna till fysisk neutralitet.I detta fall roteras ankarflödet genom en vinkel α och motströmmen under generatorpolens fallkant minskar. Borstar flyttas i generatorn i ankarets rotationsriktning och i motorn - mot ankarets rotationsriktning. Vinkeln a ändras med en förändring i ankarströmmen Iia. I praktiken placeras borstar vanligtvis i en måttlig vinkel.
Ris. 2. Inverkan av magnetiseringsgraden på det resulterande magnetiska flödet (Iw • ww — ppm från excitationslindningen; Iya • wя — ppm från ankarlindningen).
I maskiner med medelhög och hög effekt används en kompenserande lindning, placerad i huvudpolernas spår och kopplad i serie med ankarlindningen, så att dess magnetiska flöde Fk är motsatt det magnetiska flödet Fya. Om samtidigt Fk = Fya, så är det magnetiska flödet i luftgapet praktiskt taget inte förvrängt på grund av ankarreaktionen.