Armatūros reakcija nuolatinės srovės mašinose
Nuolatinės srovės mašinos magnetinį srautą sukuria visos jo srovės nešančios apvijos. Tuščiosios eigos režimu per generatoriaus armatūros apviją neteka srovė, tačiau per variklio armatūros apviją teka nedidelės vertės tuščiosios eigos srovė. Todėl mašinoje yra tik pagrindinis magnetinis srautas Ф0, sukurtas polių sužadinimo ritės ir simetriškas aplink jų vidurio liniją (1 pav., a).
Fig. 1, ir (kolektorius nerodomas) šepečiai yra šalia armatūros apvijos laidų, iš kurių yra čiaupai į šiuos kolektoriaus plokštėssu kuriais šiuo metu yra sujungti šepečiai. Ši šepečių padėtis vadinama geometrinio neutralumo padėtimi, tai yra linija, einanti per armatūros centrą ir apvijų laidus, kur EML sukelia pagrindinis magnetinis srautas. ir tt s yra nulis. Geometrinis neutralumas yra statmenas ašigalių vidurio linijai.
Kai prie generatoriaus armatūros apvijos prijungiama apkrova Rn arba kai stabdymo momentas veikia variklio veleną, inkaro srovė 1R teka per apviją, kuri sukuria armatūros magnetinį srautą Fya (1 pav.).1, b). Armatūros magnetinis srautas nukreipiamas išilgai linijos, ant kurios yra šepečiai. Jei šepečiai yra ant geometrinės neutralės, tada armatūros srautas yra nukreiptas statmenai pagrindiniam magnetiniam srautui ir todėl vadinamas skersiniu magnetiniu srautu.
Ryžiai. 1. Magnetiniai srautai nuolatinės srovės įrenginyje: a — magnetinis srautas iš polių; b — armatūros apvijos magnetinis srautas; c — susidaręs magnetinis srautas
Armatūros magnetinio srauto įtaka pagrindiniam magnetiniam srautui vadinama armatūros reakcija. Nuolatinės srovės generatoriuje po „bėgančia“ poliaus briauna magnetiniai srautai pridedami, po „bėgančia“ briauna atimami. Varikliui yra priešingai. Taigi po vienu poliaus kraštu susidaręs magnetinis srautas F, lyginant su pagrindiniu magnetiniu srautu, didėja, po kitu poliaus kraštu mažėja. Dėl to jis pasidaro asimetriškas centrinės polių linijos atžvilgiu (1 pav., c).
Fizinė nulinė — linija, einanti per armatūros centrą ir armatūros apvijos laidus, kurioje susidarančio magnetinio srauto indukuojama e. ir tt s lygus nuliui, sukasi kampu a geometrinio neutralumo atžvilgiu (generatorių švino kryptimi, variklių atsilikimo kryptimi). Tuščiąja eiga fizinis neutralumas sutampa su geometriniu neutralumu.
Dėl armatūros reakcijos magnetinė indukcija mašinos tarpelyje tampa dar netolygi. Armatūros laiduose, esančiuose padidintos magnetinės indukcijos taškuose, indukuojama didelė d., dėl kurios padidėja potencialų skirtumas tarp gretimų kolektoriaus plokščių ir ant kolektoriaus atsiranda kibirkščių. Kartais lankas perdengs visą kolektorių, sukurdamas „apskritimo ugnį“.
Be to, dėl armatūros reakcijos sumažėja e. ir tt v. inkarai, jei mašina veikia zonoje, artimoje prisotinimui. Taip yra dėl to, kad kai pagrindinis magnetinis srautas Ф0 sukuria prisotintą magnetinės grandinės būseną, tada magnetinio srauto padidėjimas + ΔФ žemiau vieno poliaus krašto bus mažesnis nei sumažėjimas –ΔФ žemiau kito ( 2 pav.). Dėl to sumažėja bendras polių srautas ir el. ir tt v. inkarai nuo tada
Neigiamą armatūros reakcijos poveikį galima sumažinti perkeliant šepečius į fizinį neutralumą.Šiuo atveju armatūros srautas pasukamas kampu α ir po krentančia generatoriaus poliaus briauna sumažėja priešsrovė. Šepečiai generatoriuje judinami armatūros sukimosi kryptimi, o variklyje - prieš armatūros sukimosi kryptį. Kampas α kinta keičiantis armatūros srovei Iia. Praktikoje šepečiai dažniausiai dedami vidutiniu kampu.
Ryžiai. 2. Įmagnetinimo laipsnio įtaka susidariusiam magnetiniam srautui (Iw • ww — ppm nuo žadinimo apvijos; Iya • wя — ppm iš armatūros apvijos).
Vidutinės ir didelės galios mašinose naudojama kompensacinė apvija, esanti pagrindinių polių grioveliuose ir nuosekliai sujungta su armatūros apvija, kad jos magnetinis srautas Fk būtų priešingas magnetiniam srautui Fya. Jei tuo pačiu metu Fk = Fya, tai magnetinis srautas oro tarpelyje dėl armatūros reakcijos praktiškai neiškreipiamas.