Вопрос №3 Реакция якоря в машинах постоянного тока и ее влияние на работу машины

Картина магнитного поля для этого случая при 2р = 2 изображена на рис. 5-1, а. При нагрузке машины (1_а Ф 0) обмотка якоря создает собственное маг­нитное поле, картина которого при установке щеток на геометриче­ской нейтрали и при отсутствии возбуждения (i_B = 0) изображена на рис. 5-1, б.

я коря и индуктора, действующие совместно, образуют результирующее поло, характер которого на основании рис. 5-1, а и б показан па рис. 5-2. Полярность полюсов и направления токов якоря на этом рисунке соответствуют случаю, когда в режиме ге­нератора (Г) якорь вращается но часовой стрелке, а в режиме дви­гателя (Д) — против часовой стрелки.

Рис. 5-1. Магнитное поле индуктора (а) и якоря (б)

Из рис. 5-2 видно, что под влиянием поля якоря результирую­щее поле машины изменяется. Это явление называется реак­цией якоря.

Поперечная реакция якоря. При установке щеток на геомет­рической нейтрали 1—1 (рис. 5-1, б) поле якоря направлено по­перек оси полюсов, и в этом случае оно называется полем поперечной реакции якоря. Как следует из рис. 5-2, 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.

Под воздействием поперечной реакции якоря нейтральная ли­ния на поверхности якоря, на которой. В = 0, поворачивается из положения геометрической нейтрали /—1 на некоторый угол (5 в положение 2—2 (рис. 5-2), которое называется линией фи­зической нейтрали.

Рис. 5-3. Поле продольной реакции якоря

Рис. 5-2. Результирующее магнит­ное поле при установке щеток на геометрической нейтрали

Продольная реакция якоря. Если щетки сдвинуты с геометри­ческой нейтрали на 90° эл. (рис. 5-3), 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.

Общий случай реакции якоря. Обычно щетки устанавливаются ил геометрической нейтрали. Однако в результате неточной уста­новки щеток, а также сознательных действий персонала щетки мо-i ут быть сдвинуты с геометрической нейтрали на некоторый угол а (риг. 5-4, а), причем 0 < а <С 90° эл.

Влияние реакции якоря на магнитный поток машины

Вследствие этого под влиянием насыщения поперечная ре­акция якоря всегда вызывает некоторое уменьшение потока по­люсов, И в этом смысле говорят, что поперечная реакция якоря действует размагничивающим образом. Следует отметить, что в некоторых случаях в машинах мощностью до 30—40 кет при номинальной нагрузке, а также в других маши­нах в таких режимах работы, когда поток возбуждения ослаблен, под воздействием реакции якоря возможно изменение направления («опрокидывание») поля под одщ|м краем полюса. При Р_н > 50 кет величину δ обычно выбирают такой, чтобы при номинальной нагрузке не происходило «опрокидывания» поля. С этой же целью в мощных машинах зазор под краями полюсных наконечников делают больше, чем под центром полюса. Это приводит также к улучшению условий коммутации сложных обмоток, так как распределение индукции поля возбуждения приближается к синусоидальному и э. д. с. от высших гармоник поля, которые могут вызвать большие разности напряжений между соседними коллекторными пластинами много­ходовых петлевых обмоток, уменьшается.