Какво е реакцията на якора в DC машина?

Какво е реакцията на якора в DC машина?

Определение на реакцията на якора

Реакцията на якора в DC мотор е ефектът на магнитния поток на якора върху основното магнитно поле, като се променя неговото разпределение и интензитет.

Пресечна намагничиваща сила

Пресечената намагничиваща сила, причинена от тока на якора, влияе на магнитното поле, като премества магнитната нейтрална ос, което води до проблеми с ефективността.

Преместване на щетките

Естествено решение на проблема е преместването на щетките по посока на въртенето при генераторна работа и против посоката на въртенето при двигателна работа. Това би довело до намаление на магнитния поток във въздушната зона. Това ще намали индуктираното напрежение в генератора и ще увеличи скоростта в мотора. Демагнетизиращата намагничиваща сила (магнитомотивна сила), произведена така, се дава от:

Където,

Ia = ток на якора,

Z = общият брой проводници,

P = общият брой полюси,

β = ъгловото преместване на въглеродните щетки (в електрически градуси).

Преместването на щетките има сериозни ограничения, така че щетките трябва да се преместват на нова позиция всеки път, когато се промени товарът или посоката на въртене или режимът на работа. В този контекст, преместването на щетките е ограничено само до много малки машини. Тук, щетките са фиксирани на позиция, съответстваща на нормалния товар и режим на работа. В резултат на тези ограничения, този метод обикновено не се предпочита.

Междинен полюс

Ограниченията на преместването на щетките довели до използването на междинни полюси в почти всички средни и големи DC машини. Междинните полюси са дълги, но тесни полюси, разположени в междинна полярна ос. Те имат полярността на следващия полюс (следващия в поредицата на въртене) при генераторна работа и предходния (който е минал зад в поредицата на въртене) полюс при двигателна работа. Междинният полюс е проектиран, за да нейтрализира намагничаващата сила на реакцията на якора в междинната полярна ос. Тъй като междинните полюси са свързани в série с якора, промяната в посоката на тока в якора променя посоката на междинния полюс.

Това е, защото посоката на намагничаващата сила на реакцията на якора е в междинната полярна ос. Той също предоставя комутационно напрежение за колата, подложена на комутация, така че комутационното напрежение напълно нейтрализира реактивното напрежение (L × di/dt). Така, не се появява проблясване.

Междинните обмотки винаги са свързани в série с якора, така че междинните обмотки пренасят тока на якора; затова работят удовлетворително независимо от товара, посоката на въртене или режима на работа. Междинните полюси са направени по-тесни, за да се гарантира, че влияят само върху колата, подложена на комутация, и тяхното влияние не се разпростира до другите коли. Основата на междинните полюси е направена по-широка, за да се избегне наситеността и да се подобри отговорът.

Компенсираща обмотка

Проблемът с комутацията не е единственият проблем в DC машините. При тежки товари, пресечената намагничаваща сила на реакцията на якора може да причини много висока плътност на магнитния поток в опашката на последния полюс при генераторна работа и в началния полюс при двигателна работа.

В резултат, колата под тази опашка може да развие индуктирано напрежение, достатъчно високо, за да причини пробой между съседните сегменти на комутатора, особено, тъй като тази кола е физически близо до зоната на комутация (при щетките), където температурата на въздуха може вече да е висока поради процеса на комутация.

Основни недостатъци на компенсиращите обмотки

• В големи машини, подложени на тежки перегрузки или блокиране

• В малки мотори, подложени на внезапно обратно въртене и висока ускорение.