Qu'est-ce que la réaction de l'armature dans une machine à courant continu

Qu'est-ce que la réaction de l'armature dans une machine à courant continu ?

Définition de la réaction de l'armature

La réaction de l'armature dans un moteur à courant continu est l'effet du flux magnétique de l'armature sur le champ magnétique principal, modifiant sa distribution et son intensité.

Magnétisation croisée

La magnétisation croisée due au courant d'armature affecte le champ magnétique en déplaçant l'axe neutre magnétique, ce qui entraîne des problèmes d'efficacité.

Déplacement des balais

Une solution naturelle à ce problème consiste à déplacer les balais dans le sens de rotation en action génératrice et contre le sens de rotation en action motrice, ce qui entraînerait une réduction du flux dans l'entrefer. Cela réduirait la tension induite dans le générateur et augmenterait la vitesse dans le moteur. La mmf (force magnéto-motrice) démagnétisante ainsi produite est donnée par :

Où,

Ia = courant d'armature,

Z = nombre total de conducteurs,

P = nombre total de pôles,

β = décalage angulaire des balais (en degrés électriques).

Le déplacement des balais a des limites importantes, il faut donc déplacer les balais vers une nouvelle position chaque fois que la charge change ou que le sens de rotation change ou que le mode de fonctionnement change. En raison de ces limitations, le déplacement des balais est limité aux machines très petites. Ici aussi, les balais sont fixés à une position correspondant à leur charge normale et au mode de fonctionnement. En raison de ces limitations, cette méthode n'est généralement pas préférée.

Pôle intermédiaire

Les limitations du déplacement des balais ont conduit à l'utilisation de pôles intermédiaires dans presque toutes les machines à courant continu de taille moyenne et grande. Les pôles intermédiaires sont des pôles longs mais étroits placés sur l'axe inter-polaire. Ils ont la polarité du pôle suivant (venant ensuite dans la séquence de rotation) en action génératrice et du pôle précédent (qui a passé derrière dans la séquence de rotation) en action motrice. Le pôle intermédiaire est conçu pour neutraliser la mmf de la réaction de l'armature sur l'axe inter-polaire. Puisque les pôles intermédiaires sont connectés en série avec l'armature, le changement de direction du courant dans l'armature change la direction du pôle intermédiaire.

Cela est dû au fait que la direction de la mmf de la réaction de l'armature est sur l'axe inter-polaire. Il fournit également une tension de commutation pour le bobinage en cours de commutation de telle sorte que la tension de commutation neutralise complètement la tension de réactance (L × di/dt). Ainsi, aucun étincellement ne se produit.

Les enroulements inter-polaires sont toujours maintenus en série avec l'armature, donc l'enroulement inter-polaire transporte le courant d'armature ; il fonctionne donc de manière satisfaisante, indépendamment de la charge, du sens de rotation ou du mode de fonctionnement. Les pôles intermédiaires sont faits plus étroits pour s'assurer qu'ils influencent uniquement le bobinage en cours de commutation et que leur effet ne se propage pas aux autres bobinages. La base des pôles intermédiaires est élargie pour éviter la saturation et améliorer la réponse.

Enroulement compensateur

Le problème de commutation n'est pas le seul problème dans les machines à courant continu. À forte charge, la réaction de l'armature de magnétisation croisée peut causer une densité de flux très élevée à l'extrémité du pôle arrière en action génératrice et à l'extrémité du pôle avant en action motrice.

Par conséquent, le bobinage sous cette extrémité peut développer une tension induite suffisamment élevée pour provoquer un flash entre les segments de collecteur adjacents, en particulier parce que ce bobinage est physiquement proche de la zone de commutation (aux balais) où la température de l'air pourrait déjà être élevée en raison du processus de commutation.

Principaux inconvénients de l'enroulement compensateur

• Dans les grandes machines soumises à de fortes surcharges ou à un blocage

• Dans les petits moteurs soumis à des inversions soudaines et à des accélérations élevées.