מה היא תגובה של מסגרת במכונה חשמלית DC

מהו תגובה של הארמאטורה במכונת זרם ישר?

הגדרת תגובה של הארמאטורה

ההתגובה של הארמאטורה במנוע זרם ישר היא השפעת השדה המגנטי של הארמאטורה על השדה המגנטי העיקרי, המ משנה את התפזרותו והעוצמה שלו.

מגנטיות צולבת

המגנטיות הצולבת כתוצאה מהזרם בארמאטורה משפיעה על השדה המגנטי על ידי הזזת הציר המגנטי הנייטרלי, מה שגורם לבעיות ביעילות.

הזזה של מברשות

פתרון טבעי לבעיה נראה להזיז את המברשות לאורך כיוון הסיבוב בפעולה של גנרטור וכנגד כיוון הסיבוב בפעולה של מנוע, מה שיגרום להפחתת השדה המגנטי בחלל האוויר. זה יפחית את המתח המושרה בגנרטור ויגביר את המהירות במנוע. הממ"ף (כוח מגנטי) המגנטיזציה שנוצר הוא:

כאשר,

Ia = זרם הארמאטורה,

Z = מספר ההולכים הכולל,

P = מספר הקוטבים הכולל,

β = הזזה זוויתית של מברשות הפחמן (במעלות חשמליות).

הזזה של מברשות יש לה מגבלות חמורות, כך שהמברשות צריכות להזוז למיקום חדש בכל פעם שהטען משתנה או כיוון הסיבוב משתנה או מצב הפעולה משתנה. לאור זאת, הזזה של מברשות מוגבלת רק למכונות קטנות מאוד. כאן גם, המברשות נקבעות במקום המתאים לנטל הנורמלי ומצב הפעולה. עקב מגבלות אלו, שיטה זו בדרך כלל אינה מועדפת.

קוטב בין

המגבלות של הזזה של מברשות הובילו לשימוש בקוטב בין כמעט בכל המכונות הזרם הישר בינוניות וגדולות. קוטב בין הם קוטבים ארוכים אך רזים שממוקמים בציר הקוטבי הבין. להם יש קוטביות של הקוטב הבא בסדר הסיבוב בפעולה של גנרטור וכיוון הקוטב שחלף בסדר הסיבוב בפעולה של מנוע. הקוטב בין מתוכנןutralize the armature reaction mmf in the inter polar axis. Since inter poles are connected in series with armature, the change in direction of current in armature changes direction of inter pole.

This is because the direction of armature reaction mmf is in the inter polar axis. It also provides commutation voltage for the coil undergoing commutation such that the commutation voltage completely neutralizes the reactance voltage (L × di/dt). Thus, no sparking takes place.

Inter polar windings are always kept in series with armature, so inter polar winding carries the armature current; therefore works satisfactorily irrespective of load, the direction of rotation or the mode of operation. Inter poles are made narrower to ensure that they influence only the coil undergoing commutation and its effect does not spread to the other coils. The base of the inter poles is made wider to avoid saturation and to improve response.

Commutating Winding

The problem of commutation is not the only problem in DC machines. At heavy loads, the cross magnetizing armature reaction may cause very high flux density in the trailing pole tip in generator action and leading pole tip in the motor action.

Consequently, the coil under this tip may develop induced voltage high enough to cause a flash over between the associated adjacent commutator segments particularly, because this coil is physically close to the commutation zone (at the brushes) where the air temperature might be already high due to commutation process.

Major Drawbacks of Compensating Windings

• In large machines subject to heavy overloads or plugging

• In small motors subject to sudden reversal and high acceleration.