Hva er armaturreaksjon i en DC-maskin?

Hva er armaturreaksjon i en DC-maskin?

Definisjon av armaturreaksjon

Armaturreaksjonen i en DC-motor er effekten av armaturens magnetiske flate på hovedmagnetfeltet, som endrer dets fordeling og intensitet.

Kryssmagnetisering

Kryssmagnetisering som skyldes armaturestrømmen påvirker magnetfeltet ved å flytte den magnetiske nøytrale akse, noe som fører til effektivitetsproblemer.

Børsteforskyvning

En naturlig løsning på problemet er å forskyve børstene langs rotasjonsretningen i generatorfunksjon og mot rotasjonsretningen i motorfunksjon. Dette vil føre til en reduksjon i luftgapflukten. Dette vil redusere den induserte spenningen i generatoren og øke farten i motoren. Den demagnetiserende mmf (magnetisk motkraft) som produseres, er gitt av:

Der,

Ia = armaturestrøm,

Z = totalt antall ledere,

P = totalt antall poler,

β = vinkel-forskyvning av karbonbørster (i elektriske grader).

Børsteforskyvning har alvorlige begrensninger, så børstene må forskyves til en ny posisjon hver gang belastningen endres eller retningen av rotasjon endres eller driftsmodus endres. I lys av dette, er børsteforskyvning begrenset bare til svært små maskiner. Her også er børstene fastsatt i en posisjon som svarer til dens normale belastning og driftsmodus. På grunn av disse begrensningene, er denne metoden generelt ikke foretrukket.

Interpol

Begrensningene ved børsteforskyvning har ført til bruk av interpoler i nesten alle medium- og store DC-maskiner. Interpoler er lange, men smale poler plassert i inter-polaraksen. De har polariteten til det etterfølgende polen (kommer neste i retningssekvens) i generatorfunksjon og det forhåndsbelasted polen (som har passert bak i rotasjonssekvens) i motorfunksjon. Interpolen er designet for å neutralisere armaturreaksjons-mmf i inter-polaraksen. Siden interpoler er koblet i serie med armaturen, endres retningen av interpolet når strømretningen i armaturen endres.

Dette er fordi retningen av armaturreaksjons-mmf er i inter-polaraksen. Det gir også kommutasjonsspenning for spolen som gjennomgår kommutasjon, slik at kommutasjonsspenningen fullstendig neutraliser reaktansspenningen (L × di/dt). Dermed oppstår ingen gnist.

Interpol-vindinger er alltid koblet i serie med armaturen, så interpol-vindingen fører armaturestrømmen; derfor fungerer den tilfredsstillende uavhengig av belastning, retningen av rotasjon eller driftsmodus. Interpoler er laget smalere for å sikre at de bare påvirker spolen som gjennomgår kommutasjon, og at effekten ikke spres til andre spoler. Grunnen til interpolene er laget bredere for å unngå mattenhet og forbedre respons.

Kompenserende vinding

Kommutasjonsproblemet er ikke det eneste problemet i DC-maskiner. Ved tunge belastninger kan kryssmagnetiserende armaturreaksjon føre til svært høy fluktdensitet i den etterfølgende poltippen i generatorfunksjon og den førstekommende poltippen i motorfunksjon.

Som følge av dette kan spolen under denne tippen utvikle en induert spenning høy nok til å forårsake en spark mellom de tilhørende nabosegmentene, spesielt fordi denne spolen er fysisk nær kommutasjonszonen (ved børstene) hvor lufttemperaturen kan være allerede høy på grunn av kommutasjonsprosessen.

Hovedbegrensninger ved kompenserende vinding

• I store maskiner utsatt for tunge overbelastninger eller plugging

• I små motorer utsatt for plutselige reverseringer og høy akselerasjon.