Vad är armaturreaktion i en likströmsmaskin?

Vad är armaturreaktion i en likströmsmaskin?

Definition av armaturreaktion

Armaturreaktionen i en likströmsmotor är effekten av armaturns magnetiska flöde på huvudmagnetfältet, vilket ändrar dess fördelning och intensitet.

Kryssmagnetisering

Kryssmagnetisering orsakad av armaturströmmen påverkar magnetfältet genom att flytta det magnetiska neutrala axeln, vilket resulterar i effektivitetsproblem.

Borsteffekt

En naturlig lösning på problemet verkar vara att flytta borstarna längs riktningen för rotation i generatoråtgärden och mot riktningen för rotation i motoråtgärden, vilket skulle resultera i en minskning av luftgapflödet. Detta skulle minska den inducerade spänningen i generatorn och öka hastigheten i motorn. Den demagnetiserande mmf (magnetisk drivkraft) som produceras ges av:

Där,

Ia = armaturström,

Z = totalt antal ledare,

P = totalt antal poler,

β = vinkel för skjutning av kolborstar (i elektriska grader).

Borstskjutning har allvarliga begränsningar, så borstarna måste flyttas till en ny position varje gång belastningen ändras eller riktningen för rotation ändras eller driftläget ändras. I detta avseende är borstskjutning begränsad endast till mycket små maskiner. Här är också borstarna fastställda vid en position som motsvarar dess normala belastning och driftläge. På grund av dessa begränsningar används denna metod generellt inte.

Interpol

Begränsningarna hos borstskjutning har lett till att interpoler används i nästan alla medelstora och stora likströmsmaskiner. Interpoler är långa men smala poler placerade i interpoaxeln. De har polariteten av den efterföljande polen (kommande nästa i rotationssekvensen) i generatoråtgärden och den föregående (som passerat bakom i rotationssekvensen) polen i motoråtgärden. Interpolen är utformad för att neutralisera armaturreaktionens mmf i interpoaxeln. Eftersom interpolerna är anslutna i serie med armaturen, ändras riktningen av interpoolen när riktningen av strömmen i armaturen ändras.

Detta beror på att riktningen av armaturreaktionens mmf är i interpoaxeln. Det ger också kommutationsvoltage för spolen som genomgår kommutation så att kommutationsvoltage helt neutraliserar reaktansvoltage (L × di/dt). Därför uppstår inga gnistor.

Interpoinduktionsvägar hålls alltid i serie med armaturen, så interpoinduktionsvägen bär armaturströmmen; därför fungerar den tillfredsställande oavsett belastning, riktningen av rotation eller driftläge. Interpoler görs smalare för att säkerställa att de påverkar endast spolen som genomgår kommutation och dess effekt sprids inte till andra spolar. Botten av interpolerna görs bredare för att undvika mättnad och förbättra svarstid.

Kompenserande virke

Kommutationsproblem är inte det enda problemet i likströmsmaskiner. Vid tunga belastningar kan kryssmagnetiseringsarmaturreaktion orsaka mycket hög flödestäthet i den efterföljande polspetsen i generatoråtgärden och den föregående polspetsen i motoråtgärden.

Som en konsekvens kan spolen under denna spets utveckla en inducerad spänning tillräckligt hög för att orsaka en gnist mellan de associerade intilliggande kommutatorsegmenten, särskilt eftersom denna spole fysiskt är nära kommutationszonen (vid borstarna) där lufttemperaturen redan kan vara hög på grund av kommutationsprocessen.

Huvudsakliga nackdelar med kompenserande virke

• I stora maskiner som utsätts för tunga överbelastningar eller pluggning

• I små motorer som utsätts för plötslig omvändning och hög acceleration.