Реакция на якор в DC генератор
Определение и ефекти на магнитното поле от реакцията на якора
Определение: Ракцията на якора фундаментално описва взаимодействието между магнитното поле на якора и основното поле, конкретно характеризирайки как потокът на якора влияе върху потока на основното поле. Магнитното поле на якора се генерира от проводници на якора, носещи ток, докато основното поле е възбудено от магнитни полюси. Потокът на якора оказва два основни ефекта върху потока на основното поле:
Разпределение на магнитното поле в двополев DC генератор при безполезна работа
Разглеждайте двополевия DC генератор, показан на фигурата по-долу. Когато генераторът работи при безполезна работа (т.е. токът на якора е нула), само магнитното усилие (MMF) на основните полюси съществува в машината. Магнитният поток, генериран от MMF на основните полюси, е равномерно разпределен във веригата на магнитната ос, която е дефинирана като централната линия между северния и южния полюс. Стрелката на фигурата указва посоката на основния магнитен поток Φₘ. Магнитната нейтрална ос (или равнина) е перпендикулярна на оста на този магнитен поток.
MNA съвпада с геометричната нейтрална ос (GNA). Щётките на DC машините винаги се поставят в тази ос, затова тази ос се нарича ос на комутация.
Анализ на магнитното поле на проводници на якора, носещи ток
Разглеждайте ситуация, в която само проводниците на якора носят ток, без ток в основните полюси. Посоката на тока е еднаква за всички проводници под един полюс. Посоката на индуцирания ток в проводниците се определя от правилото на Флеминг за дясната ръка, докато посоката на потока, генериран от проводниците, следва правилото на шпанса.
Токът в проводниците на якора от лявата страна тече в документа (обозначен с кръст в кръг). Магнитните усилия (MMF) на тези проводници се комбинират, за да генерират надолу резултантен поток през якора. Подобно, проводниците от дясната страна носят ток, излизащ от документа (обозначен с точка в кръг), с техните MMF, които също се комбинират, за да произведат надолу поток. Така, MMF от двете страни на проводниците се комбинират така, че техният резултантен поток е насочен надолу, както е указано със стрелка за поток, индуциран от проводниците на якора Φₐ на фигурата по-горе.
Фигурата по-долу илюстрира условията, при които действат едновременно и полевият ток, и токът на якора върху проводниците.
Ефекти на ракцията на якора в електрически машини
При безполезна работа машината изпълнява два магнитни потока: поток на якора (генериран от токовете в проводниците на якора) и поток на полюса на полето (произведен от основните полюси на полето). Тези потоци се комбинират, за да образуват резултантен поток Φᵣ, както е илюстрирано на фигурата по-горе.
Когато потокът на полето взаимодейства с потока на якора, настъпва дисторсия: плътността на потока се увеличава в горния връх на N-полюса и в долния връх на S-полюса, докато намалява в долния връх на N-полюса и в горния връх на S-полюса. Резултантният поток се премества в посоката на въртенето на генератора, с магнитната нейтрална ос (MNA)—винаги перпендикулярна на резултантния поток—се премества съответно.
Основни ефекти на ракцията на якора:
