Reacció de l'armadura en un generador de corrent contínua
Definició i Efectes del Camp Magnètic de la Reacció de l'Armatura
Definició: La reacció de l'armatura descriu fonamentalment la interacció entre el camp magnètic de l'armatura i el camp principal, caracteritzant com el flux de l'armatura influeix en el flux del camp principal. El camp magnètic de l'armatura es genera pels conductors de l'armatura que porten corrent, mentre que el camp principal s'excita per pols magnètics. El flux de l'armatura exerceix dos efectes principals en el flux del camp principal:
Distribució del Camp Magnètic en un Generador DC de Dos Pols en Condicions Sense Càrrega
Considerem el generador DC de dos pols representat a la figura inferior. Quan el generador funciona en condicions sense càrrega (és a dir, la corrent de l'armatura és zero), només existeix dins de la màquina la força electromagnètica (FEM) dels pols principals. El flux magnètic generat per la FEM dels pols principals està distribuït uniformement al llarg de l'eix magnètic, que es defineix com la línia central entre els pols nord i sud. La fletxa a la figura indica la direcció del flux magnètic principal Φₘ. L'eix neutre magnètic (o pla) és perpendicular a l'eix d'aquest flux magnètic.
L'ENM coincideix amb l'eix neutral geomètric (ENG). Les escovetes de les màquines DC sempre es col·loquen en aquest eix, i per això aquest eix s'anomena eix de conmutació.
Anàlisi del Camp Magnètic dels Conductors de l'Armatura Portadors de Corrent
Considerem un escenari on només els conductors de l'armatura porten corrent, sense corrent en els pols principals. La direcció de la corrent és uniforme per tots els conductors sota un sol pol. La direcció de la corrent induïda en els conductors es determina segons la Regla de la Màn Dreta de Fleming, mentre que la direcció del flux generat pels conductors segueix la Regla del Tornavís.
La corrent en els conductors de l'armatura del costat esquerre flueix cap a l'interior del paper (denotat per una creu dins d'un cercle). Les forces electromagnètiques (FEMs) d'aquests conductors es combinen per generar un flux resultant cap avall a través de l'armatura. De manera similar, els conductors del costat dret porten corrent que flueix cap a l'exterior del paper (denotat per un punt dins d'un cercle), amb les seves FEMs també combinant-se per produir un flux cap avall. Així, les FEMs dels conductors dels dos costats es combinen de manera que el seu flux resultant està dirigit cap avall, com s'indica per la fletxa del flux induït pels conductors de l'armatura Φₐ a la figura superior.
La figura inferior il·lustra la condició on actuen simultàniament la corrent del camp i la corrent de l'armatura sobre els conductors.
Efectes de la Reacció de l'Armatura en Màquines Elèctriques
En funcionament sense càrrega, la màquina presenta dos fluxos magnètics: el flux de l'armatura (generat per les corrents en els conductors de l'armatura) i el flux dels pols del camp (producit pels pols principals del camp). Aquests fluxos es combinen per formar un flux resultant Φᵣ, tal com s'il·lustra a la figura superior.
Quan el flux del camp interacciona amb el flux de l'armatura, es produeix una distorsió: la densitat de flux augmenta a la punta superior del pol N i a la punta inferior del pol S, mentre disminueix a la punta inferior del pol N i a la punta superior del pol S. El flux resultant es desplaça en la direcció de rotació del generador, amb l'eix neutre magnètic (ENM)—sempre perpendicular al flux resultant—que es mou corresponentment.
Efectes Clau de la Reacció de l'Armatura:
