Reaksiyon sa Armature sa DC Generator

Pagtumong ug Epekto sa Magnetic Field sa Armature Reaction

Definision: Ang armature reaction fundamentalmente naghulagway sa interaksyon tali sa magnetic field sa armature ug main field, partikular nga nagcharakterisar kung paunsa ang armature flux makaimpluwensya sa main field flux. Ang magnetic field sa armature gipangutana pinaagi sa current-carrying armature conductors, samtang ang main field excited pinaagi sa magnetic poles. Ang armature flux maghatag og duha ka primary epekto sa main field flux:

• Distortion sa Main Field: Ang armature reaction mogahin og spatial distortion sa distribution sa main field flux;

• Weakening sa Main Field: Nia usab mogahin sa pagbawas sa amplitude sa main field flux.

Distribution sa Magnetic Field sa Two-Pole DC Generator Sa Dili Load Condition

Pagbutangan ang two-pole DC generator nga gitray sa figure sa ubos. Kon ang generator operasyon sa dili load condition (i.e., ang armature current zero), ang magnetomotive force (MMF) sa main poles lang ang molihok sa maong machine. Ang magnetic flux gipangutana pinaagi sa MMF sa main poles uniform nga distribute sa magnetic axis, nga gidefine isip centerline tali sa north ug south poles. Ang arrow sa figure nagpakita sa direction sa main magnetic flux Φₘ. Ang magnetic neutral axis (o plane) perpendicular sa axis niining magnetic flux.

Ang MNA mibangon sa geometrical neutral axis (GNA). Ang brushes sa DC machines adunay lugar sa axis niini, sama sa ingani ang axis mokita isip axis of commutation.

Magnetic Field Analysis sa Current-Carrying Armature Conductors

Pagsabot sa scenario kon ang armature conductors ra ang molihok sa current, walay current sa main poles. Ang direction sa current uniform para sa tanang conductors sa usa ka pole. Ang direction sa induced current sa conductors mahatagan pinaagi sa Fleming's Right-Hand Rule, sama sa direction sa flux generated sa conductors follows the Corkscrew Rule.

Current sa left-side armature conductors molihok sa paper (nagpakita pinaagi sa cross sa loob sa circle). Ang magnetomotive forces (MMFs) sa mga conductors nahimong downward resultant flux sa armature. Padulong, right-side conductors molihok sa wala sa paper (nagpakita pinaagi sa dot sa loob sa circle), ang ilang MMFs usab nahimong downward flux. Sama sa ingani, MMFs gikan sa duha ka bahin sa conductors nahimong downward, giindikar sa arrow para sa armature-conductor-induced flux Φₐ sa figure sa ubos.

Ang figure sa ubos nagpakita sa kondisyon kon ang field current ug armature current molihok sa conductors sa parehas nga panahon.

Epekto sa Armature Reaction sa Electrical Machines

Sa dili load operation, ang machine adunay duha ka magnetic fluxes: armature flux (gipangutana pinaagi sa currents sa armature conductors) ug field pole flux (produced sa main field poles). Kini nga fluxes nahimong resultant flux Φᵣ, giindikar sa figure sa ubos.

Kon ang field flux maginteraksiyon sa armature flux, distortion moadto: ang flux density madaghan sa upper tip sa N-pole ug lower tip sa S-pole, samantalang gibawasan sa lower tip sa N-pole ug upper tip sa S-pole. Ang resultant flux mousab sa direction sa rotation sa generator, sama sa ingani ang magnetic neutral axis (MNA)—adunay lugar perpendicular sa resultant flux—mosunod sa movement niini.

Key Effects sa Armature Reaction:

• Flux Density Asymmetry

• Ang armature reaction madaghan ang flux density sa usa ka bahin sa pole samtang gibawasan sa uban.

• Total pole flux slightly gibawasan, gibawasan ang terminal voltage—usa ka phenomenon called the demagnetizing effect.

• Flux Waveform Distortion

• Ang resultant flux mogahin sa magnetic field.

• Sa generators, ang MNA mousab sa resultant flux; sa motors, mousab opposite sa resultant flux.

• Commutation Challenges

• Ang armature reaction maginduk sa flux sa neutral zone, generating voltages nga maghatag kommutation issues.

• Neutral Axis Definitions

• Ang MNA adunay lugar diin ang induced EMF equals zero.

• Ang geometric neutral axis (GNA) bisects ang armature core symmetrically.