Võnkuv reaktsioon DC-generaatoris

Armaturireakse mõiste ja selle magnetväli mõjud

Mõiste: Armaturireaktsioon kirjeldab põhimõtteliselt armaturi magnetvälja ja peamise välja vahelist suhet, eriti karakteriseerides, kuidas armaturi fluks mõjutab peamist välja fluksi. Armaturi magnetväli tekitatakse armaturijuhtidest, mis kannavad elektrit, samas kui peamine väli on magneetpooltelt pärit. Armaturi fluks avaldab peamisel väljal kaks peamist mõju:

• Peamise välja voolaviku muutus: Armaturireaktsioon põhjustab peamise välja flukside ruumilist voolavikku;

• Peamise välja nõrgendamine: See vähendab samaaegselt peamise välja fluksi amplituudi.

Magnetvälimõõdu levik kahepolüses DC-generaatoris laaditaolukorras

Vaatame järgmisel joonisel näidatud kahepolüses DC-generaatorit. Kui generaator töötab laaditaolukorras (st armaturivool on null), eksisteerib masinas ainult peamiste poolte magnettugevuse (MMF) jõud. Peamiste poolte MMF-st tekkinud magnetfluks on ühtlaselt levitatud magnetlõigu peale, mis defineeritakse lõuna- ja poolkera keskjoonega. Joonisel olev nool tähistab peamise magnetfluksi Φₘ suunda. Magnetne neutraalakiri (või tasand) on risti selle magnetfluksi teljega.

MNA kattub geomeetrilise neutraalakiriga (GNA). DC-masinade pensild on alati selles teljes paigutatud, seega nimetatakse seda kommutatsiooni teljeks.

Voolava armaturijuhi magnetvälimõõtu analüüs

Kujutame ette olukorra, kus voolab ainult armaturijuhtidest, mitte peamistes pooltest. Igal juhile alluvates alluvate juhtide suund on ühesugune. Indutseeritud vooli suund juhtides määratakse Flemingi paremkae reegliga, samas kui juhtidest tekkinud fluksi suund järgib kurkireeglit.

Vasaku poole armaturijuhtides voolab vool lehele (tähistatud ringiga, kus on rist), need juhid kombinatsioonis loovad alluvate MMF-de tulemusliku fluksi armatuuri läbi. Samuti parema poole juhtides voolab vool lehest välja (tähistatud ringiga, kus on punkt), nende MMF-de kombinatsioon loob alluvate fluksi. Seega, mõlemast poolest tulevad MMF-de kombinatsioonidel on tulemuslik fluks alluvate, nagu näidatakse joonisel armaturijuhtide poolt indutseeritud fluksi Φₐ noolga.

Järgmine joonis illustreerib olukorda, kus mõlemad voolid, nii väljavool kui ka armaturivool, mõjutavad juhte korraga.

Armaturireaktsiooni mõjud elektroonikamasinates

Laaditaolukorras esineb masinas kaks magnetfluksi: armaturifluks (armaturijuhtidest tekkinud) ja väljavool (peamiste pooltelt tekkinud). Need fluksid koos moodustavad tulemusliku fluksi Φᵣ, nagu näidatakse eelnevadel joonistel.

Kui väljavool interakteerib armaturifluksiga, toimub voolavik: fluksitegur kasvab N-poolu ülemises tipus ja S-poolu alumises tipus, samas kui see väheneb N-poolu alumises tipus ja S-poolu ülemises tipus. Tulemuslik fluks liigub generaatori pöörlemissuunas, magnetne neutraalakiri (MNA)—alati risti tulemusliku fluksiga—liigub vastavalt.

Armaturireaktsiooni peamised mõjud:

• Fluksiteguri asümmeetria

• Armaturireaktsioon suurendab ühel poolel pooli fluksitegurit, samas kui teisel poolel vähendab seda.

• Pooli kogu fluks väikese võrra väheneb, vähendades terminaalvoolu—see fenomen nimetatakse demagnetiseeriva mõjuks.

• Fluksimuudingu voolavik

• Tulemuslik fluks moonutab magnetvälja.

• Generaatorites liigub MNA tulemusliku fluksiga, mootorites vastupidi tulemuslikule fluksile.

• Kommutatsiooni raskused

• Armaturireaktsioon genereerib fluksi neutraalsetes piirkondades, tekitades voltiži, mis põhjustab kommutatsiooniprobleeme.

• Neutraalakiri definitsioonid

• MNA on see koht, kus induktseeritud EMF on null.

• Geomeetriline neutraalakiri (GNA) jagab armaturi südant simetriselt.