واکنش آرماتور در ژنراتور مستقیم جریان
تعریف و اثرات میدان مغناطیسی واکنش آرماتور
تعریف: واکنش آرماتور به طور بنیادی تعامل بین میدان مغناطیسی آرماتور و میدان اصلی را توصیف میکند، به خصوص نحوهای که جریان آرماتور بر روی جریان میدان اصلی تأثیر میگذارد. میدان مغناطیسی آرماتور توسط هادیهای آرماتوری که جریان میگذرد، تولید میشود، در حالی که میدان اصلی توسط قطبهای مغناطیسی تحریک میشود. جریان آرماتور دو اثر اصلی بر روی جریان میدان اصلی دارد:
توزیع میدان مغناطیسی در یک ژنراتور مستقیم جریان (DC) دو قطبی تحت شرایط بدون بار
در نظر بگیرید ژنراتور مستقیم جریان (DC) دو قطبی که در شکل زیر نشان داده شده است. وقتی ژنراتور تحت شرایط بدون بار (یعنی جریان آرماتور صفر است) عمل میکند، فقط نیروی مغناطیسی (MMF) قطبهای اصلی در دستگاه وجود دارد. جریان مغناطیسی تولید شده توسط MMF قطبهای اصلی به طور یکنواخت در طول محور مغناطیسی که به عنوان خط مرکزی بین قطب شمال و جنوب تعریف شده است، توزیع میشود. پیکان در شکل جهت جریان مغناطیسی Φₘ را نشان میدهد. محور متعادل مغناطیسی (یا صفحه) عمود بر محور این جریان مغناطیسی است.
محور متعادل مغناطیسی (MNA) با محور متعادل هندسی (GNA) منطبق است. فرشهای دستگاههای DC همیشه در این محور قرار داده میشوند و بنابراین این محور به محور کommenاسیون معروف است.
تحلیل میدان مغناطیسی هادیهای آرماتوری حامل جریان
فرض کنید تنها هادیهای آرماتور جریان دارند و در قطبهای اصلی جریانی وجود ندارد. جهت جریان برای تمام هادیهای زیر یک قطب یکسان است. جهت جریان القایی در هادیها توسط قاعده دست راست فلمینگ تعیین میشود، در حالی که جهت جریان مغناطیسی تولید شده توسط هادیها به قاعده پیچک از راست به چپ پیروی میکند.
جریان در هادیهای آرماتوری سمت چپ به سمت داخل کاغذ میرود (با علامت ضربدر درون دایره نشان داده میشود). نیروهای مغناطیسی (MMFs) این هادیها ترکیب میشوند تا یک جریان نتیجهای به سمت پایین از طریق آرماتور تولید کنند. به طور مشابه، هادیهای سمت راست جریانی به سمت خارج کاغذ دارند (با علامت نقطه درون دایره نشان داده میشود)، و MMFs آنها نیز ترکیب میشوند تا جریان به سمت پایین تولید کنند. بنابراین، MMFs هادیهای هر دو سمت ترکیب میشوند به طوری که جریان نتیجهای آنها به سمت پایین هدایت میشود، همانطور که توسط پیکان جریان القایی هادیهای آرماتوری Φₐ در شکل بالا نشان داده شده است.
شکل زیر وضعیتی را نشان میدهد که هم جریان میدان و هم جریان آرماتور به هادیها تأثیر میگذارند.
اثرات واکنش آرماتور در دستگاههای الکتریکی
در عملکرد بدون بار، دستگاه دو جریان مغناطیسی دارد: جریان آرماتور (تولید شده توسط جریانهای در هادیهای آرماتوری) و جریان قطب میدان (تولید شده توسط قطبهای میدان اصلی). این جریانها ترکیب میشوند تا یک جریان نتیجهای Φᵣ تولید کنند، همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است.
وقتی جریان میدان با جریان آرماتور تعامل میکند، تحریف رخ میدهد: چگالی جریان در نوک بالایی قطب N و نوک پایینی قطب S افزایش مییابد، در حالی که در نوک پایینی قطب N و نوک بالایی قطب S کاهش مییابد. جریان نتیجهای در جهت چرخش ژنراتور حرکت میکند، و محور متعادل مغناطیسی (MNA) که همیشه عمود بر جریان نتیجهای است، به طور متناسب حرکت میکند.
اثرات کلیدی واکنش آرماتور:
