DC генераторындағы арматура реакциясы

Арматуралық реакцияның анықтамасы және магниттік талағына әсері

Анықтама: Арматуралық реакция негізгі түрде арматураның магниттік талағы мен бастапқы талағының ортақ әрекетін сипаттайтын термин. Бұл, арматураның магниттік потенциалы қалай бастапқы магниттік потенциалды әсер ететінін көрсетеді. Арматураның магниттік талағы электр токтан өтуше арматуралық проводтармен пайда болады, ал бастапқы талақ магниттік полюстармен жылуылатын. Арматураның магниттік потенциалы бастапқы магниттік потенциалға екі негізгі әсер тигізеді:

• Бастапқы талақтың деформациясы: Арматуралық реакция бастапқы магниттік потенциалдың пространствық распределімдесін өзгертеді;

• Бастапқы талақтың қысқартылуы: Ол бастапқы магниттік потенциалдың амплитудасын азайтады.

Екі полюсті DC генератордағы магниттік талақтың распределімдесі (жүк жоқ шартында)

Төмендегі суретте көрсетілген екі полюсті DC генераторды қарастырайық. Егер генератор жүк жоқ шартында (яғни, арматураның тока 0) жұмыс істейді, онда машина ішінде тек бастапқы полюстардың магниттік моменттері (ММF) ғана бар. Бастапқы полюстардың ММF-ынан пайда болған магниттік потенциал магниттік ось бойынша теңсіздікпен распределітеледі, бұл ось С түйінді және Т түйінді арасындағы центрлік сызық ретінде анықталады. Суретте бастапқы магниттік потенциал Φₘ бағыты көрсетілген. Магниттік нейтральды ось (немесе жазықтық) бұл магниттік потенциал осіне перпендикуляр болады.

MNA геометриялық нейтральды ось (GNA) мен бірдей. DC машинаның щеткалары әрқашан бұл осьде орналасқан, сондықтан бұл ось коммутация осі деп аталады.

Ток өткізген арматураның магниттік талағын анализдау

Тек арматуралық проводтарда ток өткізілетін, бастапқы полюстарда ток жоқ болған жағдайды қарастырайық. Бір полюс астындағы барлық проводтарда токтың бағыты тең. Флеминг оң қол ережесі арқылы индуцирленген токтың бағыты анықталады, ал проводтармен пайда болған потенциалдың бағыты корк қозғалыс ережесі бойынша анықталады.

Сол жақтағы арматура проводтары токты кіріспеңке өткізеді (суретте дөңгелекте көрсетілген). Бұл проводтардың ММF-лары біріктіріліп, арматура арқылы төменге бағытталған нәтижелік потенциалды пайда етеді. Сол сияқты, оң жақтағы проводтар токты кіріспеден шығарады (суретте дөңгелекте көрсетілген), олардың ММF-лары да біріктіріліп, төменге бағытталған потенциалды пайда етеді. Демек, екі жақтағы проводтардың ММF-лары біріктіріліп, олардың нәтижелік потенциалы төменге бағытталады, яғни суретте көрсетілген арматура проводтарынан пайда болған потенциал Φₐ бағытында.

Төмендегі суретте бастапқы ток және арматура токтары бірге әсер еткен жағдай көрсетілген.

Электр машиналарындағы арматуралық реакцияның әсерлері

Жүк жоқ режимінде, машина екі магниттік потенциалды көрсетеді: арматура потенциалы (арматура проводтарындағы токтармен пайда болған) және полюс талағы (бастапқы полюстармен пайда болған). Бұл потенциалдар біріктіріліп, нәтижелік потенциал Φᵣ қалыптасады, бұл суретте көрсетілген.

Бастапқы потенциал арматура потенциалымен әсер-тасымалданғанда, деформация пайда болады: N-полюстың жоғарғы бұрышында және S-полюстың төменгі бұрышында потенциал тығыздығы өседі, ал N-полюстың төменгі бұрышында және S-полюстың жоғарғы бұрышында азайады. Нәтижелік потенциал генератордың айналу бағытына бұрылатын, магниттік нейтраль ось (MNA) - әрқашан нәтижелік потенциалға перпендикуляр болады - сәйкесінше өзгереді.

Арматуралық реакцияның негізгі әсерлері:

• Потенциалдың тығыздығының асимметриясы

• Арматуралық реакция полюстың бір жағында потенциалдың тығыздығын арттырады, ал басқа жағында азайтады.

• Жалпы полюс потенциалы аз өседі, терминалдық напряжение азаяды - бұл демагнетизация әсері деп аталады.

• Потенциалдың формасының деформациясы

• Нәтижелік потенциал магниттік талақты деформациялады.

• Генераторларда MNA нәтижелік потенциалмен бірге өзгереді, ал двигательларда ол нәтижелік потенциалға қарама-карсы өзгереді.

• Коммутация қиындықтары

• Арматуралық реакция нейтраль аймағында потенциалды пайда етеді, бұл коммутация қиындықтарына әкеледі.

• Нейтраль осьдердің анықтамалары

• MNA - индуцирленген ЭДС нөлге тең болатын ось.

• Геометриялық нейтраль ось (GNA) арматура ядрын симметриялы түрде бөледі.