Reakcija armature v DC generatorju
Definicija in učinki magnetnega polja zaradi reakcije armature
Definicija: Reakcija armature v bistvu opisuje interakcijo med magnetnim poljem armature in glavnim poljem, zlasti karakterizira, kako plin armature vpliva na plin glavnega polja. Magnetno polje armature je generirano s strmojo nosilca armature, medtem ko je glavno polje vzbuženo z magnetnimi poli. Plin armature ima dva glavna učinka na plin glavnega polja:
Porazdelitev magnetnega polja v dvopolnom DC generatorju ob brezobremenem delovanju
Razmislite o dvopolnem DC generatorju, prikazanem na spodnji sliki. Ko generator deluje brez obremenitve (tj. tok armature je nič), v stroju obstaja samo magnetomotorna sila (MMF) glavnih polov. Magnetni plin, ki ga generira MMF glavnih polov, je enakomerno porazdeljen vzdolž magnetne osi, ki je definirana kot srednja črta med severnim in južnim polom. Puščica na sliki kaže smer glavnega magnetnega plina Φₘ. Magnetna nevtralna os (ali ravnina) je pravokotna na os toga magnetnega plina.
MNA sovpada z geometrijsko nevtralno osjo (GNA). Ščepec DC strojev je vedno postavljen na to os, zato se ta os imenuje os komutacije.
Analiza magnetnega polja v nosilcih armature, ki prenašajo tok
Razmislite o situaciji, kjer nosilci armature prenašajo tok, a v glavnih polih ni tega. Smer toka je enaka za vse nosilce pod enim polom. Smer induciranega toka v nosilcih je določena z Flemingovim pravilom desne roke, medtem ko smer plina, ki ga generirajo nosilci, sledi pravilu korekovega šrafa.
Tok v nosilcih armature na levi strani teče v papir (označeno z križem znotraj kroga). Magnetomotorne sile (MMF) teh nosilcev se združijo, da bi generirale dolni rezultantni plin skozi armaturu. Podobno nosilci na desni strani prenašajo tok, ki teče iz papirja (označeno z piko znotraj kroga), njihove MMF pa se tudi združijo, da bi proizvedle dolni plin. Tako se MMF s obeh strani nosilcev združita tako, da je smer njunega rezultantnega plina dol, kot kaže puščica za plin, induciran s nosilci armature Φₐ na zgornji sliki.
Spodnja slika prikazuje stanje, ko hkrati na nosilce delujejo tok polja in tok armature.
Učinki reakcije armature v električnih strojih
Ob brezobremenem delovanju stroj razkriva dva magnetna plina: plin armature (generiran s tokmi v nosilcih armature) in plin pola polja (proizveden s glavnimi poli polja). Ti plini se združita, da tvorijo rezultantni plin Φᵣ, kot je prikazano na zgornji sliki.
Ko plin polja interagira s plinom armature, pride do zakrivenja: gostota plina se poveča na zgornjem koncu N-polja in spodnjem koncu S-polja, medtem ko se zmanjša na spodnjem koncu N-polja in zgornjem koncu S-polja. Rezultantni plin se premakne v smeri vrtenja generatorja, z magnetno nevtralno osjo (MNA)—ki je vedno pravokotna na rezultantni plin—se premika ustrezno.
Ključni učinki reakcije armature:
