Reakcija armature u DC generatoru
Definicija i efekti magnetnog polja reakcije armature
Definicija: Reakcija armature fundamentalno opisuje interakciju između magnetnog polja armature i glavnog polja, posebno karakterizujući kako flux armature utiče na flux glavnog polja. Magnetno polje armature generiše se tokom nosača struje armature, dok je glavno polje uzbuđeno magnetskim polovima. Flux armature ima dva primarna efekta na flux glavnog polja:
Raspodela magnetnog polja u dvopolnom DC generatoru pod uslovima bez opterećenja
Posmatrajmo dvopolni DC generator prikazan na slici ispod. Kada generator radi pod uslovima bez opterećenja (tj. kada je struja armature nula), unutar mašine postoji samo magnetna pobudna snaga (MMF) glavnih polova. Magnetni flux generisan MMF-om glavnih polova ravnomerno je raspodeljen duž magnetske ose, koja je definisana kao centarlinija između sjevernog i južnog pola. Strelica na slici pokazuje smer glavnog magnetnog fluxa Φₘ. Magnetska neutralna osa (ili ravan) je normalna na osu ovog magnetnog fluxa.
MNA se poklapa sa geometrijskom neutralnom osom (GNA). Šetalice DC mašina su uvijek smještene na toj osi, stoga se ta osa zove osa komutacije.
Analiza magnetnog polja vodilaca armature koji nose struju
Posmatrajmo situaciju u kojoj samo vodici armature nose struju, a na glavnim polovima ne teče struja. Smer struje je uniforman za sve vodice pod jednim polom. Smer inducirane struje u vodicima određuje se pravilom desne ruke Flemina, dok smer fluxa generisanog vodicima slijedi pravilo korekove.
Struja u vodicima armature na lijevoj strani teče prema papiru (označena križićem unutar kruga). MMF-ovi ovih vodica kombinuju se da bi generirali rezultantni flux prema dolje kroz armaturu. Slično tome, vodici na desnoj strani nose struju koja teče iz papira (označena točkom unutar kruga), a njihovi MMF-ovi također kombinuju da bi proizveli flux prema dolje. Stoga se MMF-ovi sa obje strane vodica kombinuju tako da je njihov rezultantni flux usmjeren prema dolje, kao što pokazuje strelica za flux induciran vodicima armature Φₐ na slici iznad.
Slika ispod ilustruje stanje kada istovremeno djeluju struja polja i struja armature na vodice.
Efekti reakcije armature u električnim mašinama
Pod uslovima bez opterećenja, mašina pokazuje dva magnetna fluxa: flux armature (generisan strujama u vodicima armature) i flux polova polja (proizveden glavnim polovima polja). Ovi fluxovi kombinuju se da formiraju rezultantni flux Φᵣ, kao što je prikazano na slici iznad.
Kada flux polja interagira s fluxom armature, događa se deformacija: gustoća fluxa povećava se na gornjem vrhu N-pola i donjem vrhu S-pola, dok pada na donjem vrhu N-pola i gornjem vrhu S-pola. Rezultantni flux pomera se u smeru rotacije generatora, a magnetska neutralna osa (MNA)—uvijek okomita na rezultantni flux—pomera se odgovarajuće.
Ključni efekti reakcije armature:
