Reaksi jangkar pada mesin DC

Fluks magnet dalam mesin DC diciptakan oleh semua belitan pembawa arus. Dalam mode diam, tidak ada arus yang mengalir melalui belitan angker generator, tetapi arus idle dengan nilai kecil mengalir melalui belitan angker motor. Oleh karena itu, di dalam mesin hanya ada fluks magnet utama Ф0, yang dibuat oleh koil eksitasi kutub dan simetris di sekitar garis tengahnya (Gbr. 1, a).

Dalam gambar. 1, dan (kolektor tidak diperlihatkan) sikat terletak di sebelah kabel belitan angker, dari mana ada keran untuk ini piring kolektordengan mana kuas saat ini terhubung. Posisi sikat ini disebut posisi kenetralan geometris, yaitu garis yang melewati pusat jangkar dan kabel belitan, di mana EMF diinduksi oleh fluks magnet utama. dll. s. adalah nol. Netralitas geometris tegak lurus dengan garis tengah kutub.

Ketika beban Rn dihubungkan ke belitan jangkar generator atau ketika torsi pengereman bekerja pada poros motor, arus jangkar 1R mengalir melalui belitan, yang menciptakan fluks magnet jangkar Fya (Gbr.1, b). Fluks magnet angker diarahkan sepanjang garis di mana sikat berada. Jika sikat terletak pada geometri netral, maka fluks jangkar diarahkan tegak lurus terhadap fluks magnet utama dan oleh karena itu disebut fluks magnet transversal.

Beras. 1. Fluks magnet pada mesin DC: a — fluks magnet dari kutub; b — fluks magnet dari belitan angker; c - fluks magnet yang dihasilkan

Pengaruh fluks magnet jangkar pada fluks magnet utama disebut reaksi jangkar. Dalam generator arus searah, di bawah tepi "berjalan" kutub, fluks magnet ditambahkan, di bawah tepi "berjalan" mereka dikurangi. Hal sebaliknya berlaku untuk mesin. Jadi, di bawah satu ujung kutub, fluks magnet F yang dihasilkan meningkat dibandingkan dengan fluks magnet utama, di bawah ujung lain kutub itu berkurang. Akibatnya, menjadi asimetris sehubungan dengan garis tengah kutub (Gbr. 1, c).

Netral fisik — garis yang melewati pusat armature dan kawat lilitan armature, di mana diinduksi oleh fluks magnet yang dihasilkan e. dll. sama dengan nol, berputar pada sudut relatif terhadap kenetralan geometris (ke arah timah di generator, ke arah lagging di mesin). Saat diam, netralitas fisik bertepatan dengan netralitas geometris.

Sebagai akibat dari reaksi jangkar, induksi magnet pada celah mesin menjadi semakin tidak merata. Pada kabel angker, yang terletak di titik peningkatan induksi magnetik, d.w besar diinduksi, yang menyebabkan peningkatan perbedaan potensial antara pelat kolektor yang berdekatan dan munculnya percikan api pada kolektor. Terkadang busur akan tumpang tindih dengan seluruh kolektor, menciptakan "api lingkaran".

Selain itu, reaksi jangkar menyebabkan penurunan e. dll. v. jangkar jika mesin beroperasi di zona yang mendekati saturasi. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa ketika fluks magnet utama Ф0 menciptakan keadaan jenuh dari rangkaian magnet, maka kenaikan fluks magnet sebesar + ΔФ di bawah satu sisi kutub akan lebih kecil daripada penurunan sebesar –ΔФ di bawah yang lain ( Gambar 2). Hal ini menyebabkan penurunan fluks kutub total dan e. dll. v. jangkar sejak saat itu

Dampak negatif dari reaksi jangkar dapat dikurangi dengan menggerakkan sikat ke netralitas fisik Dalam hal ini, fluks jangkar diputar melalui sudut α dan arus balik di bawah tepi jatuh dari tiang generator berkurang. Sikat digerakkan di generator searah dengan putaran angker, dan di motor - berlawanan dengan arah putaran angker. Sudut α berubah dengan perubahan arus angker Iia. Dalam praktiknya, kuas biasanya ditempatkan pada sudut sedang.

Beras. 2. Pengaruh derajat magnetisasi pada fluks magnet yang dihasilkan (Iw • ww — ppm dari belitan eksitasi; Iya • wя — ppm dari belitan jangkar).

Pada mesin dengan daya sedang dan tinggi, digunakan belitan kompensasi yang terletak di lekukan kutub utama dan dihubungkan secara seri dengan belitan jangkar, sehingga fluks magnetnya Fk berlawanan dengan fluks magnet Fya. Jika pada saat yang sama Fk = Fya, maka fluks magnet di celah udara praktis tidak terdistorsi akibat reaksi jangkar.