Реакция якоря. Меры борьбы с реакцией якоря

Реакция якоря возникает в генераторе постоянного тока только в режиме подключенной нагрузки, в режиме холостого хода реакция якоря отсутствует.

Реакция якоря – это влияние магнитного поля якорной обмотки на магнитное поле обмотки возбуждения.

Рассмотрим это явление на примере двухполюсного генератора постоянного тока, поперечное сечение которого представлено на рисунок 9.

Рисунок 9. Реакция якоря

•Основной магнитный поток представлен полюсами N-S (Фв). Якорь показан сечением сердечника с проводниками обмотки, находящимися внутри сердечника. Направление вращения якоря показано стрелкой;

•При работе в режиме холостого хода Iя=0, в генераторе существует только один магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения Фв. Магнитное поле в этом случае симметрично относительно оси полюсов. В воздушном зазоре между полюсами магнитный поток отсутствует рисунок 9а;

•Если генератор нагружен, то по обмотке якоря протекает ток Iя за счет которого создается дополнительный магнитный поток Фя и якорь, по существу, становится электромагнитом. Направление наведенной ЭДС в проводниках обмотки якоря, а значит и Iя определяется правилом правой руки, а направление магнитного потока якоря Фя – по правилу буравчика. Направление ЭДС и Iя указано на рисунке 9б. Как видно на рисунок 9б, магнитный поток якоря Фя является поперечным относительно Фв и образует при указанном направлении вращения свои магнитные полюсы (с левой стороны северный N, с правой – южный S). Этот магнитный поток замыкается через воздушный зазор и полюсы машины;

•Образовавшийся магнитный поток Фя взаимодействует с основным магнитным потоком Фв, образуется результирующей магнитный поток, магнитное поле генератора искажается, т.е. края полюсов, где магнитные силовые линии потоков Фв и Фя совпадают, дополнительно намагничиваются, а где магнитные силовые линии Фв и Фя направлены навстречу друг другу, размагничиваются. Суммарный магнитный поток машины смещается в направлении вращения якоря, т.е., смещаются точки с нулевой индукцией (нейтраль, проведенная через точки с нулевой индукцией, называется физической нейтралью (ФН), а нейтраль, проведенная по оси 0х – геометрической (ГН). Угол β – это угол смещения ФН относительно ГН. Зависит от величины потока Iя, т.е. от тока нагрузки генератора;

Реакция якоря приводит к ряду нежелательных последствий:

• происходит ослабление основного магнитного потока Фв, а, значит, уменьшается величина ЭДС якорной обмотки, т.к. E=CeФn;

• появляется искрение на коллекторе, т.к. в проводниках, лежащих в воздушном зазоре, наводится ЭДС, чего не должно быть, т.к. в это время щетки закорачивают секции;

• возникновение электрической дуги на коллекторе, дуга может переброситься на щетки и корпус машины, т.е., образование кругового огня. Причина в том, что в проводниках, лежащих под одним полюсом, наводится неодинаковая по величине ЭДС за счет искаженного магнитного поля. А, т.к. проводники припаиваются к коллекторным пластинам, то между соседними коллекторными пластинами может возникнуть разность потенциалов, превышающая допустимые значения (25-60 В), что вызывает пробой изоляции между ними и возникновение электрической дуги;

• опрокидывание полярности полюсов, т.е. перемагничивание полюсов, что возможно при частоте вращения генератора близкой к максимальной, так как для сохранения неизменного напряжения на зажимах генератора автоматически приходится уменьшать ток в обмотке возбуждения, поэтому Фв будет малым по сравнению с Фя;

Дата добавления: 2015-12-08