Ankkurireaktio DC-koneissa

Tasavirtakoneen magneettivuon muodostavat kaikki sen virtaa kuljettavat käämit. Tyhjäkäyntitilassa generaattorin ankkurikäämin läpi ei kulje virtaa, vaan pieniarvoinen tyhjäkäyntivirta kulkee moottorin ankkurikäämin läpi. Siksi koneessa on vain päämagneettivuo Ф0, jonka napojen herätekela muodostaa ja joka on symmetrinen niiden keskilinjan ympärillä (kuva 1, a).

Kuvassa 1, ja (kollektoria ei näy) harjat sijaitsevat ankkurikäämin johtojen vieressä, joista on hanat näihin keräilylevytjohon harjat on tällä hetkellä yhdistetty. Tätä harjojen asentoa kutsutaan geometrisen neutraaliuden asemaksi, eli linjaksi, joka kulkee ankkurin keskustan ja käämitysjohtojen kautta, jossa päämagneettivuon indusoima EMF. jne. s. on nolla. Geometrinen neutraalisuus on kohtisuorassa napojen keskiviivaa vastaan.

Kun generaattorin ankkurikäämiin kytketään kuorma Rn tai kun jarrutusmomentti vaikuttaa moottorin akseliin, käämin läpi kulkee ankkurivirta 1R, joka muodostaa ankkurimagneettivuon Fya (kuva 1).1, b). Ankkurin magneettivuo suunnataan pitkin linjaa, jolla harjat sijaitsevat. Jos harjat sijaitsevat geometrisella neutraalilla, ankkurivuo on suunnattu kohtisuoraan päämagneettivuon nähden ja sitä kutsutaan siksi poikittaiseksi magneettivuoksi.

Riisi. 1. Tasavirtakoneen magneettivuot: a — magneettivuo navoista; b — ankkurikäämin magneettivuo; c - tuloksena oleva magneettivuo

Ankkurin magneettivuon vaikutusta päämagneettivuon kutsutaan ankkurireaktioksi. Tasavirtageneraattorissa navan "kulkureunan" alle magneettivuot lisätään, "käytävän" reunan alla ne vähennetään. Moottorin kohdalla tilanne on päinvastoin. Siten navan yhden reunan alla muodostuva magneettivuo F kasvaa päämagneettivuon verrattuna, navan toisen reunan alla se pienenee. Tämän seurauksena se muuttuu epäsymmetriseksi napojen keskiviivan suhteen (kuva 1, c).

Fysikaalinen nolla - ankkurin keskustan ja ankkurikäämin johtimien läpi kulkeva linja, johon syntyvä magneettivuo e. jne. s. yhtä suuri kuin nolla, pyörii kulmassa a suhteessa geometriseen neutraalisuuteen (generaattoreissa johdon suuntaan, moottoreissa viiveen suuntaan). Tyhjäkäynnillä fyysinen neutraalisuus on sama kuin geometrinen neutraalisuus.

Armatuurireaktion seurauksena magneettinen induktio koneraossa muuttuu entisestään epätasaisemmaksi. Lisääntyneen magneettisen induktion kohdissa sijaitseviin ankkurin johtimiin indusoituu suuri d., joka johtaa vierekkäisten kollektorilevyjen välisen potentiaalieron kasvuun ja kipinöiden ilmaantumiseen kollektoriin. Joskus kaari menee päällekkäin koko keräimen kanssa, mikä luo "ympyrätulen".

Lisäksi ankkurireaktio johtaa e. jne. v. ankkurit, jos kone toimii vyöhykkeellä, joka on lähellä kylläisyyttä. Tämä johtuu siitä tosiasiasta, että kun päämagneettivuo Ф0 luo magneettipiirin kylläisen tilan, magneettivuon lisäys + ΔФ navan yhden reunan alapuolella on pienempi kuin vähennys -ΔФ toisen alapuolella ( kuva 2). Tämä johtaa kokonaisnapavuon ja e. jne. v. ankkurit siitä lähtien

Ankkurireaktion negatiivista vaikutusta voidaan vähentää siirtämällä harjat fyysiseen neutraaliin, jolloin ankkurivuo pyörii kulman α läpi ja vastavirta generaattorin navan laskevan reunan alla pienenee. Harjat siirretään generaattorissa ankkurin pyörimissuuntaan ja moottorissa - ankkurin pyörimissuuntaa vastaan. Kulma α muuttuu ankkurivirran Iia muutoksen myötä. Käytännössä harjat sijoitetaan yleensä kohtuulliseen kulmaan.

Riisi. 2. Magnetointiasteen vaikutus tuloksena olevaan magneettivuon (Iw • ww — ppm virityskäämistä; Iya • wя — ppm ankkurikäämistä).

Keskitehoisissa ja suuritehoisissa koneissa käytetään kompensoivaa käämiä, joka sijaitsee päänapojen urissa ja on kytketty sarjaan ankkurikäämin kanssa siten, että sen magneettivuo Fk on vastakkainen magneettivuon Fya kanssa. Jos samaan aikaan Fk = Fya, niin ilmavälin magneettivuo ei käytännössä vääristy ankkurireaktion vuoksi.