3.7 Реакция якоря.

Линия, проведённая перпендикулярно оси полюсов через середину расстояния между ними называется геометрической нейтралью.

Линия, проведённая перпендикулярно магнитному потоку полюсов и проведённая через середину расстояния между полюсами называется физической нейтралью.

При отсутствии тока в обмотке якоря физическая и геометрическая нейтрали совпадают.

При протекании тока по виткам якоря они создают магнитное поле вокруг себя. Воздействие магнитного поля якоря на магнитное поле полюсов машины называется реакцией якоря. В результате реакции якоря основное магнитное поле машины искажается и происходит сдвиг физической нейтрали относительно геометрической.

Это приводит к появлению следующих вредных последствий:

1. Размагничивающее действие реакции якоря.

Так как под одним краем полюса магнитное поле усиливается, то под другим уменьшается. Там, где оно усиливается - происходит магнитное насыщение, а где магнитное поле ослабло (причём в большей степени, чем произошло усиление) – размагничивание. Общее магнитное поле уменьшается и уменьшается вращающий момент у тяговых двигателей или ЭДС, если это генератор.

2. Увеличивается вероятность возникновения кругового огня по коллектору.

Так как в витке, проходящем через сгущение магнитных силовых линий, индуктируется большая ЭДС, то увеличивается напряжение между двумя коллекторными пластинами, к которым подсоединяется данный виток, и изоляция между этими коллекторными пластинами может быть пробита. А так как все витки проходят через сгущение магнитных силовых линий, то множество элементарных дуг могут замкнуть две разноимённые щётки между собой. Тогда возникнет мощная электрическая дуга, которая называется круговым огнём по коллектору.

3. Вредные последствия ухудшения коммутации.

Активные стороны той секции, которая замыкается щёткой, лежат на геометрической нейтрали. Из-за реакции якоря в этой секции индуктируется ЭДС вращения, которая увеличивает искрение под щётками.

3.8. Способы уменьшения реакции якоря.

1. В машинах любой мощности увеличивают воздушный зазор между якорем и краями полюсов. В этом случае магнитный поток смещается к центру полюсов.

2. В машинах средней и большой мощности установка дополнительных полюсов. Они создают магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку якоря.

Доп.

полюс

Гл.

полюс

Гл.

полюс

3. В машинах большой мощности установка компенсационной обмотки в специальных пазах главных полюсов машины (на электропоездах ТЭД средней мощности - компенсационной обмотки нет). При этом компенсационная обмотка создаёт магнитное поле направленное встречно магнитному полю якоря. Для автоматической компенсации реакции якоря катушки дополнительных полюсов и компенсационной обмотки соединяют всегда последовательно с обмоткой якоря (как правило, внутри самой электромашины).

Примечание: в машинах малой мощности щетки сдвигают за физическую нейтраль.

спец. пазы