получим так называемую физическую нейтраль, которая повернута по Ьтношению к геометрической нейтрали на угол р, у генераторов по направлению вращения якоря, а у двигателей против направления вращения.

Таким образом, следствием реакции якоря является смещение нейтрали с линии геометрической нейтрали, искажение и уменьшение магнитного поля машины. Уменьшение магнитного поля машины происходит потому, что ослабление магнитного поля под набегающими краями полюсов не полностью компенсируется усилением его под сбегающими краями полюсов вследствие насыщения стали магнитной цепи.

Так как во избежание искрения под щетками их нужно устанавливать на нейтрали, то при сдвиге физической нейтрали на угол р необходимо повернуть щетки на такой же угол и в ту же сторону, куда сдвигается нейтраль.

Величина магнитного поля якоря зависит от силы тока в нем; с ростом тока нагрузки магнитное поле якоря увеличивается, со снижением уменьшается.

Угол сдвига физической нейтрали р также изменяется. При холостом ходе физическая нейтраль совпадает с геометрической, и чем больше ток нагрузки, тем на больший угол Р сдвигается физическая нейтраль. Поэтому положение щеток на коллекторе определяется нагрузкой машины. Чем больше нагрузка машины, тем на больший угол от геометрической нейтрали нужно сдвигать щетки.

Практически положение щеток на коллекторе определяется степенью искрения под ними.

Щетки считаются установленными на физической нейтрали, когда искрение под ними наименьшее.

§ 2. Влияние реакции якоря на работу машины постоянного тока

Вследствие реакции якоря физическая нейтраль сдвигается на угол Р от линии геометрической нейтрали, поэтому, чтобы предотвратить искрение под щетками у генератора, их нужно сдвинуть на такой же угол по направлению вращения якоря, а у двигателя против направления вращения. Но при перемещении щеток перемещается и ось поля якоря, так как ось поля якоря всегда направлена по линии установки щеток.

44

< рез

Fed

Изобразим вектором F_я м. д. с. якоря машины постоян- ного тока и разложим этот вектор на две составляющие — горизонтальную F_Hq и вертикальную F_ad (рис. 42). Вер-

тикальная составляю- щая F_ad, называемая продольной, направле- на против магнитного поля полюсов, т. е. она ослабляет магнитное поле полюсов, а гори- зонтальная составляю- щая, называемая попе- речной, способствует искривлению магнитно- го поля машины.

Итак, вследствие ре- акции якоря ослабляет- ся и искажается маг- нитное поле полюсов.

Рассмотрим магнитную индукцию в воздушном зазоре машины при .нагрузке. Условимся направление вектора

Рис.

Fn

42. Разложение м. д. с. якоря на две составляющие.

Рис. 43. Распределение магнитной индукции в воздушном зазоре вследствие действия реакции якоря.

магнитной индукции рисовать совпадающим с направлением магнитных силовых линий.

На рисунке 43 представлена кривая В_воя распределения магнитной индукции главных полюсов.

45

Если принять направление вращения якоря по часовой стрелке, то направление тока в проводах обмотки якоря будет следующее: под северным полюсом — от нас, под южным — к нам.

Для упрощения предположим, что щетки стоят на геометрической нейтрали, и рассмотрим картину магнитного поля вокруг проводов обмотки якоря. По мере удаления от середины полюса магнитное поле якоря увеличивается (рис. 43). Кривая В_як показывает распределение магнитной индукции поля якоря в воздушном зазоре.

Для получения кривой В_рез результирующего значения магнитной индукции в воздушном зазоре сложим ординаты кривых Б_пол и Б_як.

Как видно из рисунка 43, результирующее значение магнитной индукции несимметрично относительно оси полюсов, слева от оси полюса магнитная индукция значительно ослаблена, а справа усилена. Такое неравномерное распределение магнитной индукции может привести к образованию кругового огня на коллекторе, так как в секциях обмотки, попадающих в поле с большим значением магнитной индукции, индуктируется повышенная э.д. с., что может привести к перекрытию изоляции между коллекторными пластинами и появлению кругового огня на коллекторе. Особенно опасно резкое изменение нагрузки, так как в этом случае к э. д. с., индуктируемой в секции магнитным полем полюсов, добавляется еще и э. д. с. самоиндукции.

В результате искажения магнитного поля полюсов магнитпое поле машины несколько ослабляется, так как усиление его в правой части полюса всегда меньше, чем ослабление его в левой части из-за насыщения стали полюсов.

/

Вопросы для самопроверки

1. В чем заключается процесс реакции якоря?

2. Что такое физическая нейтраль?

3. Какое действие оказывает реакция якоря на работу машины?

4. Как распределяется магнитная индукция в воздушном зазоре вследствие реакции якоря?

5. Что такое круговой огонь на коллекторе и каковы причины его появления?

40