§ 29. Реакция якоря

Физическая сущность реакции якоря. При холостом ходе маг­нитный поток в машине создается только магнитодвижущей силой обмотки возбуждения / (рис. 104). В этом случае магнитный поток возбуждения Ф_в, пронизывающий якорь 2, распределяется сим­метрично относительно продольной оси. Поток возбуждения направ­лен по продольной оси полюсов, поэтому магнитное поле возбужде­ния называют продольным (рис. 105, а).

При работе машины под нагрузкой по обмотке якоря проходит ток, который создает свое магнитное поле. Воздействие поля якоря на магнитное поле машины называют реакцией якоря. Магнитный поток Ф_я, созданный током якоря, в двухполюсной машине при установке щеток на геометрической нейтрали направлен по попереч­ной оси машины (рис. 105,6), поэтому магнитное поле якоря называют поперечным.

В результате действия потока якоря Ф_я симметричное распре­деление магнитного поля машины искажается и результирующий поток Фрез оказывается сосредоточенным в основном у краев главных полюсов (рис. 105,в). Рис. 106 поясняет распределение магнитного поля машины вдоль окружности якоря (кривые распределения индукции).

Вредные последствия реакции якоря. 1. Физическая нейтраль б — б (линия, соединяющая точки окружности якоря, в которых индукция равна нулю) смещается относительно геометрической нейтрали а — а на некоторый угол р (см. рис. 105, в и 106, в). В генераторах физическая нейтраль смещается по направлению вра­щения якоря, в двигателях — против направления вращения. Как будет показано далее, это ухудшает коммутацию машины, т. е. способствует возникновению искрения под щетками.

2. Результирующий магнитный поток машины Ф_рез при насыще­нии магнитной цепи уменьшается, т. е. уменьшается и э. д. с. Е, индуцированная при нагрузке, по сравнению с э. д. с. Ео при холостом ходе.

3. В кривой распределения результирующей индукции в воздуш­ном зазоре (см. рис. 106, в) возникают пики индукции В_п1ах под края­ми главных полюсов, способствующие образованию в машине круго­вого огня.

Размагничивающее действие реакции якоря. Поток якоря Ф_я усиливает результирующий магнитный поток под одной половиной полюса и ослабляет его под другой половиной (см. рис. 105, в). Однако благодаря насыщению магнитной цепи машины увеличение потока под одной половиной полюса оказывает­ся меньшим, чем ослабление потока под другой его половиной, вследствие чего общий поток машины уменьшается. Это наглядно видно на магнитной характеристике магнитной цепи машины (рис. 107), на которой показаны потоки под «правой» и под «левой» половинами полюса Ф_пр и Ф_лсв и их приращение АФ_пр и АФ._пСв, обус­ловленные действием реакции якоря.

Поток Ф„_р создается совместным действием м. д. с. возбуждения /•"в и м. д. с. якоря /•"„, направленных согласно, т. е. Р_в-\-Ря, по-