Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий

5-6. Реакция якоря

При холостом ходе машины магнитное поле в ней создается только обмоткой возбуждения, так как только по этой обмотке будет проходить ток. При нагрузке ток проходит и по обмотке якоря, н. с. которой изменяет поле машины, на что впервые было указано Э. X. Ленцем.

Воздействие и. с. якоря на поле машины называется реакцией якоря. При помощи рис. 5-23 мы можем выяснить, как изменяется поле машины в результате этого воздействия. На рис. 5-23,а изображено поле машины при ее холостом ходе, когда оно создается только н. с. обмотки возбуждения. На рис. 5-23,б показано поле якоря. Такое поле получается в машине при наличии тока только в обмотке якоря. При этом сам якорь превращается в электромагнит. Его н. с.

Рис. 5-23. Реакция якоря при положении щеток на геометрической нейтрали. а — поле при холостом ходе; б — поле якоря; в — поле при нагрузке (nn^' — геометрическая нейтраль, mm' — физическая нейтраль).

имеет ось, всегда совпадающую с линией щеток.

Мы расположили щетки на геометрической нейтрали, т. е. на линии, перпендикулярной оси полюсов. В этом случае токи в проводниках якоря верхней и нижней его частей имеют противоположные направления. Намагничивающая сила якоря, действующая по линии щеток, будет наибольшей, так как соответствующая магнитная линия охватывает наибольший полный ток. Далее н. с. убывает и под серединой полюса становится равной нулю. Можно приближенно считать, что она убывает по закону прямой линии, как это показано на рис. 5-24, где кривая 2 представляет собой кривую н.с. якоря, ординаты которой равны соответствующей н. с. якоря на половину обхода (на один полюс).

Рис. 5-24. Реакция якоря при положении щеток на геометрической нейтрали. 1 — кривая поля при холостом ходе; 2 — кривая н. с. якоря; 3 — кривая поля якоря; 4 — кривая резул ьтирующего ноля без учета изменения насыщения; 5 —кривая действительного поля машины при нагрузке (nn¹ — геометрическая нейтраль, mm' — физическая нейтраль).

На рис. 5-23,в показано поле машины при ее нагрузке. Мы видим, что в результате реакции якоря поле машины, работающей генератором, изменилось: произошло усиление поля под сбегающей половиной полюса и ослабление его под набегающей половиной полюса. Другим следствием реакции якоря является смещение физической нейтрали, т. е. линии, проходящей через точки окружности якоря, где индукция равна нулю.

При холостом ходе физическая нейтраль совпадает с геометрической. При нагрузке она смещается относительно геометрической нейтрали: при работе генератором — в сторону вращения, при работе двигателем — против вращения (при принятых на рис. 5-23,в направлениях поля и токов в обмотке якоря машина при работе двигателем будет вращаться в обратную сторону).

На рис. 5-24 показаны кривые поля машины при холостом ходе и при нагрузке: здесь также приведена кривая поля якоря. Если кривую поля машины при ее нагрузке будем определять, исходя из принципа наложения, т. е. складывая ординаты кривой поля при холостом ходе 1 и кривой поля якоря 3, то получим кривую результирующего поля 4. Однако принцип наложения здесь не может дать точных результатов, так как поле в ферромагнитных телах не является линейной функцией тока. Кривая действительно-

го поля машины при нагрузке 5 отличается от кривой результирующего поля 4. Кривая 5 показывает, что ослабление поля под набегающей половиной полюса будет больше, чем усиление поля под сбегающей половиной полюса (вследствие насыщения главным образом зубцов якоря). В результате получается ослабление общего поля и, следовательно, уменьшение полезного потока Ф, определяющего значение э. д. с. якоря.

Уменьшение э. д. с. якоря при положении щеток на геометрической нейтрали также вызвано смещением физической нейтрали, так как при этом в параллельные ветви будут входить проводники с обратными э. д. с. (см. рис. 5-23,в, где крестами и черточками внутри якоря показаны направления э. д. с, наведенных в проводниках).

В машинах мощностью от 0,3 квт и выше обычно применяются дополнительные полюсы, о назначении которых сказано в следующем § 5-6. Они помещаются между главными полюсами (рис. 5-1), оси их совпадают с геометрическими нейтралями машины. Их обмотка соединяется последовательно с обмоткой якоря таким образом, чтобы ее н. с. действовала против н. с. обмотки якоря. Действие и. с. дополнительных полюсов ограничивается сравнительно неширокой зоной поверхности якоря, где находятся проводники замыкаемых щетками секций. Щетки при наличии дополнительных полюсов должны стоять на геометрической нейтрали.

Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий