Αντίδραση οπλισμού σε μηχανές συνεχούς ρεύματος
Η μαγνητική ροή σε μια μηχανή συνεχούς ρεύματος δημιουργείται από όλες τις περιελίξεις που μεταφέρουν ρεύμα. Στην κατάσταση αδράνειας, δεν ρέει ρεύμα μέσω της περιέλιξης του οπλισμού της γεννήτριας, αλλά ένα ρεύμα ρελαντί μικρής αξίας ρέει μέσω της περιέλιξης οπλισμού του κινητήρα. Επομένως, στη μηχανή υπάρχει μόνο η κύρια μαγνητική ροή Ф0, που δημιουργείται από το πηνίο διέγερσης των πόλων και είναι συμμετρική γύρω από την κεντρική τους γραμμή (Εικ. 1, α).
Στο σχ. 1, και (ο συλλέκτης δεν φαίνεται) οι βούρτσες βρίσκονται δίπλα στα καλώδια της περιέλιξης του οπλισμού, από τα οποία υπάρχουν βρύσες σε αυτά συλλεκτικές πλάκεςμε τα οποία συνδέονται αυτή τη στιγμή οι βούρτσες. Αυτή η θέση των βουρτσών ονομάζεται θέση γεωμετρικής ουδετερότητας, δηλαδή η γραμμή που διέρχεται από το κέντρο του οπλισμού και τα καλώδια περιέλιξης, όπου το EMF προκαλείται από την κύρια μαγνητική ροή. και τα λοιπά. σ. είναι μηδέν. Η γεωμετρική ουδετερότητα είναι κάθετη στην κεντρική γραμμή των πόλων.
Όταν ένα φορτίο Rn συνδέεται με την περιέλιξη του οπλισμού της γεννήτριας ή όταν η ροπή πέδησης δρα στον άξονα του κινητήρα, το ρεύμα οπλισμού 1R ρέει μέσω της περιέλιξης, το οποίο δημιουργεί μια μαγνητική ροή οπλισμού Fya (Εικ.1, β). Η μαγνητική ροή του οπλισμού κατευθύνεται κατά μήκος της γραμμής στην οποία βρίσκονται οι βούρτσες. Εάν οι βούρτσες βρίσκονται στο γεωμετρικό ουδέτερο, τότε η ροή του οπλισμού κατευθύνεται κάθετα στην κύρια μαγνητική ροή και επομένως ονομάζεται εγκάρσια μαγνητική ροή.
Ρύζι. 1. Μαγνητικές ροές σε μηχανή συνεχούς ρεύματος: α — μαγνητική ροή από πόλους. β — μαγνητική ροή της περιέλιξης του οπλισμού. γ — η προκύπτουσα μαγνητική ροή
Η επίδραση της μαγνητικής ροής οπλισμού στην κύρια μαγνητική ροή ονομάζεται αντίδραση οπλισμού. Στη γεννήτρια συνεχούς ρεύματος, κάτω από το "τρέχον" άκρο του πόλου, προστίθενται οι μαγνητικές ροές, κάτω από το "τρέχον" άκρο αφαιρούνται. Το αντίθετο ισχύει για τον κινητήρα. Έτσι, κάτω από το ένα άκρο του πόλου, η προκύπτουσα μαγνητική ροή F αυξάνεται σε σύγκριση με την κύρια μαγνητική ροή, κάτω από την άλλη άκρη του πόλου μειώνεται. Ως αποτέλεσμα, γίνεται ασύμμετρος ως προς την κεντρική γραμμή των πόλων (Εικ. 1, γ).
Φυσικό ουδέτερο — μια γραμμή που διέρχεται από το κέντρο του οπλισμού και τα καλώδια της περιέλιξης του οπλισμού, στην οποία προκαλείται από την προκύπτουσα μαγνητική ροή e. και τα λοιπά. σ. ίση με μηδέν, περιστρέφεται υπό γωνία ως προς τη γεωμετρική ουδετερότητα (προς την κατεύθυνση του ηλεκτροδίου στις γεννήτριες, προς την κατεύθυνση της υστέρησης στους κινητήρες). Στο ρελαντί, η φυσική ουδετερότητα συμπίπτει με τη γεωμετρική ουδετερότητα.
Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης οπλισμού, η μαγνητική επαγωγή στο διάκενο της μηχανής γίνεται ακόμη πιο ανομοιόμορφη. Στα καλώδια του οπλισμού, που βρίσκονται στα σημεία αυξημένης μαγνητικής επαγωγής, προκαλείται ένα μεγάλο δ. με, το οποίο οδηγεί σε αύξηση της διαφοράς δυναμικού μεταξύ γειτονικών πλακών συλλέκτη και στην εμφάνιση σπινθήρων στον συλλέκτη. Μερικές φορές το τόξο θα επικαλύπτει ολόκληρο τον συλλέκτη, δημιουργώντας μια "κυκλική φωτιά".
Επιπλέον, η αντίδραση οπλισμού οδηγεί σε μείωση του e. και τα λοιπά. v. αγκυρώσεις εάν το μηχάνημα λειτουργεί σε ζώνη κοντά στον κορεσμό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν η κύρια μαγνητική ροή Φ0 δημιουργεί μια κορεσμένη κατάσταση του μαγνητικού κυκλώματος, τότε η αύξηση της μαγνητικής ροής κατά + ΔΦ κάτω από τη μία άκρη του πόλου θα είναι μικρότερη από τη μείωση κατά –ΔΦ κάτω από την άλλη ( Εικ. 2). Αυτό οδηγεί σε μείωση της συνολικής ροής πόλων και π. και τα λοιπά. v. άγκυρες από τότε
Ο αρνητικός αντίκτυπος της αντίδρασης του οπλισμού μπορεί να μειωθεί μετακινώντας τις βούρτσες σε φυσική ουδετερότητα.Σε αυτή την περίπτωση, η ροή του οπλισμού περιστρέφεται κατά μια γωνία α και το αντίθετο ρεύμα κάτω από το άκρο πτώσης του πόλου της γεννήτριας μειώνεται. Οι βούρτσες μετακινούνται στη γεννήτρια προς την κατεύθυνση περιστροφής του οπλισμού και στον κινητήρα - ενάντια στην κατεύθυνση περιστροφής του οπλισμού. Η γωνία α αλλάζει με αλλαγή του ρεύματος του οπλισμού Iia. Στην πράξη, οι βούρτσες τοποθετούνται συνήθως σε μέτρια γωνία.
Ρύζι. 2. Επίδραση του βαθμού μαγνήτισης στην προκύπτουσα μαγνητική ροή (Iw • ww — ppm από την περιέλιξη διέγερσης· Iya • wя — ppm από την περιέλιξη του οπλισμού).
Σε μηχανές μέσης και υψηλής ισχύος χρησιμοποιείται αντισταθμιστικό τύλιγμα, τοποθετημένο στις αυλακώσεις των κύριων πόλων και συνδεδεμένο σε σειρά με το τύλιγμα του οπλισμού, έτσι ώστε η μαγνητική του ροή Fk να είναι αντίθετη από τη μαγνητική ροή Fya. Εάν ταυτόχρονα Fk = Fya, τότε η μαγνητική ροή στο διάκενο αέρα πρακτικά δεν παραμορφώνεται λόγω της αντίδρασης οπλισμού.