Armatūras reakcija līdzstrāvas mašīnās

Līdzstrāvas iekārtas magnētisko plūsmu rada visi tās strāvu nesošie tinumi. Tukšgaitas režīmā caur ģeneratora armatūras tinumu strāva neplūst, bet caur motora armatūras tinumu plūst nelielas vērtības tukšgaitas strāva. Tāpēc mašīnā ir tikai galvenā magnētiskā plūsma Ф0, ko rada polu ierosmes spole un ir simetriski ap to viduslīniju (1. att., a).

attēlā. 1, un (kolektors nav attēlots) birstes atrodas blakus armatūras tinuma vadiem, no kuriem ir krāni uz šiem kolektora plāksnesar kuru birstes pašlaik ir savienotas. Šo suku stāvokli sauc par ģeometriskās neitralitātes stāvokli, tas ir, līniju, kas iet caur armatūras centru un tinumu vadiem, kur EMF izraisa galvenā magnētiskā plūsma. utt. s. ir nulle. Ģeometriskā neitralitāte ir perpendikulāra polu centra līnijai.

Kad ģeneratora armatūras tinumam ir pievienota slodze Rn vai bremzēšanas moments iedarbojas uz motora vārpstu, caur tinumu plūst armatūras strāva 1R, kas rada armatūras magnētisko plūsmu Fya (att.1, b). Armatūras magnētiskā plūsma ir vērsta pa līniju, uz kuras atrodas otas. Ja birstes atrodas uz ģeometriskā neitrāla, tad armatūras plūsma ir vērsta perpendikulāri galvenajai magnētiskajai plūsmai un tāpēc to sauc par šķērsvirziena magnētisko plūsmu.

Rīsi. 1. Magnētiskās plūsmas līdzstrāvas mašīnā: a — magnētiskā plūsma no poliem; b — armatūras tinuma magnētiskā plūsma; c — iegūtā magnētiskā plūsma

Armatūras magnētiskās plūsmas ietekmi uz galveno magnētisko plūsmu sauc par armatūras reakciju. Līdzstrāvas ģeneratorā zem staba "skriešanas" malas tiek pievienotas magnētiskās plūsmas, zem "tekošās" malas tās tiek atņemtas. Dzinējam ir otrādi. Tādējādi zem vienas pola malas iegūtā magnētiskā plūsma F palielinās, salīdzinot ar galveno magnētisko plūsmu, zem otras pola malas tā samazinās. Rezultātā tas kļūst asimetrisks attiecībā pret stabu centrālo līniju (1. att., c).

Fiziskā neitrāla — līnija, kas iet caur armatūras centru un armatūras tinuma vadiem, kurā inducē radošā magnētiskā plūsma e. utt. s vienāds ar nulli, griežas leņķī attiecībā pret ģeometrisko neitralitāti (svina virzienā ģeneratoros, atpalikšanas virzienā dzinējos). Tukšgaitā fiziskā neitralitāte sakrīt ar ģeometrisko neitralitāti.

Armatūras reakcijas rezultātā magnētiskā indukcija mašīnas spraugā kļūst vēl nevienmērīgāka. Armatūras vados, kas atrodas paaugstinātas magnētiskās indukcijas punktos, tiek inducēts liels d. ar, kas izraisa potenciālu starpības palielināšanos starp blakus esošajām kolektora plāksnēm un dzirksteļu parādīšanos uz kolektora. Dažreiz loks pārklājas ar visu kolektoru, radot "apļa uguni".

Turklāt armatūras reakcija noved pie e. utt. v. enkuri, ja iekārta darbojas zonā, kas ir tuvu piesātinājumam. Tas ir saistīts ar faktu, ka tad, kad galvenā magnētiskā plūsma Ф0 rada magnētiskās ķēdes piesātinātu stāvokli, tad magnētiskās plūsmas pieaugums par + ΔФ zem vienas pola malas būs mazāks nekā samazinājums par –ΔФ zem otras ( 2. att.). Tas noved pie kopējās polu plūsmas samazināšanās un e. utt. v. enkuri kopš tā laika

Armatūras reakcijas negatīvo ietekmi var samazināt, pārvietojot birstes uz fizisko neitralitāti.Šajā gadījumā armatūras plūsma tiek pagriezta pa leņķi α un pretstrāva zem ģeneratora pola krītošās malas samazinās. Birstes tiek pārvietotas ģeneratorā armatūras griešanās virzienā, bet motorā - pret armatūras griešanās virzienu. Leņķis α mainās, mainoties armatūras strāvai Iia. Praksē otas parasti novieto mērenā leņķī.

Rīsi. 2. Magnetizācijas pakāpes ietekme uz radušos magnētisko plūsmu (Iw • ww — ppm no ierosmes tinuma; Iya • wя — ppm no armatūras tinuma).

Vidējas un lielas jaudas mašīnās tiek izmantots kompensējošais tinums, kas atrodas galveno stabu rievās un virknē savienots ar armatūras tinumu tā, lai tā magnētiskā plūsma Fk būtu pretēja magnētiskajai plūsmai Fya. Ja tajā pašā laikā Fk = Fya, tad magnētiskā plūsma gaisa spraugā armatūras reakcijas dēļ praktiski netiek izkropļota.