Phản ứng phần ứng trong máy điện một chiều

Từ thông trong máy điện một chiều được tạo ra bởi tất cả các cuộn dây mang dòng điện của nó. Ở chế độ không tải, không có dòng điện nào chạy qua cuộn dây phần ứng của máy phát, mà có dòng điện không tải có giá trị nhỏ chạy qua cuộn dây phần ứng của động cơ. Vì vậy, trong máy chỉ có từ thông chính Ф0, do cuộn kích từ của các cực tạo ra và đối xứng qua đường tâm của chúng (Hình 1, a).

Trong bộ lễ phục. 1, và (bộ thu không được hiển thị) các bàn chải được đặt bên cạnh các dây của cuộn dây phần ứng, từ đó có các vòi đến các dây này tấm thumà các bàn chải hiện đang được kết nối. Vị trí này của chổi than được gọi là vị trí trung lập hình học, nghĩa là đường đi qua tâm của phần ứng và dây quấn, tại đó EMF được tạo ra bởi từ thông chính. vân vân. s. là số không. Đường trung hòa hình học vuông góc với đường tâm của các cực.

Khi tải Rn được nối với cuộn dây phần ứng của máy phát hoặc khi mômen hãm tác dụng lên trục động cơ, dòng điện phần ứng 1R sẽ chạy qua cuộn dây, tạo ra từ thông phần ứng Fya (Hình 1).1, b). Từ thông của phần ứng được định hướng dọc theo đường mà các chổi được đặt. Nếu các chổi than nằm trên trung tính hình học, thì từ thông phần ứng hướng vuông góc với từ thông chính và do đó được gọi là từ thông ngang.

Cơm. 1. Từ thông trong máy điện một chiều: a—từ thông từ các cực; b - từ thông của cuộn dây phần ứng; c - từ thông sinh ra

Sự ảnh hưởng của từ thông phần ứng lên từ thông chính gọi là phản ứng phần ứng. Trong máy phát điện một chiều, dưới mép "chạy" của cực, từ thông được thêm vào, dưới mép "chạy" chúng bị trừ đi. Đối với động cơ thì ngược lại. Như vậy, dưới một cạnh của cực, từ thông tổng hợp F tăng so với từ thông chính, dưới cạnh còn lại của cực, nó giảm. Kết quả là, nó trở nên bất đối xứng so với đường trung tâm của các cực (Hình 1, c).

Trung tính vật lý - một đường đi qua tâm của phần ứng và các dây của cuộn dây phần ứng, trong đó cảm ứng từ thông e. vân vân. s.bằng 0, quay một góc a so với trung tính hình học (theo hướng dẫn trong máy phát điện, theo hướng tụt hậu trong động cơ). Ở trạng thái nhàn rỗi, tính trung lập vật lý trùng với tính trung lập hình học.

Do phản ứng phần ứng, cảm ứng từ trong khe hở máy càng không đều. Trong các dây của phần ứng, nằm ở các điểm tăng cảm ứng từ, một d lớn được tạo ra, dẫn đến sự gia tăng chênh lệch điện thế giữa các tấm thu liền kề và xuất hiện tia lửa trên bộ thu. Đôi khi vòng cung sẽ chồng lên toàn bộ bộ thu, tạo ra "vòng lửa".

Ngoài ra, phản ứng phần ứng dẫn đến giảm e. vân vân. v. neo nếu máy đang hoạt động trong vùng gần bão hòa. Điều này là do khi từ thông chính Ф0 tạo ra trạng thái bão hòa của mạch từ, thì mức tăng từ thông + ΔФ bên dưới một cạnh của cực sẽ nhỏ hơn mức giảm –ΔФ bên dưới cực kia ( Hình 2). Điều này dẫn đến giảm tổng từ thông cực và e. vân vân. v. neo kể từ đó

Có thể giảm tác động tiêu cực của phản ứng phần ứng bằng cách di chuyển các chổi than về trạng thái trung tính vật lý.Trong trường hợp này, từ thông phần ứng được quay một góc α và dòng ngược chiều dưới mép rơi của cực máy phát giảm. Chổi được di chuyển trong máy phát điện theo hướng quay của phần ứng và trong động cơ - ngược với hướng quay của phần ứng. Góc α thay đổi khi dòng điện phần ứng Iia thay đổi. Trong thực tế, bàn chải thường được đặt ở một góc vừa phải.

Cơm. 2. Ảnh hưởng của mức độ từ hóa đến từ thông thu được (Iw • ww — ppm từ cuộn dây kích thích; Iya • wя — ppm từ cuộn dây phần ứng).

Trong các máy công suất trung bình và cao, người ta sử dụng cuộn dây bù nằm trong rãnh của các cực chính và mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng sao cho từ thông Fk của nó ngược chiều với từ thông Fya. Nếu đồng thời Fk = Fya thì từ thông trong khe hở không khí thực tế không bị biến dạng do phản ứng phần ứng.