Reação de armadura em máquinas DC

O fluxo magnético em uma máquina DC é criado por todos os seus enrolamentos portadores de corrente. No modo inativo, nenhuma corrente flui através do enrolamento da armadura do gerador, mas uma corrente inativa de pequeno valor flui através do enrolamento da armadura do motor. Portanto, na máquina existe apenas o fluxo magnético principal Ф0, criado pela bobina de excitação dos pólos e simétrico em torno de sua linha central (Fig. 1, a).

Na fig. 1, e (o coletor não é mostrado) as escovas estão localizadas próximas aos fios do enrolamento da armadura, dos quais existem torneiras para estes placas coletorascom o qual as escovas estão conectadas no momento. Essa posição das escovas é chamada de posição de neutralidade geométrica, ou seja, a linha que passa pelo centro da armadura e pelos fios do enrolamento, onde ocorre o campo eletromagnético induzido pelo fluxo magnético principal. etc. é zero. A neutralidade geométrica é perpendicular à linha central dos pólos.

Quando uma carga Rn é conectada ao enrolamento de armadura do gerador ou quando o torque de frenagem atua no eixo do motor, a corrente de armadura 1R flui através do enrolamento, o que cria um fluxo magnético de armadura Fya (Fig.1, b). O fluxo magnético da armadura é direcionado ao longo da linha em que as escovas estão localizadas. Se as escovas estiverem localizadas no neutro geométrico, o fluxo da armadura é direcionado perpendicularmente ao fluxo magnético principal e, portanto, é chamado de fluxo magnético transversal.

Arroz. 1. Fluxos magnéticos em uma máquina DC: a — fluxo magnético dos polos; b — fluxo magnético do enrolamento da armadura; c - o fluxo magnético resultante

A influência do fluxo magnético da armadura no fluxo magnético principal é chamada de reação da armadura. No gerador de corrente contínua, sob a borda "corrente" do pólo, os fluxos magnéticos são adicionados, sob a borda "corrente" eles são subtraídos. O oposto é verdadeiro para o motor. Assim, sob uma borda do polo, o fluxo magnético resultante F aumenta em comparação com o fluxo magnético principal, sob a outra borda do polo ele diminui. Como resultado, torna-se assimétrico em relação à linha central dos pólos (Fig. 1, c).

Neutro físico - uma linha que passa pelo centro da armadura e pelos fios do enrolamento da armadura, induzida pelo fluxo magnético resultante e. etc. s. igual a zero, gira em um ângulo a em relação à neutralidade geométrica (na direção do avanço nos geradores, na direção do atraso nos motores). Em marcha lenta, a neutralidade física coincide com a neutralidade geométrica.

Como resultado da reação da armadura, a indução magnética na folga da máquina torna-se ainda mais desigual. Nos fios da armadura, localizados nos pontos de indução magnética aumentada, é induzido um grande d.com, o que leva a um aumento da diferença de potencial entre as placas coletoras adjacentes e ao aparecimento de faíscas no coletor. Às vezes, o arco se sobrepõe a todo o coletor, criando um "círculo de fogo".

Além disso, a reação da armadura leva a uma diminuição em e. etc. v. âncoras se a máquina estiver operando em uma zona próxima à saturação. Isso se deve ao fato de que quando o fluxo magnético principal Ф0 cria um estado saturado do circuito magnético, o aumento do fluxo magnético em + ΔФ abaixo de uma borda do pólo será menor que a diminuição em –ΔФ abaixo da outra ( Figura 2). Isso leva a uma diminuição no fluxo total do pólo e e. etc. v. âncoras desde então

O impacto negativo da reação da armadura pode ser reduzido movendo as escovas para a neutralidade física.Neste caso, o fluxo da armadura é girado através de um ângulo α e a contracorrente sob a borda descendente do pólo do gerador diminui. As escovas são movidas no gerador na direção de rotação da armadura e no motor - contra a direção de rotação da armadura. O ângulo α muda com uma mudança na corrente de armadura Iia. Na prática, as escovas são geralmente colocadas em um ângulo moderado.

Arroz. 2. Influência do grau de magnetização no fluxo magnético resultante (Iw • ww — ppm do enrolamento de excitação; Iya • wя — ppm do enrolamento de armadura).

Nas máquinas de média e alta potência, é utilizado um enrolamento de compensação, localizado nas ranhuras dos pólos principais e conectado em série com o enrolamento da armadura, de forma que seu fluxo magnético Fk seja oposto ao fluxo magnético Fya. Se ao mesmo tempo Fk = Fya, então o fluxo magnético no entreferro praticamente não é distorcido devido à reação da armadura.