Reacción de armadura en máquinas de corriente continua

El flujo magnético en una máquina de CC es creado por todos sus devanados que transportan corriente. En modo inactivo, no fluye corriente a través del devanado del inducido del generador, pero una corriente inactiva de pequeño valor fluye a través del devanado del inducido del motor. Por lo tanto, en la máquina solo existe el flujo magnético principal Ф0, creado por la bobina de excitación de los polos y simétrico alrededor de su línea central (Fig. 1, a).

En la Fig. 1, y (no se muestra el colector) las escobillas están ubicadas junto a los cables del devanado de la armadura, desde donde hay derivaciones a estos placas colectorascon el que están conectados actualmente los cepillos. Esta posición de las escobillas se denomina posición de neutralidad geométrica, es decir, la línea que pasa por el centro de la armadura y los cables del devanado, donde se encuentra la FEM inducida por el flujo magnético principal. etc. s es cero. La neutralidad geométrica es perpendicular a la línea central de los polos.

Cuando se conecta una carga Rn al devanado del inducido del generador o cuando el par de frenado actúa sobre el eje del motor, la corriente del inducido 1R fluye a través del devanado, lo que crea un flujo magnético en el inducido Fya (figura 2.1).1,b). El flujo magnético de la armadura se dirige a lo largo de la línea en la que se encuentran las escobillas. Si las escobillas están ubicadas en el neutro geométrico, entonces el flujo de la armadura se dirige perpendicularmente al flujo magnético principal y, por lo tanto, se denomina flujo magnético transversal.

Arroz. 1. Flujos magnéticos en una máquina de CC: a — flujo magnético de los polos; b — flujo magnético del devanado del inducido; c — el flujo magnético resultante

La influencia del flujo magnético del inducido sobre el flujo magnético principal se denomina reacción del inducido. En el generador de corriente continua, debajo del borde de "marcha" del polo, se suman los flujos magnéticos, debajo del borde de "marcha" se restan. Lo contrario es cierto para el motor. Así, debajo de un borde del polo, el flujo magnético resultante F aumenta en comparación con el flujo magnético principal, debajo del otro borde del polo disminuye. Como resultado, se vuelve asimétrico con respecto a la línea central de los polos (Fig. 1, c).

Neutro físico: una línea que pasa por el centro de la armadura y los cables del devanado de la armadura, en la que es inducida por el flujo magnético resultante e. etc. s igual a cero, gira en un ángulo a relativo a la neutralidad geométrica (en la dirección del adelanto en los generadores, en la dirección del atraso en los motores). En reposo, la neutralidad física coincide con la neutralidad geométrica.

Como resultado de la reacción del inducido, la inducción magnética en el espacio de la máquina se vuelve aún más desigual. En los cables de la armadura, ubicados en los puntos de mayor inducción magnética, se induce un gran d con, lo que conduce a un aumento en la diferencia de potencial entre las placas colectoras adyacentes y a la aparición de chispas en el colector. A veces, el arco se superpondrá a todo el colector, creando un "fuego circular".

Además, la reacción de la armadura conduce a una disminución de e. etc. v. anclas si la máquina está operando en una zona cercana a la saturación. Esto se debe al hecho de que cuando el flujo magnético principal Ф0 crea un estado saturado del circuito magnético, entonces el aumento en el flujo magnético en + ΔФ debajo de un borde del polo será menor que la disminución en –ΔФ debajo del otro ( Figura 2). Esto conduce a una disminución en el flujo total del polo y e. etc. v. anclas desde entonces

El impacto negativo de la reacción del inducido se puede reducir moviendo las escobillas a la neutralidad física. En este caso, el flujo del inducido gira un ángulo α y la contracorriente debajo del borde descendente del polo del generador disminuye. Los cepillos se mueven en el generador en la dirección de rotación de la armadura y en el motor, en contra de la dirección de rotación de la armadura. El ángulo α cambia con un cambio en la corriente de armadura Iia. En la práctica, los cepillos suelen colocarse en un ángulo moderado.

Arroz. 2. Influencia del grado de magnetización en el flujo magnético resultante (Iw • ww — ppm del devanado de excitación; Iya • wя — ppm del devanado del inducido).

En las máquinas de media y alta potencia se utiliza un devanado de compensación, ubicado en las ranuras de los polos principales y conectado en serie con el devanado del inducido, de manera que su flujo magnético Fk es opuesto al flujo magnético Fya. Si al mismo tiempo Fk = Fya, entonces el flujo magnético en el entrehierro prácticamente no se distorsiona debido a la reacción del inducido.