Réaction d'induit dans les machines à courant continu

Le flux magnétique dans une machine à courant continu est créé par tous ses enroulements porteurs de courant. En mode ralenti, aucun courant ne circule dans l'enroulement d'induit du générateur, mais un courant de repos de faible valeur circule dans l'enroulement d'induit du moteur. Par conséquent, dans la machine, il n'y a que le flux magnétique principal Ф0, créé par la bobine d'excitation des pôles et symétrique autour de leur axe (Fig. 1, a).

En figue. 1, et (le collecteur n'est pas représenté) les balais sont situés à côté des fils de l'enroulement d'induit, à partir desquels il y a des prises vers ceux-ci plaques collectricesavec lequel les brosses sont actuellement connectées. Cette position des balais s'appelle la position de neutralité géométrique, c'est-à-dire la ligne passant par le centre de l'armature et les fils de bobinage, où la FEM induite par le flux magnétique principal. etc. s est égal à zéro. La neutralité géométrique est perpendiculaire à l'axe des pôles.

Lorsqu'une charge Rn est connectée à l'enroulement d'induit du générateur ou lorsque le couple de freinage agit sur l'arbre du moteur, le courant d'induit 1R traverse l'enroulement, ce qui crée un flux magnétique d'induit Fya (Fig.1, b). Le flux magnétique de l'armature est dirigé le long de la ligne sur laquelle se trouvent les balais. Si les balais sont situés sur le neutre géométrique, alors le flux d'induit est dirigé perpendiculairement au flux magnétique principal et est donc appelé flux magnétique transversal.

Riz. 1. Flux magnétiques dans une machine à courant continu : a — flux magnétique des pôles ; b - flux magnétique de l'enroulement d'induit ; c — le flux magnétique résultant

L'influence du flux magnétique d'induit sur le flux magnétique principal est appelée réaction d'induit. Dans le générateur de courant continu, sous le bord "courant" du pôle, les flux magnétiques sont ajoutés, sous le bord "courant" ils sont soustraits. L'inverse est vrai pour le moteur. Ainsi, sous un bord du pôle, le flux magnétique résultant F augmente par rapport au flux magnétique principal, sous l'autre bord du pôle il diminue. En conséquence, il devient asymétrique par rapport à la ligne médiane des pôles (Fig. 1, c).

Neutre physique - une ligne passant par le centre de l'armature et les fils de l'enroulement d'armature, dans laquelle induite par le flux magnétique résultant e. etc. s égal à zéro, tourne d'un angle a par rapport à la neutralité géométrique (dans le sens de l'avance dans les générateurs, dans le sens du retard dans les moteurs). Au ralenti, la neutralité physique coïncide avec la neutralité géométrique.

En raison de la réaction d'induit, l'induction magnétique dans l'entrefer de la machine devient encore plus inégale. Dans les fils de l'induit, situés aux points d'augmentation de l'induction magnétique, un grand d avec est induit, ce qui entraîne une augmentation de la différence de potentiel entre les plaques collectrices adjacentes et l'apparition d'étincelles sur le collecteur. Parfois, l'arc chevauchera tout le collecteur, créant un "feu circulaire".

De plus, la réaction d'induit conduit à une diminution de e. etc. v. des ancres si la machine fonctionne dans une zone proche de la saturation. Cela est dû au fait que lorsque le flux magnétique principal Ф0 crée un état saturé du circuit magnétique, l'augmentation du flux magnétique de + ΔФ sous un bord du pôle sera inférieure à la diminution de -ΔФ sous l'autre ( figure 2). Cela conduit à une diminution du flux polaire total et e. etc. v. ancres depuis lors

L'impact négatif de la réaction d'induit peut être réduit en déplaçant les balais vers la neutralité physique.Dans ce cas, le flux d'induit est tourné d'un angle α et le contre-courant sous le front descendant du pôle du générateur diminue. Les balais sont déplacés dans le générateur dans le sens de rotation de l'induit et dans le moteur - dans le sens contraire de rotation de l'induit. L'angle α change avec une variation du courant d'induit Iia. En pratique, les brosses sont généralement placées à un angle modéré.

Riz. 2. Influence du degré d'aimantation sur le flux magnétique résultant (Iw • ww - ppm de l'enroulement d'excitation; Iya • wя - ppm de l'enroulement d'induit).

Dans les machines de moyenne et haute puissance, un enroulement de compensation est utilisé, situé dans les rainures des pôles principaux et connecté en série avec l'enroulement d'induit, de sorte que son flux magnétique Fk soit opposé au flux magnétique Fya. Si en même temps Fk = Fya, le flux magnétique dans l'entrefer n'est pratiquement pas déformé en raison de la réaction d'induit.