Способы уменьшения вредного влияния реакции якоря

В связи с тем что реакция якоря неблагоприятно влияет на ра­бочие свойства машины постоянного тока, при проектировании машины принимают меры к устранению реакции якоря или хотя бы к ослаблению ее влияния до допустимых пределов.

Компенсационная обмотка. Наиболее эффективным средст­вом подавления влияния реакции якоря по поперечной оси являет­ся применение в машине компенсационной обмотки. Эту обмотку укладывают в пазы полюсных наконечников (рис. 10) и включа­ют последовательно с обмоткой якоря таким образом, чтобы МДС компенсационной обмотки F_K была противоположна по направле­нию МДС обмотки якоря F_a. Компенсационную обмотку делают распределенной по поверхности полюсного наконечника всех главных полюсов машины. При этом линейную нагрузку для ком­пенсационной обмотки принимают равной линейной нагрузке об­мотки якоря.

Включение компенсационной обмотки последовательно в цепь якоря обеспечивает автоматичность компенсации МДС якоря при любой (в пределах номинальной) нагрузке машины. Таким образом, в машине постоянного тока с компенсационной обмоткой при переходе от холостого хода к режиму нагрузки закон распределения магнитной индукции в зазоре главных полюсов остается практически неизменным. Однако в межполюсном пространстве часть МДС якоря остается нескомпенсированной. Нежелательное влияние этой МДС на работу щеточного контакта устраняют при­менением в машине добавочных полюсов.

Компенсационные обмотки применяют лишь в машинах сред­ней и большой мощности – более 150÷500 кВт при U > 440 В, работающих с резкими колебаниями нагрузки, например в двига­телях для прокатных станов. Объясняется это тем, что компенса­ционная обмотка удорожает и усложняет машину и ее применение в некоторых случаях экономически не оправдывается.

Рис. 10. Компенсационная обмотка

Увеличение воздушного зазора под главными полюсами. В машинах малой и средней мощности, не имеющих компенсацион­ной обмотки, вредное влияние реакции якоря по поперечной оси ослабляют соответствующим выбором воздушного зазора под главными полюсами. При этом следует иметь в виду, что при дос­таточно малом воздушном зазоре и значительной линейной на­грузке реакция якоря по поперечной оси может не только ослабить магнитное поле под одной из частей главного полюса, но и пере­магнитить его, т. е. изменить полярность – «опрокинуть поле». Некоторое увеличение воздушного зазора под главными полюса­ми, особенно на их краях, значительно ослабляет действие реак­ции якоря. Однако не следует забывать, что увеличение воздушно­го зазора ведет к необходимости повышения МДС обмотки главных полюсов, а следовательно, и к увеличению размеров по­люсных катушек, полюсов и габарита машины в целом.

На этом же принципе уменьшения МДС поперечной реакции якоря за счет повышенного магнитного сопротивления на пути ее действия основан и другой способ ослабления действия реакции якоря. Этот способ состоит в том, что сердечники главных полю­сов делают из листовой анизотропной (холоднокатаной) стали (обычно применяют сталь марки 3411). Эта сталь в направлении проката обладает повышенной магнитной проницаемостью, а «по­перек проката» – небольшой магнитной проницаемостью. Штам­повать пластины полюсов из такой стали следует так, чтобы ось полюса совпадала с направлением проката листа стали.

Коммутация в М.П.Т. – это совокупность процессов происходящих в секциях якорной обмотки при их переключении из одной параллельной ветви в другую.

При нарушении процессов коммутации возникает искрение под щетками, которое может перерасти в круговой огонь по коллектору.

Для улучшения условий коммутации применяют:

1. Правильный подбор щеток и их установку в щеткодержателях;

2. Применяют дополнительные полюсы которые укрепляют между основными полюсами на статоре, но их обмотку включают последовательно с якорной, таким образом, что намагничивающая сила этой обмотки направлена встречно Н.С обмотки якоря.