Реакция якоря. 
Общая электротехника

В режиме холостого хода магнитное поле машины создается только обмоткой возбуждения (рис. 7.12, а). При подключении нагрузки через обмотку якоря протекает ток, который создает свое магнитное поле (рис. 7.12, б).

На рисунках кружками показаны сечения проводников обмотки возбуждения и обмотки якоря. Ток в проводнике, текущий за плоскость рисунка, помечен кружком с крестиком, а ток, направленный «к нам», кружком с точкой. Направления магнитных силовых линий определены по правилу правоходового винта.

Реально существующее в нагруженной машине магнитное поле следует рассматривать как результат наложения магнитных полей обмотки возбуждения и обмотки якоря (рис. 7.12, в).

Рис. 7.12.

Таким образом, магнитное поле машины, в котором движутся проводники обмотки якоря, создается не только обмоткой возбуждения, но и обмоткой якоря. При этом поле возбуждения стабильно, а поле якоря изменяется при изменении нагрузки машины.

Влияние магнитного поля якоря на поле возбуждения машины называется реакцией якоря.

Вследствие реакции якоря (см. рис. 7.12, в) симметрия магнитного поля машины нарушается. Происходит усиление магнитного потока под сбегающим краем полюса генератора и ослабление — под набегающим краем (якорь генератора вращается, но часовой стрелке, следовательно, левый край северного полюса и правый край южного полюса «набегают» на якорь).

Вследствие насыщения участков магнитной цепи усиление магнитного потока под одним краем полюса оказывается относительно меньшим, чем ослабление магнитного потока под другим краем. Это приводит к тому, что среднее значение магнитного потока в нагруженной машине становится меньше, чем в ненагруженной. Соответственно уменьшается и величина ЭДС, индуктируемой в обмотке якоря.

Назовем геометрической нейтралью воображаемую линию, которая проходит строго посередине между полюсами и лежит в плоскости, разделяющей магнитную систему машины на две симметричные части. Аналогичную линию, проходящую через диаметрально противоположные точки окружности якоря, в которых магнитная индукция равна нулю, назовем физической нейтралью. Магнитная индукция равна нулю в тех точках, где магнитные силовые линии касаются окружности якоря (не входя в него), а физическая нейтраль перпендикулярна магнитным силовым линиям.

В ненагруженной машине физическая нейтраль совпадает с геометрической.

В нагруженном генераторе, как очевидно на рис. 7.12, в, физическая нейтраль тт' поворачивается относительно геометрической нейтрали пп' на угол а в сторону вращения якоря.

Мысленно представим себе, что на рис. 7.12 изображен не генератор, а двигатель. Тогда при тех же направлениях токов в обмотках якоря и возбуждения ротор двигателя начал бы вращаться в другую сторону (против часовой стрелки), в чем нетрудно убедиться, применив правило левой руки. Правый край северного полюса и левый край южного полюса стали бы набегающими.

Следовательно, в нагруженном двигателе магнитный поток усиливается под набегающим краем полюса и ослабляется иод сбегающим краем, а физическая нейтраль поворачивается на угол а против вращения якоря.

Карточка № 7.6 (313) Реакция якоря.

Продолжение карт. № 7.6