Магнитное поле обмотки якоря при нагрузке

На рисунке 20, а изображено магнитное поле полюсов машины в режиме холостого хода. При этомось поля совпадает с осью полюсов.

На рисунке 20, б показано магнитное поле якоря приработе с на­грузкой. Поскольку якорь представляет собой электромагнит, в ко­тором обмоткой возбуждения служит обмотка якоря, а в щетках происходит разделение тока якоря, то ось магнитного поля якоря всегда совпадает с линией установки щеток.

Рис. 20. Реакция якоря: а) магнитное поле полюсов при холостом ходе; б) магнитное поле якоря; в) результирующее магнитное поле машины при нагрузке

На рисунке 20, в показано результирующее магнитное поле ма­шины при нагрузке. Как видно из рисунка, направления магнитных полей полюсов и якоря под сбегающими краями полюсов совпадают, а под набегающими не совпадают, вследствие чего результирующее магнитное поле в первом случае усилено, а во втором — ослаблено. Ось результирующего магнитного поля оказывается расположенной под некоторым углом β к оси полюсов.

Если провести линию через две точки на окружности якоря, где магнитная индукция равна нулю, то получим так называемую физи­ческую нейтраль, которая повернута по отношению к геометрической нейтрали также на угол β - у генераторов по направлению вращения, а у двигателей против направления вращения якоря.

Таким образом, следствием реакции якоря является смещение физической нейтрали с линии геометрической нейтрали, искажение и уменьшение магнитного ноля машины. Уменьшение магнитного поля машины происходит потому, что ослабление магнитного поля под набегающими краями полюсов не полностью компенсируется усилением его под сбегающими краями полюсов вследствие насыще­ния стали магнитной цепи.

Во избежание искрения под щетками их нужно сдвигать за физи­ческую нейтраль: в генераторе но направлению вращения якоря, а в двигателе против направления вращения якоря.

Величина магнитного поля якоря зависит от силы тока в нем; с ростом тока нагрузки магнитное поле якоря увеличивается, со снижением уменьшается.

При холостом ходе магнитное поле якоря отсутствует и физиче­ская нейтраль совпадает с геометрической, но чем больше ток на­грузки, тем на больший угол β сдвигается физическая нейтраль. По­этому положениещеток на коллекторе определяется нагрузкой ма­шины. Чем больше нагрузка машины, тем на больший угол от гео­метрической нейтрали нужно сдвигать щетки.

Практически положение щеток на коллекторе определяется сте­пенью искрения под ними. Считается, что щетки установлены правильно, если искренне под ними наименьшее.