Будем в дальнейшем считать, что влияние реакции якоря в двигателе устранено

Реакция якоря при установленных на геометрическую нейтраль щётках.

Геометрическая нейтраль лежит посредине между полюсами машины.

Геометрическая нейтраль п - п - линия, перпендикулярная оси полюсов и разделяющая на дуге якоря области северного и южного полюсов, совпадает в этих условиях с физической нейтралью - линией, проходящей через точки окружности якоря, где магнитная индукция равна нулю. Щетки, условно показанные опирающимися на якорь (хотя фактически они установлены на коллекторе), находятся на геометрической нейтрали.

Геометрическая нейтраль коллектора проходит в плоскости, совпадающей с плоскостью оси полюсов. Щетки устанавливаются на геометрической нейтрали коллектора.

Назовем геометрической нейтралью воображаемую линию, которая проходит строго посередине между полюсами и лежит в плоскости, разделяющей магнитную систему машины на две симметричные части.

На геометрических нейтралях при холостом ходе генератора магнитная индукция (В0) в воздушном зазоре равна нулю.

Что такое геометрическая нейтраль в машинах постоянного тока и как она определяется.

Определение положения геометрической нейтрали основано на том, что в электродвигателях с добавочными полюсами сдвиг щеток с геометрической нейтрали против направления вращения якоря приводит вследствие ослабления результирующего магнитного поля к увеличению скорости, а при сдвиге щеток по направлению вращения вследствие намагничивания - к уменьшению скорости вращения якоря.

Определение положения геометрической нейтрали основано на том, что в двигателях с добавочными полюсами сдвиг щеток с геометрической нейтрали против направления вращения якоря приводит к ослаблению результата.

Щетки на геометрическую нейтраль устанавливают методом максимального напряжения, максимальной частоты вращения или индукционным способом. К проверке приступают только при соответствии указанных параметров установленным нормам. Сущность метода максимального напряжения состоит в том, что при вращении машины и перемещении траверсы выбирают положение, соответствующее максимальному напряжению. Метод максимальной частоты вращения заключается в изменении частоты вращения якоря на вращающемся с установленным режимом электродвигателе при вращении в обоих направлениях.

Сдвиг щеток с геометрической нейтрали может возникнуть из-за погрешности в установке траверсы со щетками, игры щеток в обоймах, износа щеток и неправильного их касания к коллектору.

Токораздел совпадает с геометрической нейтралью, сталь машины не насыщена.

Влияние реакции якоря на работу машины и её устранение.

Для ослабления влияния реакции якоря в машинах постоянного тока применяют дополнительные полюсы, одновременно улучшающие коммутацию тока.

Для устранения влияния реакции якоря на статор коллекторного двигателя помещается компенсационная обмотка, магнитный поток которой направлен встречно потоку реакции якоря. Компенсационная обмотка может быть соединена последовательно с якорем, может иметь с якорем трансформаторную связь; кроме того, может быть на статоре одна обмотка, являющаяся одновременно и обмоткой возбуждения, и компенсационной.

Для количественного учета влияния реакции якоря на магнитное поле машины обычно МДС F разлагают на две составляющие: продольную F d F a sin ф, максимум которой совпадает с осью полюсов, и поперечную F Fa cos ф, максимум которой совпадает с осью, проходящей через середину межполюсного пространства. ЭДС Е0 - Магнитодвижущие силы якоря и обмотки возбуждения имеют различное пространственное распределение, и поэтому одинаковые их значения создают различные потоки. Для удобства совместного рассмотрения одну из МДС необходимо привести к другой. Так как обычно при расчетах используется характеристика холостого хода, то целесообразно синусоидальные МДС якоря привести к прямоугольной МДС обмотки возбуждения.

Для количественного учета влияния реакции якоря на магнитное поле машины обычно МДС Fa разлагают на две составляющие: продольную Ft i siny, максимум которой совпадает с осью полюсов, и поперечную Fq ivcosy, максимум которой совпадает с осью, проходящей через середину межполюсного пространства. Угол у является углом между током / ф и ЭДС Ео. Магнитодвижущие силы якоря и обмотки возбуждения имеют различное пространственное распределение, и поэтому одинаковые их значения создают различные потоки. Для удобства совместного рассмотрения одну из МДС необходимо привести к другой. Так как обычно при расчетах используется характеристика холостого хода, то целесообразно синусоидальные МДС якоря привести к прямоугольной МДС обмотки возбуждения.

Рассмотрим вопросы количественного учета влияния реакции якоря на магнитный поток машины. При этом для простоты примем следующие допущения: 1) якорь не имеет пазов, однако влияние пазов на магнитное сопротивление зазора учитывается введением в рассмотрение эквивалентного воздушного зазора; 2) проводники якоря распределены равномерно по окружности якоря. Получаемые при этом результаты достаточно точны для практических целей.