Реакция якоря — это влияние магнитного потока якоря на магнитный поток
главных полюсов при нагрузке.
Когда ток якоря равен нулю, то магнитный поток главных полюсов направлен
по оси полюсов и везде равномерный.
Когда при вращении якоря по проводникам якоря идет ток, то вокруг
каждого проводника якоря создается свой магнитный поток (рис. 2.3). Этот
магнитный поток всех проводников якоря складывается и образуется общий
магнитный поток якоря, направление которого определяется по правилу
буравчика.
В результате на набегающих краях главных полюсов магнитный поток якоря
будет направлен согласно с магнитным потоком главных полюсов, отчего
общий магнитный поток двигателя усиливается.
На сбегающих краях главных полюсов магнитный поток
якоря будет направлен встречно с магнитным потоком главных полюсов,
отчего общий магнитный поток двигателя уменьшается.
Таким образом, из-за реакции якоря общий магнитный поток двигателя на
набегающих краях полюсов усиливается, а на сбегающих краях полюсов
уменьшается.
Геометрическая нейтраль (ГН) — это линия, проходящая через ось двигателя
перпендикулярно оси главных полюсов.
Физическая нейтраль (ФН) — это линия, проходящая через ось двигателя
перпендикулярно оси общего магнитного потока двигателя, наклоненного
из-за реакции якоря.
В двигателях ФН поворачивается относительно ГН против вращения якоря на
угол, величина которого зависит от тока якоря, т.е. от нагрузки
двигателя.
После реверсирования двигателя ФН будет отклоняться от ГН в обратную
сторону. Поэтому в реверсируемых двигателях щетки всегда устанавливают
на ГН, чтобы создать одинаковые условия работы двигателя при вращении
якоря в любую сторону.
Реакция якоря оказывает вредное воздействие на работу двигателя по
следующим причинам:
1. Реакция якоря является одной из главных причин кругового огня по
коллектору ТЭД из-за усиления магнитного потока двигателя на набегающих
краях полюсов. При вращении якоря в отдельных секциях его обмотки под
набегающими краями полюсов наводится повышен-ная ЭДС, из-за которой
между отдельными соседними коллекторными пластинами увеличивается
междуламельное напряжение примерно до 40 В при среднем междуламельном
напряжении до 15+20 В. Из-за этого происходит переброс дуги между
соседними коллекторными пластинами, что может привести к круговому огню
по коллектору двигателя между «+» и «-» щетками.
2. Реакция якоря приводит к ухудшению коммутации тяговых двигателей.
3. Из-за реакции якоря уменьшается общий магнитный поток двигателя, так
как из-за явления насыщения сердечников главных полюсов усиление общего
магнитного потока двигателя на набегающих краях полюсов происходит в
меньшей степени, чем ослабление общего магнитного потока двигателя на
сбегающих краях главных полюсов.
Для предотвращения вредного влияния реакции якоря в конструкции тяговых
двигателей используют компенсационную обмотку (для защиты от кругового
огня) и дополнительные полюса (для улучшения коммутации).