його 1-3%, це істотно позначається на характеристиках генераторів постійного - струму і призводить до зменшення е.р.с. Е машини при навантаженні в порівнянні з е.р.с. Е 0 при холостому ході.
Якщо машина працює при невеликих токах збудження, тобто на прямолінійній частині кривої намагнічування, то редакція якоря розмагнічуючого дії не робить. Аналогічний ефект буде і при дуже великому насиченні, коли машина знову працює на прямолінійній ділянці кривої намагнічування.
Реакція якоря при зсуві щіток з геометричної нейтрали. У цьому випадку окружність якоря з обмоткою можна розділити на чотири зони (рис. 2.26). Дві з них, що охоплюють боку секцій в межах кута 2О±, утворюють поздовжню м.д.с. F ad
В
F ad = (2 a/ n) A; (2.13)
дві інші, що охоплюють боку секцій в межах кута (О -2а), - поперечну м.д.с.
В
F a9 = [(n - 2a)/n] A. (2.13a)
В
Рис. 2.26 - Виникнення поздовжньої (а) і поперечної (б) м. д. з. якоря при зсуві щіток з геометричної нейтрали
Поздовжня м.д.с. F ad створює поздовжній потік Ф аd який може сильно збільшувати або зменшувати результуючий магнітний потік машини Ф рез залежно від того, збігається м.д.с, F ad з м.д.с. F в або спрямована проти неї. Напрямок визначається тим, в яку сторону зрушені щітки. Якщо щітки зрушені по напрямку обертання генератора або проти напрямку обертання електродвигуна, то поздовжня м.д.с. F ad розмагнічує машину. При зсуві щіток у зворотному напрямку м.д.с. F ad подмагнічивающего машину. Властивість поздовжньої м.д.с. F ad змінювати результуючий магнітний потік Ф рез використовується в деяких спеціальних машинах, наприклад в електромашинних Підсилювачах з поперечним полем. Поперечна м.д.с. F aq створює магнітний потік Ф aq ; вона діє на потік Ф рез так само, як і при розташуванні щіток на геометричної нейтрали.
2.6 Круговий вогонь на колекторі
При експлуатації машини постійного струму на колекторі іноді виникає електрична дуга або безліч дрібних електричних розрядів. Це явище називають круговим вогнем.
Причиною виникнення кругового вогню є надмірно висока напруга між суміжними колекторними пластинами.
Якщо напруга між суміжними пластинами перевищує 25 В, то між цими пластинами можлива поява короткої електричної дуги.
При роботі машини постійного струму суміжні колекторні пластини можуть виявитися замкнутими через В«містокВ», утворений вугільним пилом або більш великими осколками щітки. У цьому випадку по В«місткуВ» проходить струм, відбувається його згорання і виникає коротка дуга.
Процес зміни струму в дузі описується диференціальним рівнянням
, (2.14)
де е з -миттєве значення е.р.с. секції; r з - активний опір секції; L c - індуктивність секції; О” і д - падіння напруги в стовбурі дуги; О” і е - околоелектродное падіння напруги в електричній дузі.
Величина О” і е для мідних електродів становить 20-23 В, що і визначає в основному мінімальну величину напруги між колекторними пластинами, при якій можлива поява кругового вогню.
Подальше (після появи короткою дуги) розвиток процесу залежить від параметрів електричної машини: її потужності, величини активного опору і індуктивності секції, частоти обертання ротора і т.д.
У машинах малої потужності, у яких секції обмотки якоря мають досить велику активний опір і індуктивність, струм в короткій дузі невелика, і явище кругового вогню протікає порівняно нешкідливо. У цьому випадку на колекторі в зонах, де діє значна напруга між пластинами, виникає невелика іскріння. Це явище іноді називають потенційним іскрінням, так як воно обумовлене підвищеною різницею потенціалів між пластинами колектора. При більш потужних коротких дугах відбувається оплавлення суміжних пластин, при цьому утворюються кратери діаметром 2-3 мм і на колекторі спостерігаються так звані спалаху. Це явище більш небезпечно, так як оплавлені краю колекторних пластин викликають швидке зношування щіток, а іноді їх повне руйнування.
У потужних машинах, а також машинах середньої і малої потужностей з високими значеннями напруги між колекторними пластинами, одинична коротка дуга між суміжними пластинами переростає в могутню дугу. Ця дуга перекриває значну частину колектора або навіть з'єднує безпосередньо щіткотримачі різної полярності (перекриття колектора). Виникнення потужної дуги ...
