В машинах мощностью от 0,3 кВт и выше обычно применяются дополнительные полюсы, о назначении которых сказано в следующем § 5-6. Они помещаются между главными полюсами (рис. 5-1), оси их совпадают с геометрическими нейтралями машины. Их обмотка соединяется последовательно с обмоткой якоря таким образом, чтобы ее н.с. действовала против н.с. обмотки якоря. Действие н.с. дополнительных полюсов ограничивается сравнительно неширокой зоной поверхности якоря, где находятся проводники замыкаемых щетками секций. Щетки при наличии дополнительных полюсов должны стоять на геометрической нейтрали.

В небольших машинах, не имеющих дополнительных полюсов, щетки нужно сдвинуть вслед за физической нейтралью: в генераторе — по вращению, в двигателе — против вращения.

В этом случае для определения влияния реакции якоря его н.с. F_a, действующую по линии щеток, заменяют двумя н.с. F_q и F_d, действующими по продольной и поперечной осям машины и в сумме равным F_a (рис. 5-25,а и б; на рис. 5-25,а стрелки показывают направления н.с.).

Рис. 5-25. Разложение н.с. якоря F_а на поперечную F_q и продольную F_d н.с.

 Поперечная н.с. F_q реакции якоря практически действует так же, как н.с. якоря F_a при положении щеток на геометрической нейтрали, т. е. искажает поле под главными полюсами и несколько уменьшает полезный поток Ф (рис. 5-24).

Продольная н.с. F_d реакции якоря действует против н.с. обмотки возбуждения и, следовательно, уменьшает полезный поток Ф. При сдвиге щеток в обратную сторону от геометрической нейтрали мы получили бы продольную н. с. F_d, действующую согласно с н.с. обмотки возбуждения и, следовательно, увеличивающую полезный поток Ф. Однако такой сдвиг для нормальных машин недопустим, как будет показано в § 5-7, из-за возникающего при этом искрения под щетками.

Поперечная н.с. якоря, как мы видели искажает поле под главными полюсами и вместе с этим уменьшает полезный поток Ф, которым определяется э.д.с. якоря Е_а при данной скорости вращения. Мы можем пренебречь действием н.с. якоря вне полюсной дуги и считать, что поле под полюсами искажается вследствие действия н.с. якоря, равной на полюс b_dА; здесь b_d — длина полюсной дуги (обычно b_d » 0,68t [см]), А/см;

 ,           (5-20)

есть линейная нагрузка, условно показывающая нагрузку в амперах, приходящуюся на 1 см длины окружности якоря (I_а/2а — ток в проводнике обмотки).

Рассматриваемая н.с. b_dА действует по обходу, включающему воздушные зазоры, зубцы якоря, пути по ярму якоря и поперек полюса. Последними двумя магнитными сопротивлениями можно пренебречь и считать, что поперечная н.с. якоря изменяет лишь магнитные напряжения воздушных зазоров и зубцов. Поэтому используется "переходная" характеристика (рис. 5-26), представляющая собой зависимость

B_d = f [0,5(F_d + F_z)],          (5-21)

где B_d = Ф/ b_d l_d — индукция в воздушном зазоре (расчетная длина по оси , где l_m — длина полюса; l — длина якоря за вычетом радиальных вентиляционных каналов).

Под каждой половиной полюса действует н.с. якоря 0,5b_dA. Отложим 0,5b_dA вправо и влево от н.с., соответствующей индукции B_dE. Последняя определяется по э.д.с. якоря

.          (5-22)

Здесь обозначают: U — напряжение на зажимах машины, I_a — ток якоря;Sr_x — сумму сопротивлений внутренней цепи якоря; 2DU_щ —падение напряжения в переходных контактах щеток, которое практически можно принять постоянным при изменении тока якоря в пределах 0,2—1,5 I_н и приближенно равным 2 В при угольных и графитных щетках. В формуле (5-22) нужно взять знак плюс для генератора, знак минус для двигателя.

Вверх

Глава 6