Устранение вредного влияния реакции якоря

В связи с тем что реакция якоря неблагоприятно влияет на ра­бочие свойства машины постоянного тока *, при проектировании машины принимают меры к устранению реакции якоря или хотя бы к ослаблению ее влияния до допустимых пределов.

Рис. 26.7. Компенсационная обмотка

Компенсационная обмотка. Наиболее эффективным средством подавления влияния реакции якоря по поперечной оси является применение в машине компенсационной обмотки. Эту обмотку укла­дывают в пазы полюсных наконечников (рис. 26.7) и включают пос­ледовательно с обмоткой якоря таким образом, чтобы МДС ком­пенсационной обмотки F_K была противоположна по направлению МДС обмотки якоря F_a. Компенсационную обмотку делают распре-ленной по поверхности полюсного наконечника всех главных полю­сов машины. При этом линейную нагрузку для компенсационной обмотки принимают равной линейной нагрузке обмотки якоря.

Включение компенсационной обмотки последовательно в цепь якоря обеспечивает автоматичность компенсации МДС якоря прилюбой (в пределах номинальной) нагрузке машины. Таким обра­зом, в машине постоянного тока с компенсационной обмоткой при переходе от холостого хода к режиму нагрузки закон распределе­ния магнитной индукции в зазоре главных полюсов остается практически неизменным. Однако в межполюсном пространстве часть МДС якоря остается нескомпенсированной. Нежелательное влия­ние этой МДС на работу щеточного контакта устраняют примене­нием в машине добавочных полюсов (см. § 27.3).

Компенсационные обмотки применяют лишь в машинах сред­ней и большой мощности — более 150—500 кВт при U >440 В, ра­ботающих с резкими колебаниями нагрузки, например в двигате­лях для прокатных станов. Объясняется это тем, что компенсаци­онная обмотка удорожает и усложняет машину и ее применение в некоторых машинах экономически не оправдывается.

Увеличение воздушного зазора под главными полюсами. В ма­шинах малой и средней мощности, не имеющих компенсационной обмотки, вредное влияние реакции якоря по поперечной оси ослаб­ляют соответствующим выбором воздушного зазора под главными полюсами. При этом следует иметь в виду, что при достаточно ма­лом воздушном зазоре и значительной линейной нагрузке реакция якоря по поперечной оси может не только ослабить магнитное по­ле под одной из частей главного полюса, но и перемагнитить его, т. е. изменить полярность — «опрокинуть поле». Некоторое увеличе­ние воздушного зазора под главными полюсами, особенно на их краях, значительно ослабляет действие реакции якоря. Однако не следует забывать, что увеличение воздушного зазора ведет к не­обходимости повышения МДС обмотки главных полюсов, а следо­вательно, и к увеличению размеров полюсных катушек, полюсов и габаритов машины в целом.

На этом же принципе уменьшения МДС поперечной реакции якоря за счет повышенного магнитного сопротивления на пути ее действия основан и другой способ ослабления действия реакции якоря. Этот способ состоит в том, что сердечники главных полюсов делают из листовой анизотропной (холоднокатаной) стали (обыч­но применяют сталь марки 3411). Эта сталь в направлении проката обладает повышенной магнитной проницаемостью, а «поперек про­ката»— небольшой магнитной проницаемостью. Штамповать плас­тины полюсов из такой стали следует так, чтобы ось полюса совпа­дала с направлением проката листа стали.