डीसी मशीनों में आर्मेचर प्रतिक्रिया
एक डीसी मशीन में चुंबकीय प्रवाह इसकी सभी वर्तमान-ले जाने वाली वाइंडिंग्स द्वारा बनाया जाता है। निष्क्रिय मोड में, जनरेटर की आर्मेचर वाइंडिंग के माध्यम से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, लेकिन मोटर के आर्मेचर वाइंडिंग के माध्यम से छोटे मूल्य का एक निष्क्रिय करंट प्रवाहित होता है। इसलिए, मशीन में केवल मुख्य चुंबकीय प्रवाह Ф0 होता है, जो ध्रुवों के उत्तेजना कॉइल द्वारा बनाया जाता है और उनके केंद्र रेखा के चारों ओर सममित होता है (चित्र 1, ए)।
अंजीर में। 1, और (कलेक्टर नहीं दिखाया गया है) ब्रश आर्मेचर वाइंडिंग के तारों के बगल में स्थित हैं, जिनसे इन पर टैप होते हैं कलेक्टर प्लेटेंजिसके साथ ब्रश वर्तमान में जुड़े हुए हैं। ब्रश की इस स्थिति को ज्यामितीय तटस्थता की स्थिति कहा जाता है, अर्थात आर्मेचर और घुमावदार तारों के केंद्र से गुजरने वाली रेखा, जहां ईएमएफ मुख्य चुंबकीय प्रवाह द्वारा प्रेरित होता है। वगैरह। एस शून्य है। ज्यामितीय तटस्थता ध्रुवों की केंद्र रेखा के लंबवत होती है।
जब एक लोड Rn जनरेटर की आर्मेचर वाइंडिंग से जुड़ा होता है या जब ब्रेकिंग टॉर्क मोटर शाफ्ट पर कार्य करता है, तो आर्मेचर करंट 1R वाइंडिंग से बहता है, जो आर्मेचर मैग्नेटिक फ्लक्स Fya बनाता है (चित्र।1, बी)। आर्मेचर का चुंबकीय प्रवाह उस रेखा के साथ निर्देशित होता है जिस पर ब्रश स्थित होते हैं। यदि ब्रश ज्यामितीय तटस्थ पर स्थित हैं, तो आर्मेचर फ्लक्स को मुख्य चुंबकीय प्रवाह के लंबवत निर्देशित किया जाता है और इसलिए इसे अनुप्रस्थ चुंबकीय प्रवाह कहा जाता है।
चावल। 1. डीसी मशीन में चुंबकीय प्रवाह: ए - ध्रुवों से चुंबकीय प्रवाह; बी - आर्मेचर वाइंडिंग का चुंबकीय प्रवाह; सी - परिणामी चुंबकीय प्रवाह
मुख्य चुंबकीय प्रवाह पर आर्मेचर चुंबकीय प्रवाह के प्रभाव को आर्मेचर प्रतिक्रिया कहा जाता है। प्रत्यक्ष वर्तमान जनरेटर में, ध्रुव के "चल रहे" किनारे के नीचे, चुंबकीय प्रवाह जोड़े जाते हैं, "चल रहे" किनारे के नीचे उन्हें घटाया जाता है। इंजन के लिए विपरीत सच है। इस प्रकार, ध्रुव के एक किनारे के नीचे, परिणामी चुंबकीय प्रवाह F मुख्य चुंबकीय प्रवाह की तुलना में बढ़ जाता है, ध्रुव के दूसरे किनारे के नीचे यह घट जाता है। नतीजतन, यह ध्रुवों की केंद्रीय रेखा (चित्र 1, सी) के संबंध में असममित हो जाता है।
फिजिकल न्यूट्रल - आर्मेचर के केंद्र और आर्मेचर वाइंडिंग के तारों से गुजरने वाली एक रेखा, जिसमें परिणामी चुंबकीय प्रवाह ई द्वारा प्रेरित होता है। वगैरह। एस शून्य के बराबर, ज्यामितीय तटस्थता के सापेक्ष एक कोण पर घूमता है (जनरेटर में लीड की दिशा में, इंजनों में लैगिंग की दिशा में)। बेकार में, भौतिक तटस्थता ज्यामितीय तटस्थता के साथ मेल खाती है।
आर्मेचर प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप मशीन गैप में चुंबकीय प्रेरण और भी असमान हो जाता है। बढ़े हुए चुंबकीय प्रेरण के बिंदुओं पर स्थित आर्मेचर के तारों में, एक बड़ा डी प्रेरित होता है, जो आसन्न संग्राहक प्लेटों के बीच संभावित अंतर में वृद्धि और संग्राहक पर चिंगारी की उपस्थिति की ओर जाता है। कभी-कभी चाप पूरे संग्राहक को ओवरलैप कर देगा, जिससे "सर्कल फायर" बन जाएगा।
इसके अलावा, आर्मेचर प्रतिक्रिया ई में कमी की ओर ले जाती है। वगैरह। वी। लंगर अगर मशीन संतृप्ति के करीब एक क्षेत्र में चल रही है। यह इस तथ्य के कारण है कि जब मुख्य चुंबकीय प्रवाह Ф0 चुंबकीय सर्किट की एक संतृप्त स्थिति बनाता है, तो ध्रुव के एक किनारे के नीचे + ΔФ द्वारा चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि दूसरे के नीचे -ΔФ की कमी से कम होगी ( अंक 2)। इससे कुल ध्रुव प्रवाह और ई में कमी आती है। वगैरह। वी। तब से लंगर
ब्रश को भौतिक तटस्थता में ले जाकर आर्मेचर प्रतिक्रिया के नकारात्मक प्रभाव को कम किया जा सकता है। इस मामले में, आर्मेचर फ्लक्स को कोण α के माध्यम से घुमाया जाता है और जेनरेटर पोल के गिरते किनारे के नीचे प्रतिधारा कम हो जाती है। जेनरेटर में आर्मेचर के घूमने की दिशा में और मोटर में - आर्मेचर के रोटेशन की दिशा के विपरीत ब्रश को चलाया जाता है। कोण α आर्मेचर करंट Iia में बदलाव के साथ बदलता है। व्यवहार में, ब्रश आमतौर पर मध्यम कोण पर रखे जाते हैं।
चावल। 2. परिणामी चुंबकीय प्रवाह पर चुंबकीयकरण की डिग्री का प्रभाव (Iw • ww — उत्तेजना वाइंडिंग से पीपीएम; Iya • wя — आर्मेचर वाइंडिंग से पीपीएम)।
मध्यम और उच्च शक्ति की मशीनों में, एक क्षतिपूर्ति वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है, जो मुख्य ध्रुवों के खांचे में स्थित होता है और आर्मेचर वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है, ताकि इसका चुंबकीय प्रवाह Fk चुंबकीय प्रवाह Fya के विपरीत हो। यदि एक ही समय में Fk = Fya, तो आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण वायु अंतराल में चुंबकीय प्रवाह व्यावहारिक रूप से विकृत नहीं होता है।