ડીસી મશીનોમાં આર્મેચર પ્રતિક્રિયા

ડીસી મશીનમાં ચુંબકીય પ્રવાહ તેના તમામ વર્તમાન-વહન વિન્ડિંગ્સ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં, જનરેટરના આર્મેચર વિન્ડિંગમાંથી કોઈ પ્રવાહ વહેતો નથી, પરંતુ નાના મૂલ્યનો નિષ્ક્રિય પ્રવાહ મોટરના આર્મેચર વિન્ડિંગમાંથી વહે છે. તેથી, મશીનમાં ફક્ત મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહ Ф0 છે, જે ધ્રુવોના ઉત્તેજના કોઇલ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે અને તેમની મધ્ય રેખા (ફિગ. 1, એ) ની આસપાસ સપ્રમાણ છે.

અંજીરમાં. 1, અને (કલેક્ટર બતાવેલ નથી) બ્રશ આર્મેચર વિન્ડિંગના વાયરની બાજુમાં સ્થિત છે, જ્યાંથી આના માટે નળ છે. કલેક્ટર પ્લેટોજેની સાથે બ્રશ હાલમાં જોડાયેલા છે. પીંછીઓની આ સ્થિતિને ભૌમિતિક તટસ્થતાની સ્થિતિ કહેવામાં આવે છે, એટલે કે, આર્મેચર અને વિન્ડિંગ વાયરના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી રેખા, જ્યાં મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહ દ્વારા EMF પ્રેરિત થાય છે. વગેરે s. શૂન્ય છે. ભૌમિતિક તટસ્થતા ધ્રુવોની મધ્ય રેખા પર લંબ છે.

જ્યારે લોડ Rn જનરેટરના આર્મેચર વિન્ડિંગ સાથે જોડાયેલ હોય અથવા જ્યારે બ્રેકિંગ ટોર્ક મોટર શાફ્ટ પર કામ કરે છે, ત્યારે આર્મેચર કરંટ 1R વિન્ડિંગમાંથી વહે છે, જે આર્મેચર મેગ્નેટિક ફ્લક્સ Fya (ફિગ.1, બી). આર્મેચરનો ચુંબકીય પ્રવાહ તે રેખા સાથે નિર્દેશિત થાય છે જેના પર પીંછીઓ સ્થિત છે. જો પીંછીઓ ભૌમિતિક તટસ્થ પર સ્થિત હોય, તો આર્મેચર ફ્લક્સ મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહને કાટખૂણે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે અને તેથી તેને ટ્રાંસવર્સ મેગ્નેટિક ફ્લક્સ કહેવામાં આવે છે.

ચોખા. 1. ડીસી મશીનમાં ચુંબકીય પ્રવાહ: a — ધ્રુવોમાંથી ચુંબકીય પ્રવાહ; b — આર્મેચર વિન્ડિંગનો ચુંબકીય પ્રવાહ; c — પરિણામી ચુંબકીય પ્રવાહ

મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહ પર આર્મેચર ચુંબકીય પ્રવાહના પ્રભાવને આર્મચર પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે. ડાયરેક્ટ કરંટ જનરેટરમાં, ધ્રુવની "ચાલતી" ધાર હેઠળ, ચુંબકીય પ્રવાહ ઉમેરવામાં આવે છે, "ચાલી રહેલ" ધાર હેઠળ તે બાદબાકી કરવામાં આવે છે. એન્જિન માટે વિપરીત સાચું છે. આમ, ધ્રુવની એક ધાર હેઠળ, પરિણામી ચુંબકીય પ્રવાહ F મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહની તુલનામાં વધે છે, ધ્રુવની બીજી ધાર હેઠળ તે ઘટે છે. પરિણામે, તે ધ્રુવોની મધ્ય રેખાના સંદર્ભમાં અસમપ્રમાણ બને છે (ફિગ. 1, સી).

ભૌતિક તટસ્થ — આર્મેચરની મધ્યમાંથી પસાર થતી એક રેખા અને આર્મચર વિન્ડિંગના વાયરો, જેમાં પરિણામી ચુંબકીય પ્રવાહ e દ્વારા પ્રેરિત થાય છે. વગેરે s. શૂન્યની બરાબર, ભૌમિતિક તટસ્થતાને સંબંધિત ખૂણા પર ફરે છે (જનરેટરમાં લીડની દિશામાં, એન્જિનમાં પાછળ રહેવાની દિશામાં). નિષ્ક્રિય સમયે, ભૌતિક તટસ્થતા ભૌમિતિક તટસ્થતા સાથે મેળ ખાય છે.

આર્મેચર પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, મશીન ગેપમાં ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વધુ અસમાન બને છે. વધેલા ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના બિંદુઓ પર સ્થિત આર્મેચરના વાયરોમાં, એક વિશાળ ડી. સાથે પ્રેરિત થાય છે, જે સંલગ્ન કલેક્ટર પ્લેટ્સ વચ્ચેના સંભવિત તફાવતમાં વધારો અને કલેક્ટર પર સ્પાર્કના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. કેટલીકવાર આર્ક સમગ્ર કલેક્ટરને ઓવરલેપ કરશે, "સર્કલ ફાયર" બનાવશે.

વધુમાં, આર્મેચર પ્રતિક્રિયા e માં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. વગેરે v. એન્કર જો મશીન સંતૃપ્તિની નજીકના ઝોનમાં કાર્યરત હોય. આ એ હકીકતને કારણે છે કે જ્યારે મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહ Ф0 ચુંબકીય સર્કિટની સંતૃપ્ત સ્થિતિ બનાવે છે, ત્યારે ધ્રુવની એક ધારની નીચે + ΔФ દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહમાં વધારો બીજાની નીચે –ΔФ દ્વારા થતા ઘટાડા કરતા ઓછો હશે ( ફિગ. 2). આનાથી કુલ ધ્રુવ પ્રવાહમાં ઘટાડો થાય છે અને ઇ. વગેરે v. ત્યારથી એન્કર

બ્રશને ભૌતિક તટસ્થતામાં ખસેડીને આર્મેચર પ્રતિક્રિયાની નકારાત્મક અસર ઘટાડી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, આર્મચર ફ્લક્સ α કોણ દ્વારા ફેરવાય છે અને જનરેટર ધ્રુવની પડતી ધારની નીચે કાઉન્ટરકરન્ટ ઘટે છે. પીંછીઓને જનરેટરમાં આર્મેચરના પરિભ્રમણની દિશામાં અને મોટરમાં - આર્મેચરના પરિભ્રમણની દિશા સામે ખસેડવામાં આવે છે. આર્મેચર વર્તમાન Iia માં ફેરફાર સાથે કોણ α બદલાય છે. વ્યવહારમાં, પીંછીઓ સામાન્ય રીતે મધ્યમ કોણ પર મૂકવામાં આવે છે.

ચોખા. 2. પરિણામી ચુંબકીય પ્રવાહ પર ચુંબકીયકરણની ડિગ્રીનો પ્રભાવ (Iw • ww — ઉત્તેજના વિન્ડિંગમાંથી ppm; Iya • wя — આર્મેચર વિન્ડિંગમાંથી ppm).

મધ્યમ અને ઉચ્ચ શક્તિના મશીનોમાં, વળતર આપનારી વિન્ડિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે મુખ્ય ધ્રુવોના ગ્રુવ્સમાં સ્થિત છે અને આર્મેચર વિન્ડિંગ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, જેથી તેનો ચુંબકીય પ્રવાહ Fk ચુંબકીય પ્રવાહ Fya ની વિરુદ્ધ હોય. જો તે જ સમયે Fk = Fya, તો પછી આર્મેચર પ્રતિક્રિયાને કારણે હવાના અંતરમાં ચુંબકીય પ્રવાહ વ્યવહારીક રીતે વિકૃત થતો નથી.