Reactia indusului. Compensarea campului de reactie - masini electrice

Reactia indusului. Compensarea campului de reactie - masini electrice

Fiecare masina  electrica de c.c. are in componenta sa doua circuite cuplate electromagnetic. Unul dintre acestea este circuitul infasurarii de excitatie, ce creaza campul magnetic de baza din masina si este numit primar. Circuitul electric secun-dar reprezinta infasurarea indusului masinii.

Atat timp cat prin circuitul secundar (infasurarea indusului) nu trece curent, acest circuit nu influenteaza asupra campului magnetic de baza inductor creat de circuitul primar.

La trecerea curentului prin infasurarea indusului se creaza campul magnetic indus (secundar) care interactioneaza cu campul magnetic inductor si potrivit prin-cipiului lui Lentz tinde a il slabi (reduce) si deforma. Cu alte cuvinte, circuitul indusului exercita actiune electromagnetica inversa (actiune demagnetizata), avand ca efect obtinerea campului magnetic rezultant, determinat de regimul de lucru al masinii electrice. Aceasta actiune (influenta) a campului magnetic creat de infasu-rarea indusului asupra campului magnetic inductor poarta denumirea de reactia curentului din indus (reactia indusului).

In fig.4.12 a este prezentat fluxul magnetic al campului inductor in absenta reactiei electromagnetice a infasurarii indusului (nu trece curent prin infasurarea indusului).

In fig.4.12 b se prezinta campul magnetic creat numai de infasurarea indu-sului cu polii echivalenti N_a si S_a, in absenta campului magnetic inductor. Pentru sensul dat al curentului prin infasurarea indusului se indica sensul liniilor magne-tice ale campului, determinat potrivit regulii burghiului. Campul infasurarii indu-sului este orientat transversal fata de campul magnetic inductor.

In fig.4.12 c se prezinta campul magnetic rezultant obtinut prin suprapune-rea celor doua campuri, la functionarea normala a masinii in sarcina. Se arata ca datorita interactiunii dintre campul de baza si campul indusului, campul rezultant este deformat si decalat cu unghiul fata de axa polara.

Fig.4.12 Explicativa privind reactia indusului: a) campul magnetic inductor in absenta

reactiei electromagnetice a indusului (I_a=0); b) campul magnetic indus (de reactie) in absenta campului magnetic inductor(I_e=0); c) campul magnetic rezultant obtinut prin suprapunerea celor doua campuri (inductor si indus) din masina la functionare ei in sarcina

Marimea unghiului depinde de marimea curentului I_a prin infasurarea in-dusului. Cu unghiul este rotita si axa neutrala (fig.4.12 c) - aceasta este numita axa neutra fizica, care este deplasata cu unghiul fata de axa neutra geometrica. Deplasarea axei neutre este in sensul de rotatie al indusului in regim de generator si invers sensului de rotatie al indusului in regimul de motor al masinii. Aceasta este asa, deoarece la unul si acelasi sens al curentului prin infasurarea indusului, sensul de rotatie al indusului in regimurile de motor si generator este diferit.

Deformarea si slabirea campului magnetic inrautatesc conditiile de functio-nare ale masinii de c.c. Pentru compensarea reactiei curentului indusului in zona axei neutre geometrice se plaseaza polii auxiliari (fig.4.13).

Fig.4.13 Compensarea reactiei indusului prin plasarea de poli auxiliari

in axa neutra geometrica a masinii

Ei creaza de asemenea camp transversal, dar de sens opus campului indus si il compenseaza. Pentru compensarea completa, infasurarile polilor auxiliari se conecteaza in serie cu infasurarea indusului. Prin acest procedeu la fiecare variatie a curentului indusului, prin care se modifica si reactia indusului, se modifica si marimea campului de compensatie creat de polii auxiliari.

La masinile de puteri mai mari si in special la masinile cu variatie rapida a sarcinii, ex. motoarele pentru macarale, mecanisme de ridicat s.a. sau la genera-toarele ce alimenteaza aceste motoare, alaturi de polii auxiliari se utilizeaza o infa-surarea speciala, numita de compensatie. Aceasta infasurare se plaseaza in cres-taturi practicate in talpile polare ale polilor principali (fig.4.14).

Infasurarea de compensare se inseriaza cu infasurarea indusului si serveste la compensarea reactiei indusului in zona polilor principali. Atunci cand masina are infasurare de compensare, se  poate considera ca reactia indusului este compensata peste tot. Masinile cu infasurare de compensare sunt mai sigure dar mai complicate constructiv si mai costisitoare.

Fig.4.14 Sectiune transversala prin masina de c.c. cu poli principali,

poli auxiliari si infasurare de compensare in talpile polilor principali