Reakce kotvy a komutace

1. Reakce kotvy a komutace Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2. Reakce kotvy

3. Jednoduše řečeno, reakce kotvy je působení a deformace magnetického pole buzení magnetickým polem kotvy. • Není-li rotor zatížen, hlavní magnetické pole vytvoří pouze budící vinutí – obr. a). Kartáče jsou přitom umístěny v tzv. neutrální ose. • Začne-li rotorem procházet proud, vytvoří se reakční magnetické pole rotoru – obr. b). Směr tohoto pole určujeme podle Ampérova pravidla, závisí na směru otáčení a na tom, jedná-li se o dynamo nebo motor. • Magnetické toky tohoto hlavního a reakčního pole se sčítají ve výsledný tok – obr. c). • Osa výsledného mg. pole je v dynamu natočena ve směru otáčení, v motoru proti směru otáčení. Tím se současně posune i neutrální osa, která je vždy kolmá ke směru indukčních čar.

4. Potlačení reakce kotvy • V důsledku reakce kotvy dojde k deformaci magnetického toku. Část pólu je přesycena a začne hřát. Současně se nevyužije celý magnetický tok, indukované napětí je tedy nižší. • K odstranění tohoto jevu se mohou natočit kartáče do neutrální polohy viz obr.c). Reakce se však mění se zatížením, proto by se kartáče musely natáčet podle zatížení. • Efektivnější je proto použití kompenzačního vinutí. Umísťuje se do drážek v pólových nástavcích a je zapojeno do série s kotvou tak, že směr jím vytvořeného magnetického pole potlačuje vliv reakce kotvy (vedlejší obr.)

5. Komutace cívky • Ke komutaci dochází v okamžiku, kdy kartáč opouští předcházející lamelu a přesunuje se na lamelu následující. Cívka, která je připojena k těmto dvěma lamelám, se na prvém obrázku nachází pod severním pólem, kartáčem teče proud Iv , cívkou Iv /2. Druhá polovina proudu teče druhou větví. • Při dalším pohybu kartáč zkratuje dvě sousední lamely, aby proud I byl nulový, je kartáč umístěn do neutrální osy mezi póly (druhý obr.) • Po dokončení přesunutí se cívka nachází pod jižním pólem, změnil se v ní proud na - Iv /2. Kartáčem nadále teče Iv (třetí obr.).

6. Popis předcházející akce je na obr. a) • Vlivem indukčnosti cívky ale dochází k tomu, že průběh proudu je opožděn a v závěru přesouvání je rychlost změny proudu daleko větší než na počátku přesouvání – obr. b). Platí indukční zákon, změnou proudu v L se na konci komutace indukuje špička napětí, což působí jiskření na komutátoru. • Pro potlačení tohoto jevu se do neutrální osy umísťují tzv. komutační póly. Jsou zapojeny do série s vinutím kotvy. Potlačují jiskření. • Správný průběh komutace je na obr. c).

7. K zopakování: • Popište, co je reakce kotvy. • Je reakce kotvy motoru a dynama rozdílná? • Jaké jsou důsledky reakce kotvy a jak jim zamezujeme? • Kdy dochází ke komutaci ? • Co se děje v cívce při komutaci?