зовано лишь в ограниченной степени из-за увеличения габаритов машины и соответственно ее стоимости.

Для создания в зоне коммутации магнитного поля, индуктирующего компенсирующую э.д.с. вращения ек, в машинах постоянного тока применяют добавочные полюсы (рис. 5.5). Намагничивающая сила добавочных полюсов должна обеспечивать магнитную индукцию Вк в зоне коммутации такой величины, чтобы э.д.с. вращения ек была равна э.д.с. ер по величине и противоположна по направлению,

Рис. 5.5. Полярность добавочных по- Рис. 5.6. Намагничивающая си-

люсов при работе машины генерато- ла генератора с добавочными

ром Г и двигателем Д полюсами

т. е. чтобы для любого момента времени выполнялось равенство еР-£к=0. На рис. 5.6 показаны н. с. генератора с добавочными полюсами. Кривая 1 представляет собой н.с. главных полюсов, кривая 2- н.с. якоря, кривая 3- н.с. добавочных полюсов, кривая 4- результирующую н.с. генератора с добавочными полюсами, полученную путем сложения ординат кривых 1,2 и 3. Кроме того, магнитный поток добавочных полюсов должен быть направлен навстречу поперечному потоку реакции'якоря, т. е. компенсировать размагничивающее и искажающее действие поперечной реакции якоря в зоне между главными полюсами. Поэтому полярность добавочного полюса в генераторе должна быть такой же, как и у следующего по направлению вращения главного полюса, а в двигателе - как У предшествующего главного полюса рис. 5.5.

Так как н.с. поперечной реакции якоря и реактивная э.д.с. ер пропорциональны току якоря, то для их компенсации н.с. добавочного полюса и магнитная индукция Вк также должны быть пропорциональны току якоря. Для удовлетворения этого условия обмотку добавочных полюсов соединяют последовательно с обмоткой якоря, а добавочные полюсы выполняют ненасыщенными при номинальной нагрузке машины. Для этого увеличивают зазор под добавочным полюсом по сравнению с зазором под главным полюсом; берут индукцию в сердечнике добавочного полюса не более 0,8ч-1 Тл, чтобы не

сказывалось насыщение стали. Число добавочных полюсов обычно равно числу главных полюсов, и только в машинах малой мощности их иногда уменьшают в два раза. Добавочные полюсы располагают -между главными полюсами по линиям геометрических нейтралей. Щетки устанавливают по этим же линиям и оставляют в этом положении при всех нагрузках.

В машинах без добавочных полюсов магнитное поле, необходимое для создания компенсирующей э.д.с. вращения, можно получить сдвигом щеток с геометрической нейтрали (рис. 5.7). Предположим, что машина работает генератором и якорь вращается по часовой

стрелке. Если щетки установлены на геометрической нейтрали /- то в зоне коммутации имеется только поперечное поле якоря. При вращении в этом поле коммутируемых секций в них будет наводиться э. д. с, направленная так же, как они были направлены до вступления секций в зону коммутации. Следовательно, э. д. с. вращения ек, обусловленные поперечным полем якоря, будут действовать в том же направлении, что и э. д. с. самоиндукции еь и э. д. с. взаимоиндукции ем, и будут замедлять процесс коммутации. Если щетки передвинуть в зону 2-2, где поле якоря полностью компенсировано полем полюсов (физическая нейтраль), то э. д. с. вращения ек в коммутируе- мых секциях были бы равны нулю, однако э. д. с. еь и ем по-прежнему замедляли бы процесс коммутации. Для того чтобы скомпенсировать и эти э. д. с, необходимо щетки сдвинуть еще дальше - в положение 3-3, где результирующее поле в воздушном зазоре имеет направление, обратное направлению поля тех полюсов, под которыми секции находились до начала коммутации. Как видно из рис. 5.7, для создания коммутирующего поля необходимо сдвигать щетки с геометрической нейтрали по направлению вращения якоря в генераторном режиме и против направления вращения-в режиме двигателя. Недостаток рассмотренного метода - в том, что коммутирующее поле не изменяется автоматически пропорционально току якоря, и требуемая компенсация поля якоря и э. д. с. еь и ем получается лишь при. определенной нагрузке машины. При других нагрузках условия коммутации получаются менее благоприятными. Осуществить автоматическое изменение сдвига щеток при изменениях нагрузки практически невозможно.

Увеличение сопротивления цепи коммутируемой секции в принципе еозможно за счет выполнения петушков с повышенным сопротивлением. Однако это приводит к уменьшению к.п.д. машины, а также к увеличению плотности тока у сбегающего края щетки* Кроме того, такие петушки ненадежны в работе. Существенным

Рис. 5.7. Сдвиг щеток для улуч-- шения коммутации .

является подбор щеток с надлежащими характеристиками и сохранение оксидной пленки на поверхности коллектора. При выборе марки щеток часто приходится находить компромиссное решение, взаимно противоречивых требований. Например, с точки зрения улучшения коммутации выгодно выбирать твердые сорта щеток. Однако это приводит к повышенному износу коллектора и к увеличению размеров всего щеточного аппарата и коллектора вследствие меньшей допустимой плотности тока этих сортов щеток. В настоящее время в машинах обычного исполнения широко применяют графит-

Рис. 5.8. Станина машины постоянно- Рис. 5.9. Направление тока в компеи-го тока с компенсационной обмоткой сационной обмотке

сопротивление между щеткой и коллектором большое влияние оказывает химическое состояние поверхности коллектора. При нормальной работе коллектор должен быть покрыт . тонкой оксидной пленкой, обладающей повышенными прочностью и. электрическим сопротивлением. Добавочные полюсы компенсируют действие реакции якоря только в междуполюсном пространстве (в зоне коммутации). Непосредственно под главными полюсами реакция якоря остается некомпенсированной, что приводит к искажению основного поля и резкой разнице между э. д. с, наведенными в соседних секциях обмотки якоря, вследствие чего возникает искрение потенциального характера.- Для компенсации реакции якоря в зоне главных полюсов применяют компенсационную обмотку (рис. 5.8).

В пазу полюсных наконечников укладывают изолированные проводники, которые соединяют так, что они образуют обмотку с магнитной осью, совпадающей с геометрической нейтралью (рис. 5.9). Компенсационную обмотку включают последовательно с обмоткой якоря. Намагничивающая сила компенсационной обмотки -распределена по длине полюсной дуги, ее направление противопо-