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.

Reakce kotvy

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.

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.)

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.).

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).

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?