3. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
2.7. TỪ TRƯỜNG CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Khi máy điện một chiều không tải, từ trường trong máy chỉ do dòng điện kích từ gây ra gọi là từ trường phần cảm như hình vẽ:
Hình 2.27: Sơ đồ biểu diễn chiều quay của rotor [2]
Từ trường phần cảm phân bố đối xứng, ở đường trung tính hình học mn, cảm ứng từ B = 0, thanh dẫn chuyển động qua đó không cảm ứng suất điện động.
Khi máy điện có tải, dòng điện Iư trong dây quấn sẽ sinh ra từ trường phần ứng như hình vẽ:
Từ trường phần ứng hướng vuông góc với từ trường phần cảm. Tác dụng của từ trường phần ứng lên từ trường phần cảm gọi là phản ứng phần ứng. Từ trường trong máy là từ trường tổng hợp của từ trường phần cảm và từ trường phần ứng như hình vẽ:
Hình 2.28: Sơ đồ biểu diễn sự phân bố từ trường phần cảm [11]
Do phản ứng phần ứng, ở một nửa cực, từ trường được tăng cường (ở đó từ trường phần ứng cùng chiều với từ trường phần cảm), trong khi ở nửa cực kia, từ trường bị yếu đi (ở đó từ trường phần ứng ngược chiều với từ trường phần cảm).
Hậu quả của phản ứng phần ứng là:
Từ trường của máy bị biến dạng. Điểm có cảm ứng từ B = 0 dịch chuyển từ trung
tính hình học đến vị trí mới m'n', gọi là trung tính vật lý. Góc lệch β thường nhỏ, với máy phát góc lệch β lấy theo chiều quay rotor và với động cơ điện β có chiều ngược lại. Ở vị trí trung tính hình học, cảm ứng từ B ≠ 0, thanh dẫn chuyển động qua đó sẽ cảm ứng suất điện động, gây ảnh hưởng xấu đến việc đổi chiều dòng điện trong máy.
Khi tải lớn, dòng điện ứng Iư lớn, từ trường phần ứng lớn, phân nửa cực từ trường được tăng cường bị bão hòa, cảm ứng từ B ở đó tăng lên được rất ít, trong khi đó, nửa cực kia từ trường giảm đi nhiều. Kết quả là từ thông Φ của máy bị giảm xuống. Từ thông Φ giảm, kéo theo suất điện động phần ứng Eư giảm, làm cho điện áp trên hai cực của máy phát U giảm.
Ở chế độ động cơ, từ thông giảm, làm cho momen quay giảm và tốc độ động cơ thay đổi.
Để khắc phục hậu quả trên, người ta dùng cực từ phụ và dây quấn bù. Từ trường của cực từ phụ và dây quấn bù ngược với từ trường phần ứng. Để kịp thời khắc phục từ trường phần ứng khi tải thay đổi, dây quấn cực từ phụ và dây quấn bù đầu nối tiếp với mạch phần ứng. [2]