Reacción de armadura en un generador de CC

Definición: La reacción de armadura simplemente muestra el efecto del campo de armadura en el campo principal. En otras palabras, la reacción del inducido representa el impacto del flujo del inducido sobre el flujo del campo principal. El campo del inducido es producido por los conductores del inducido cuando la corriente fluye a través de ellos. Y el campo principal es producido por los polos magnéticos.

El flujo de armadura provoca dos efectos en el flujo de campo principal.

La reacción del inducido distorsionó el flujo del campo principal.
Reduce la magnitud del flujo de campo principal.

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Considere la siguiente figura que muestra el generador de CC de dos polos. Cuando no hay carga conectada al generador, la corriente de armadura se vuelve cero. En esta condición, en el generador sólo existe la MMF de los polos principales. El flujo MMF se distribuye uniformemente a lo largo del eje magnético. El eje magnético significa la línea central entre el polo norte y sur. La flecha en la imagen de abajo muestra la dirección del flujo magnético ΦM. El eje o plano magnético neutro es perpendicular al eje del flujo magnético.

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El MNA coincide con el eje neutro geométrico (GNA). Las escobillas de las máquinas de CC siempre se colocan en este eje y, por lo tanto, este eje se denomina eje de conmutación.

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Considere la condición en la que solo los conductores del inducido transportan corriente y ninguna corriente fluye a través de sus polos principales. La dirección de la corriente sigue siendo la misma en todos los conductores que se encuentran debajo de un polo. La dirección de la corriente inducida en el conductor viene dada por la regla de la mano derecha de Fleming. Y la dirección del flujo que se genera en los conductores viene dada por la regla del sacacorchos.

La dirección de la corriente en los lados izquierdos del conductor del inducido entra en el papel (representado por la cruz dentro del círculo). Los conductores del inducido combinan su MMF para generar los flujos a través del inducido en dirección descendente.

De manera similar, los conductores del lado derecho transportan corriente y su dirección sale del papel (se muestra con puntos dentro del círculo). El conductor de los lados derechos también combina su MMF para producir el flujo en dirección descendente. Por lo tanto, el conductor en ambos lados combina su MMF de tal manera que su flujo va hacia abajo. El flujo que induce en el conductor de la armadura ΦA está dado por la flecha que se muestra arriba.

La siguiente figura muestra la condición en la que la corriente de campo y la corriente de armadura actúan simultáneamente sobre el conductor.

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Esto sucede cuando las máquinas funcionan sin carga. Ahora la máquina tiene dos flujos, es decir, el flujo del inducido y el flujo del polo de campo. El flujo del inducido es producido por la corriente inducida en los conductores del inducido, mientras que el flujo del polo del campo es inducido por los polos del campo principal. Estos dos flujos se combinan y dan el flujo resultante ΦR como se muestra en la figura anterior.

Cuando el flujo de campo entra en la armadura, pueden distorsionarse. La distorsión aumenta la densidad del flujo en la punta del polo superior del polo N y la punta del polo inferior del polo sur. De manera similar, la densidad del flujo disminuye en la punta del polo inferior del polo norte y la punta del polo superior del polo sur.

El flujo resultante inducido en el generador se desplaza hacia la dirección de rotación del generador. El eje magnético neutro de los polos siempre es perpendicular al eje del flujo resultante. El MNA se desplaza continuamente con el flujo resultante.

Efecto de la reacción de armadura

Los efectos de la reacción de armadura son los siguientes: –

Debido a la reacción del inducido, la densidad de flujo de más de la mitad del polo aumenta y la otra mitad disminuye. El flujo total producido por cada polo es ligeramente menor, por lo que se reduce la magnitud del voltaje terminal. El efecto por el cual la reacción del inducido reduce el flujo total se conoce como efecto desmagnetizante.
El flujo resultante está distorsionado. La dirección del eje neutro magnético se desplaza con la dirección del flujo resultante en el caso del generador, y es opuesta a la dirección del flujo resultante en el caso del motor.
La reacción del inducido induce flujo en la zona neutra, y este flujo genera el voltaje que causa el problema de conmutación.

El eje MNA es el eje en el que el valor de MEF inducido se vuelve cero. Y el GNA divide el núcleo del inducido en dos partes iguales.