直流機の電機子反作用

直流機の電機子反作用とは、発電機に負荷を接続したときや電動機に外部電源を接続したとき、電機子巻線に流れる電流によって作られる磁束が界磁巻線による磁束に影響を与える作用のことを指す用語です。

電機子反作用によって、直流発電機や直流電動機には以下のような不都合が生じます。

• ギャップの主磁束を減少させる
• ギャップの磁束分布に偏りを生じさせてブラシの位置と電気的中性軸とのずれを生じさせる

上記の2番目については、このずれが整流子片間の電圧を不安定にさせ、局所的に電圧が異常に高くなったとき、ブラシと整流子片との間に火花を生じ、整流子片を損傷するおそれがあります。

よって、ブラシの位置と電気的中性軸とのずれを抑制することが望ましいのですが、その方法として主流なのが以下の2つです。

• 補極を設けてギャップの磁束分布の偏りを補正する方法
• 補償巻線を使って電機子電流と反対向きの電流を流し、磁束を打ち消す方法

どちらも電機子反作用には有効ですが、補償巻線は高価であるため、一般的には補極が使われることが多いです。