§ 105. УСТРОЙСТВО НА ПОСТОЯНЕН ГЕНЕРАТОР

Фиксирана част в машини постоянен токе индуктивен, т.е. създава магнитно поле, а въртящата се част е индуктивна (котва).

Фиксираната част на машината (фиг. 134, а) се състои от главни полюси 1, допълнителни полюси 2 и рамка 3. Основният полюс (фиг. 134, б) е електромагнит, който създава магнитен поток. Състои се от сърцевина 4, възбуждаща намотка 7 и полюсна част 8. Полюсите са монтирани върху рамката 6 с болт 5. Полюсната сърцевина е излята от стомана и има овално напречно сечение. Върху сърцевината на полюса е отбелязана възбудителната намотка, навита от изолиран меден проводник. Намотките на всички полюси са свързани последователно, образувайки възбуждаща намотка. Токът, протичащ през възбудителната намотка, създава магнитен поток. Полюсът държи възбудителната намотка върху полюса и осигурява равномерно разпределение магнитно полепод полюса. Полюсният накрайник е оформен по такъв начин, че въздушната междина между полюсите и арматурата да е еднаква по цялата дължина на полюсната дъга. Допълнителните стълбове също имат сърцевина и намотка.

Допълнителни стълбове се монтират в средните точки между основните стълбове, като техният брой може да бъде равен на броя на основните стълбове или наполовина по-малък. В машини с висока мощност се монтират допълнителни полюси, които служат за отстраняване на искри под четките. При машини с ниска мощност обикновено няма допълнителни полюси.

Рамката е излята от стомана и представлява скелета на машината.Към рамата са закрепени основният и допълнителните стълбове, както и страничните щитове с лагери, държащи вала на машината от крайните страни. С помощта на рамката машината е прикрепена към основата.

Въртящата се част на машината (котва) (фиг. 135, а) се състои от сърцевина 1, намотка 2 и колектор 3. Ядрото на котвата е цилиндър, сглобен от листове от електротехническа стомана. Листовете са изолирани един от друг с лак или хартия, за да се намалят загубите от вихрови токове. Стоманените листове се щамповат на машини по шаблон; те имат жлебове, в които са положени проводниците на намотката на котвата. В тялото на котвата са направени въздушни канали за охлаждане на намотката и ядрото на котвата.

Намотката на котвата е медна изолиран проводникили от медни пръти с правоъгълно напречно сечение. Състои се от секции, направени върху специални шаблони и положени в жлебовете на сърцевината на котвата. Секцията с едно завъртане се състои от два активни проводника, свързани помежду си.

Секциите могат да имат не един, а много завои. Такива секции се наричат ​​многооборотни. Намотката е внимателно изолирана от сърцевината и фиксирана в жлебовете с дървени клинове. Челните връзки са подсилени със стоманени бандажи. Всички секции на намотката, поставени върху арматурата, са свързани помежду си последователно, образувайки затворена верига. Към колекторните плочи са закрепени проводниците, свързващи две следващи една след друга секции според схемата на намотката.

Колекторът е цилиндър, състоящ се от отделни плочи. Колекторните пластини са изработени от твърдо изтеглена мед и изолирани помежду си и от корпуса с миканитни уплътнения. За монтаж върху втулката колекторните плочи са оформени като лястовича опашка, която се захваща между издатината на втулката и шайбата, оформена по формата на плочата. Шайбата е завинтена към втулката.

Колекторът е най-сложната като конструкция и най-критичната част от машината в експлоатация. Повърхността на комутатора трябва да бъде строго цилиндрична, за да се избегне биене и искрене на четките.

За свързване на намотката на котвата към външната верига на колектора се поставят неподвижни четки, които могат да бъдат графитни, въглеродно-графитни или бронзово-графитни. В машините с високо напрежение се използват графитни четки, които имат голямо контактно съпротивление между четката и колектора, в машините с ниско напрежение се използват бронзово-графитни четки. Четките се поставят в специални държачи за четки (фиг. 135, b). Четката 4, поставена в държача на държача на четката, се притиска към колектора от пружината 5. Всеки четкодържател може да има няколко паралелно свързани четки.

Държачите на четки са монтирани на болтове-щифтове на четките, които от своя страна са фиксирани върху траверсата. За закрепване върху пръста на четката, държачът на четката има отвор.

Пръстите на четката са изолирани от траверса чрез изолационни шайби и втулки. Броят на държачите на четки обикновено е равен на броя на стълбовете.

Траверсата е монтирана на лагерен щит в машини с малка и средна мощност или прикрепена към рамката в машини с голяма мощност. Траверсата може да се върти и по този начин да се промени позицията на четките спрямо полюсите.

Обикновено траверсът се монтира в положение, при което местоположението на четките в пространството съвпада с местоположението на средните точки на главните полюси.

Постояннотокови електрически машини

Електрическите машини за постоянен ток според тяхното предназначение се разделят на електрически генератори(или просто генератори), които трансформират механична енергияв електричество при постоянно напрежение (генераторите са източници на електрическа енергия) и електродвигатели(електродвигатели), които преобразуват електрическа енергияпостоянен ток в механична енергия. Тази механична енергия се използва за завъртане на всеки задвижващ механизъм (машина, лебедка, трамвайни колела, електрически влакове и др.).

Освен това има някои специални видове машини, като машини, предназначени да преобразуват постояннотоково електричество в електричество. променлив токили обратното; микромашини, използвани в системи автоматично регулиране, в измервателни и изчислителни устройства като сензори (например сензори за скорост) и др.

Електрическата индустрия произвежда машини ...
постоянен ток с различна мощност и напрежение. Условно те могат да бъдат разделени на следните мощностни групи:

1) микромашини, чиято мощност се измерва от части от вата до 500 W;

2) машини с малка мощност - 0,5 ÷ 10 kW;

3) машини със средна мощност - от 10 до няколкостотин киловата;

4) машини с голяма мощност - над няколкостотин киловата.

Напрежението на постояннотоковите машини варира от 6-12 V за тези, използвани в превозни средства, до 30 kV за тези, използвани в радиоинсталации.

DC машини с мощност до 200 kW за напрежение 110-440 V със скорост на въртене 550-2870 rpm са от голяма полза. Микромашините имат скорости от няколко оборота до 30 000 об/мин.

В индустрията, транспорта и селско стопанствонай-широко използваните електродвигатели. Генераторите се използват за захранване на съобщителни устройства, радио инсталации и др. През последните години по-икономичните и лесни за използване статични полупроводникови преобразуватели все повече се използват като източници на постоянен ток.

Работата на генератора се основава на използването на закона за електромагнитната индукция, според който в проводник, движещ се в магнитно поле ипресичайки магнитния поток, се индуцира ЕМП.

Една от основните части на машината за постоянен ток е магнитната верига, през която се затваря магнитният поток. Магнитната верига на машина с постоянен ток се състои от неподвижна част - статор 1и въртяща се част ротор 4.Статорът е стоманен корпус, към който са прикрепени други части на машината, включително магнитни полюси. 2. На магнитните полюси е монтирана намотка за възбуждане 3, захранвани с постоянен ток и създаващи основен магнитен поток F 0 .

Роторът на машината е сглобен от щамповани стоманени листове с жлебове по обиколката и с отвори за вала и вентилация. . В жлебове 5 роторът е положен работеща намотка DC машини, т.е. намотка, в която ЕМП се индуцира от основния магнитен поток. Тази намотка се нарича намотка на котвата(следователно роторът на машина с постоянен ток обикновено се нарича арматура).

Полюсите на постоянния магнит създават магнитен поток. Нека си представим, че намотката на котвата се състои от един оборот, чиито краища са прикрепени към различни полу-пръстени, изолирани един от друг. Тези полукръгове се образуват колекционер,който се върти с намотката на котвената намотка. В същото време фиксираните четки се плъзгат по колектора.

Когато намотка се върти в магнитно поле, в нея се индуцира e. д. с

където В -магнитна индукция; л- дължина на проводника; v-неговата скорост на линията.

Когато равнината на бобината съвпада с равнината на централната линия на полюсите (бобината е разположена вертикално), проводниците пресичат максималния магнитен поток и в тях се индуцира максималната стойност на ЕМП. Когато бобината заема хоризонтално положение, ЕМП в проводниците е нула.

Посоката на ЕМП в проводника се определя от правилото на дясната ръка. Когато по време на въртенето на намотката проводникът премине под другия полюс, посоката на ЕМП в него се променя на противоположна. Но тъй като колекторът се върти заедно с бобината и четките са неподвижни, към горната четка винаги е свързан проводник, разположен под северния полюс, чийто ЕМП е насочен далеч от четката. В резултат на това полярността на четките остава непроменена и следователно остава непроменена в посоката на ЕМП върху четките - ЕС.

Въпреки че ЕМП на най-простия генератор на постоянен ток е постоянна по посока, тя се променя в стойност, като приема два пъти максималните и два пъти нулеви стойности при едно завъртане на намотката. ЕМП с такава голяма пулсация е неподходящ за повечето DC приемници и в тесния смисъл на думата не може да се нарече постоянен.

За да се намалят пулсациите, намотката на котвата на DC генератора е направена от голям брой навивки (намотки), а колекторът е направен от голям брой изолирани една от друга колекторни плочи. В резултат на това пулсациите на ЕМП на намотката на котвата намаляват. С увеличаване на броя на завъртанията и колекторните плочи е възможно да се получи почти постоянна ЕМП на намотката на котвата.

запознайте се с устройството принцип на работа, основните режими на работа на DC генератора с независимо възбуждане;

придобиват практически умения за пускане, работа и спиране на генератор за постоянен ток;

експериментално потвърждават теоретичната информация за характеристиките на DC генератора.

Основни теоретични положения

Електрическите машини с постоянен ток могат да работят както в генераторен режим, така и в двигателен режим, т.е. имат свойството обратимост.

DC генератор - електрическо е машина, предназначена да преобразува механичната енергия в електрическа енергия с постоянен ток.

DC двигател- електрическа машина, предназначена да преобразува електрическата енергия на постоянен ток в механична енергия.

Обща форма електрическа машина DC е показан на фиг. един.

Устройството на електрическата машина за постоянен ток

Като всяка друга електрическа машина, машината за постоянен ток се състои от неподвижна част - статор и въртяща се част - ротор 1, изпълняващ функцията котви, тъй като ЕМП се индуцира в неговите намотки.

В статора на машината има възбуждаща намотка, която създава необходимия магнитен поток Е. Статорът се състои от цилиндрична рамка 2 (лята стомана, стоманена тръба или заварена ламарина), към която са закрепени основните 3 и допълнителни 4 полюса с възбудителни намотки. От краищата на статора се затварят лагерни щитове 5. Лагерите се притискат в тях и траверсата на четката с четки 6 се укрепва.

Арматурата се състои от цилиндричен пакет (изработен от лакирани листове от електротехническа стомана за намаляване на вихровите токове). В жлебовете на сърцевината на котвата е поставена намотка, свързана към колектор 7; всичко това е фиксирано върху вала на арматурата.

Принцип на действие

Най-простата електрическа машина може да бъде представена като намотка, въртяща се в магнитно поле (фиг. 2, а,b). Краищата на намотката се извеждат към две колекторни плочи. Фиксираните четки се притискат към колекторните плочи, към които е свързана външна верига.

Принципът на действие на електрическата машина се основава на явлението електромагнитна индукция. Помислете за принципа на работа на електрическа машина в генераторен режим. Оставете намотката да се задвижва от външен задвижващ двигател (PD). Намотката пресича магнитното поле и според закона за електромагнитната индукция в нея се индуцира променлива ЕМП , чиято посока се определя от правилото на дясната ръка. Ако външната верига е затворена, тогава през нея ще тече ток, насочен от долната четка към потребителя и от него към горната четка. Долната четка се оказва положителният извод на генератора, а горната четка се оказва отрицателният. Когато намотката се завърти на 180 0, проводниците от зоната на единия полюс преминават в зоната на другия полюс и посоката на ЕМП в тях ще се промени на противоположната. В същото време горната колекторна плоча влиза в контакт с долната четка, а долната плоча с горната четка, посоката на тока във външната верига не се променя. По този начин колекторните плочи не само осигуряват връзка между въртящата се намотка и външната верига, но също така действат като превключващо устройство, т.е. са най-простият механичен токоизправител.

За да се намалят пулсациите в генератора на постоянен ток, вместо една бобина, няколко равномерно разположени намотки са разположени около обиколката на котвата, които образуват намотката на котвата и са свързани към колектор, състоящ се от по-голям брой сегменти, за да променят полярността на ЕМП . Следователно ЕМП във веригата между клемите на четката пулсира не толкова много, т.е. се оказва почти постоянен.

За тази постоянна ЕМП изразът е валиден

д=с 1 Фн,

където с 1 - коефициент в зависимост от структурните елементи на арматурата и броя на полюсите на електрическата машина; Е- магнитен поток; н- честота на въртене на арматурата.

Когато машината работи в генераторен режим, ток протича през затворена външна верига и намотка на намотката на котвата аз = аз i, чиято посока съвпада с посоката на ЕМП (виж фиг. 2, b). Според закона на Ампер взаимодействието на тока ази магнитно поле ATсъздава сила f, която е перпендикулярна на ATи аз. Посока на силата fсе определя от правилото на лявата ръка: силата действа върху горния проводник отляво, върху долния - отдясно. Тази двойка сили създава въртящ момент М vr, насочен в този случай обратно на часовниковата стрелка и равен на

М=с 2 Еазаз

Този въртящ момент противодейства на задвижващия момент, т.е. е спирачният момент.

ток на котвата аз азпричини в намотката на котвата със съпротивление Р азспад на волтажа Р аз аз аз , така че под товар напрежението Uв заключенията на четките се оказва по-малко от ЕМП, а именно

U = д – Раз азаз

Генераторите са електрически машини, които преобразуват механичната енергия в електрическа. Принципът на работа на електрически генератор се основава на използването на явлението електромагнитна индукция, което е както следва. Ако проводникът се движи в магнитното поле на постоянен магнит, така че да пресече магнитния поток, тогава електродвижеща сила(emf), наречена emf индукция (Индукция от латинската дума inductio - насочване, мотивация), или индуцирана emf. Електродвижеща сила възниква и когато проводникът остане неподвижен и магнитът се движи. Феноменът на възникване на индуцирана емф. в проводник се нарича електромагнитна индукция. Ако проводникът, в който се индуцира ЕДС, е включен в затворен електрическа верига, след това под действието на емф. През веригата ще тече ток, наречен индуциран ток.
Експериментално е установено, че величината на индуцираната ЕДС, която възниква в проводника, когато се движи в магнитно поле, се увеличава с увеличаване на индукцията на магнитното поле, дължината на проводника и скоростта на неговото движение. Индуцирана емф възниква само когато проводникът пресече магнитното поле. Когато проводникът се движи по магнитната силови линииемф не е предизвикано. Посоката на индуцираната емф. и токът се определя най-лесно по правилото на дясната ръка (фиг. 1): ако дланта на дясната ръка се държи така, че да включва линиите на магнитното поле на полето, свитият палец ще покаже посоката на движение на проводника, тогава останалите изпънати пръсти ще укажат посоката на действие на предизвиканата е. д.с. и посоката на тока в проводника. Линиите на магнитното поле са насочени от северния полюс на магнита към юг.

Ориз. 1. Определяне посоката на индуцираната е.д.с. правило на дясната ръка

Имайки обща представа за електромагнитна индукция, нека разгледаме принципа на работа на най-простия генератор (фиг. 2). Проводникът под формата на рамка, изработена от медна жица, е фиксиран на ос и поставен в магнитно поле. Краищата на рамката са прикрепени към две половини (полупръстени) на един пръстен, изолирани един от друг. По този пръстен се плъзгат контактни пластини (четки). Такъв пръстен, състоящ се от изолирани половин пръстени, се нарича колектор, а всеки половин пръстен се нарича колекторна плоча. Четките на колектора трябва да бъдат подредени по такъв начин, че когато рамката се върти, те едновременно преминават от един половин пръстен към друг точно в онези моменти, когато индуцираната ЕДС от всяка страна на рамката е нула, т.е. когато рамката преминава хоризонталното му положение.

Ориз. 2. Най-простият DC генератор

С помощта на колектор променливата едс, индуцирана в контура, се коригира и във външната верига се създава ток с постоянна посока.
Свързвайки към контактните пластини външна верига с електроизмервателно устройство, което фиксира големината на индуцирания ток, ще се уверим, че разглежданото устройство наистина е DC генератор.
По всяко време t e.m.f. Е (фиг. 3), възникваща в работната страна L на рамката, е противоположна по посока на ЕДС, възникваща в работната страна В. Посоката на ЕДС. от всяка страна на рамката е лесно да се определи с помощта на правилото на дясната ръка. ЕДС, предизвикана от цялата рамка, е равна на сумата от ЕДС, която възниква във всяка от нейните работни страни. Стойността на ЕДС в рамката се променя непрекъснато. В момента, когато рамката се доближи до вертикалното си положение, броят на силовите линии, пресичани от проводниците за 1 s, ще бъде най-голям и в рамката се индуцира максималната ЕДС. Когато рамката премине хоризонтално положение, нейните работни страни се плъзгат по силовите линии, без да ги пресичат, и е.д.с. не е предизвикано. По време на движението на страна B на рамката към южния полюс на магнита (фиг. 3, a, b) токът в нея е насочен към нас. Този ток преминава през половин пръстен, четка 2, измервателен уредкъм четката / към страна А на рамката. От тази страна на веригата токът се индуцира далеч от нас. Неговата най-голямата стойностемф в рамката достига, когато страните й са разположени директно под полюсите (фиг. 3, б).

Ориз. 3. Схемата на DC генератора

При по-нататъшно завъртане на рамката, емф намалява в него и след четвърт оборот става равен на нула (фиг. 3, в). По това време четките се преместват от един половин пръстен в друг. По този начин, по време на първия половин оборот на рамката, всеки полупръстен на комутатора беше в контакт само с една четка. Токът премина през външната верига в една посока от четка 2 към четка 1. Ще продължим да въртим рамката. Електродвижещата сила в рамката започва да се увеличава отново, тъй като нейните работни страни ще пресичат магнитните силови линии. Посоката на емф се обръща, защото проводниците преминават през магнитния поток в обратна посока. Токът, индуциран в страна А на рамката, сега е насочен към нас. Но поради факта, че рамката се върти заедно с колектора, полупръстенът, свързан към страна А на рамката, вече влиза в контакт не с четка 1, а с четка 2 (фиг. 3, d) и през него преминава ток външната верига в същата посока, както по времето на първата половина на революцията. Следователно колекторът изправя тока, т.е. осигурява преминаването на индуцирания ток във външната верига в една посока. До края на последната четвърт от завоя (фиг. 3, д) рамката се връща в първоначалното си положение (виж фиг. 3, а), след което целият процес на промяна на тока във веригата се повтаря.
По този начин между четки 2 и 1 действа постоянна едс и токът през външната верига винаги протича в една посока - от четка 2 към четка 1. Въпреки че този ток остава постоянен по посока, той варира по величина, т. е. пулсира. Такъв ток е практически труден за използване.
Помислете как можете да получите ток с малка пулсация, тоест ток, чиято стойност се променя малко по време на работа на генератора. Представете си генератор, състоящ се от две намотки, разположени перпендикулярно една на друга (фиг. 4). Началото и краят на всеки завой е свързан с колектор, който сега се състои от четири колекторни плочи.

Фиг.4. DC генератор с два оборота

Когато тези навивки се въртят в магнитно поле, в тях възниква емф. Въпреки това, ЕМП, предизвикани във всеки завой достигат своите нулеви и максимални стойности не едновременно, а по-късно един след друг за време, съответстващо на въртенето на завоите с една четвърт от пълен оборот, т.е. с 90 °. В позицията, показана на фиг. 4, в намотка 1 възниква максималната едс, равна на Emach. В бобината 2 e. д.с. не се индуцира, тъй като работните му страни се плъзгат по магнитните силови линии, без да ги пресичат. Стойностите на ЕДС на завоите са показани на фиг.5. Когато намотките се въртят, ЕДС на намотка 1 намалява. Когато завъртанията се завъртят на 1/8 от оборота, емф. ход 1 ще стане равен на Emin. В този момент четките се придвижват към втората двойка колекторни плочи, свързани към намотка 2. Намотка 2 вече се е завъртяла на 1/8 от оборота, пресича магнитните силови линии и емф, равна на същата стойност Emach, се индуцира в то. С по-нататъшно завъртане на завоите, емф ход 2 се увеличава до максималната стойност Emakh. По този начин четките винаги са свързани към бобините, в които се индуцира едс със стойност от Emin до Emax.

Фиг.5. Пулсационни криви на електродвижещата сила на двуоборотен генератор

Токът във външната верига на генератора възниква в резултат на действието на общата едс. Следователно тече непрекъснато и само в една посока. Токът, както и преди, ще бъде пулсиращ, но пулсацията е много по-малка, отколкото при едно завъртане, тъй като емф. генератора не пада до нула.
Чрез увеличаване на броя на проводниците (завъртанията) на генератора и съответно броя на колекторните пластини е възможно да се направят пулсациите на тока много малки, т.е. токът ще стане почти постоянен по големина. Например, вече с 20 колекторни плочи, ЕДС варира генератор няма да надвишава 1% от средното. Във външната верига получаваме ток, който е практически постоянен по големина.
В същото време е лесно да се види, че генераторът, показан на фиг. 4, има и много съществен недостатък. Във всеки един момент от време външната верига е свързана чрез четки само към един оборот на генератора. Вторият кръг в същото време изобщо не се използва. Електродвижещата сила, предизвикана в един оборот, е много малка, което означава, че мощността на генератора също ще бъде малка.
За непрекъснато използване на всички завои, те са свързани един към друг последователно. За същата цел броят на колекторните плочи се намалява до броя на намотките. Краят на единия и началото на следващия оборот на намотката са прикрепени към всяка колекторна плоча. Завоите в този случай са последователно свързани източници електрически токи образуват намотката на котвата на генератора. Сега електродвижещата сила на генератора е равна на сумата от ЕДС, индуцирани в завоите, свързани между четките. В допълнение към серийните, има и други схеми за свързване на намотки. Броят на завъртанията се взема достатъчно голям, за да се получи необходимата стойност на ЕДС. генератор. Следователно колекторите на дизеловите електрически машини се получават с голям брой плочи.
По този начин, поради големия брой навивки на намотката, е възможно не само да се изгладят пулсациите на напрежението и тока, но и да се увеличи стойността на ЕДС, предизвикана от генератора.
По-горе беше разгледан електрически генератор, състоящ се от постоянни магнити и един или повече завои, в които възниква ток. За практически цели такива генератори са неподходящи, тъй като е невъзможно да се получи голяма мощност от тях. Това се обяснява с факта, че магнитният поток, създаден от постоянния магнит, е много малък. Освен това пространството между полюсите създава значително съпротивление на магнитния поток. Магнитният поток е допълнително отслабен. Следователно, в мощни генератори, които включват дизелови, се използват електромагнити, които създават силен магнитен възбуждащ поток (фиг. 6). За да се намали магнитното съпротивление на магнитната верига на генератора, завоите на намотката се поставят върху стоманен цилиндър, който запълва почти цялото пространство между полюсите.
Този цилиндър с намотка и колектор, поставен върху него, се нарича арматура на генератора.

Ориз. 6. Схема на генератор с електромагнитна система за възбуждане и масивна стоманена котва

Възбуждащата намотка на генератора е разположена върху сърцевините на главните полюси. При преминаване на ток през него се създава магнитно поле, наречено поле на главните полюси. При отворена външна верига на генератора линиите на магнитното поле са разположени в полюсите и арматурата симетрично спрямо вертикалната ос (фиг. 7, а). За да разберем характеристиките на работата на електрическа машина, въвеждаме концепциите за геометрични и физически неутрали.
Геометрична неутрална линия е линия, прекарана през центъра на арматурата, перпендикулярна на оста на противоположните полюси (хоризонтална линия 01-01). Физическата неутрала е условна линия, която разделя зоните на влияние на северния и южния полюс върху намотката на котвата и се движи перпендикулярно на посоката на магнитния поток на електрическата машина.
В проводника на намотката, който при въртене на арматурата преминава през физическата неутрала, емф. не се индуцира, тъй като такъв проводник се плъзга по линиите на магнитното поле, без да ги пресича. При липса на ток в арматурата (виж фиг. 7, а) физическото неутрален n-nсъвпада с геометричната неутрала.

Фиг.7. реакция на котва.
a е магнитният поток на главните полюси; b - магнитен поток, създаден от намотката на котвата; c е общият магнитен поток на натоварения генератор

Когато външната верига на електрическата машина е затворена, токът ще тече и през намотката на котвата. Цялата арматура в този случай ще бъде мощен електромагнит, състоящ се от стоманена сърцевина и намотка, през която протича ток. Следователно, в допълнение към полюсния поток, в натоварения генератор има втори магнитен поток, наречен котвен поток (фиг. 7, b). Магнитният поток на котвата е насочен перпендикулярно на потока на главните полюси. И двата магнитни потока се наслагват един върху друг и образуват общо или резултантно поле, показано на фиг. 7, c. Посоката на магнитното поле на генератора в резултат на действието на полето на котвата се измества в посоката на въртене на котвата. Физическата неутрала също е изместена в същата посока, която в този случай заема позиция n1-n1.
Влиянието на магнитното поле на котвата върху полето на полюсите се нарича реакция на котвата. Реакцията на котвата влияе неблагоприятно на работата на генератора. Четки М-Мна електрическата машина трябва винаги да се монтира в посока на физическата неутрала. Следователно е необходимо да се изместят четките на генератора по отношение на геометричната неутрала с определен ъгъл P (фиг. 7, c), тъй като в противен случай между четките и колектора възниква силно искрене. Искрите причиняват изгаряне на повърхността на комутатора и четките и ги изключват. Колкото по-голям е токът на котвата, толкова по-силна е реакцията на котвата, толкова по-голям ъгъл е необходим за изместване на четките. При чести промени в натоварването на дизелов генератор, позицията на четките му трябва да се променя почти непрекъснато.
Реакцията на котвата не само измества магнитното поле на главните полюси, но и частично го отслабва, което води до намаляване на e, индуцирано от генератора. д.с.
За да се отслаби реакцията на котвата в генераторите, между основните полюси се монтират допълнителни полюси, а понякога за същата цел се полага компенсационна намотка в полюсните части на основните полюси. Допълнителните полюси създават допълнително магнитно поле, което е насочено към арматурното поле в зоните на монтаж на четката, в резултат на което ефектът му се неутрализира (фиг. 8).

Ориз. 8. Генераторна верига с допълнителни полюси

Положителният ефект на допълнителните полюси върху работата на генератора обаче не се ограничава до това. След преминаване през неутрала на генератора, посоката на тока във всеки оборот на намотката (виж фиг. 7) много бързо се променя на противоположната. В неутрално положение бобината е съединена накъсо от четките. Такъв завой се нарича комутация (Комутация от латинската дума commutatio - смяна, промяна). В превключващите завъртания (секции) на намотката на котвата, поради много бърза промяна в посоката на тока, възниква доста голяма емф. самоиндукция и взаимна индукция, която се нарича реактивна е.р.с. Тази емф в комутационни секции се усилва от действието на магнитния поток на арматурата, която те пресичат. Действието на реактивната е.д.с. води до силно искрене на четките. Допълнителните полюси се изчисляват така, че магнитният им поток да е малко по-голям от магнитния поток на арматурата. Поради това в превключващите секции се индуцира допълнителна ЕДС. Нова емф има посока, противоположна на реактивната ЕДС, и я гаси, предотвратявайки интензивно искрене.
Магнитното поле на арматурата се променя с промяна на натоварването (тока) на генератора, следователно, за да се неутрализира, е необходимо да се промени полето на компенсаторните устройства. Намотката на допълнителните полюси е свързана последователно с намотката на котвата и през нея преминава целият ток на котвата. С увеличаване на тока на генератора, магнитният поток на арматурата се увеличава, но в същото време се увеличава и магнитният поток на допълнителните полюси, които го компенсират.
Компенсационната намотка позволява допълнително да се подобри разпределението на магнитния поток в електрическата машина. И така, от фиг. 7 е лесно да се види, че в резултат на действието на реакцията на котвата магнитният поток на главните полюси става неравномерен - от едната страна на полюса се увеличава, а от другата отслабва. Това води до неравномерно натоварване на намотката на котвата, някои от завоите ще бъдат претоварени и условията на работа на четките се влошават.
С помощта на компенсираща намотка, разположена на главните полюси, се елиминира изкривяването на магнитния поток непосредствено под главните полюси. Въпреки това, едновременното използване на допълнителни полюси и компенсационна намотка значително усложнява дизайна на електрическите машини. Ако е възможно да се извърши задоволителна работа на електрическа машина чрез използването на допълнителни полюси, тогава те се опитват да не използват компенсационна намотка. Намерени компенсационни намотки практическа употребасамо в мощни електрически машини.

Следващите фигури показват генератор G-21 за 12 V, 0,22 kW, 1450 -7000 rpm.