La reazione dell'indotto in un motore a corrente continua si riferisce all'influenza del campo magnetico (campo magnetico dell'indotto) generato dall'eccitazione dell'avvolgimento dell'indotto sul campo magnetico principale (campo magnetico generato dal polo magnetico principale) del motore durante il funzionamento.
Questa influenza modificherà la distribuzione, l'intensità e la direzione del campo magnetico principale, influenzando così le prestazioni del motore (ad esempio commutazione, velocità, coppia di uscita, ecc.).

1、 Contesto principale: due campi magnetici del motore CC
Per comprendere la reazione dell'indotto, è necessario innanzitutto chiarire i due campi magnetici indipendenti che esistono durante il funzionamento di un motore a corrente continua:
Campo magnetico principale (campo magnetico del polo principale)

Il polo magnetico principale sullo statore del motore (solitamente un magnete permanente o un avvolgimento di eccitazione CC) genera il "campo magnetico di base" per la conversione dell'energia nel motore.

In uno stato ideale, il campo magnetico principale è distribuito simmetricamente in una forma trapezoidale lungo il traferro del motore (lo spazio tra lo statore e il rotore), con la direzione del campo magnetico che punta dal polo N al polo S.
Campo magnetico dell'indotto (campo magnetico del rotore)L'indotto è la parte del rotore di un motore, sulla quale è avvolto l'avvolgimento dell'indotto.

Quando all'avvolgimento dell'indotto viene applicata corrente continua (durante il funzionamento del motore) o viene generata corrente indotta interrompendo il campo magnetico principale dovuto alla rotazione del rotore (durante il funzionamento del generatore), l'avvolgimento dell'indotto genererà il proprio campo magnetico, ovvero il campo magnetico dell'indotto.
La direzione del campo magnetico dell'indotto può essere determinata con la regola della vite della mano destra: la direzione di piegatura delle quattro dita è la direzione della corrente e il pollice punta nella direzione del polo N del campo magnetico.
Le sue caratteristiche di distribuzione sono: l'asse del campo magnetico è perpendicolare all'asse del campo magnetico principale (noto come "campo magnetico trasversale") ed è distribuito simmetricamente lungo la circonferenza dell'indotto.

2、 L'influenza principale della reazione dell'indotto: distorsione e indebolimento del campo magnetico principale
La sovrapposizione del campo magnetico dell'indotto e del campo magnetico principale nel traferro del motore provoca la distruzione della distribuzione originale del campo magnetico principale. L'influenza del nucleo può essere suddivisa in due punti:

1. Il campo magnetico principale subisce una “distorsione” (distorsione)
Il campo magnetico principale ideale è simmetrico, ma il campo magnetico dell'indotto avrà un effetto "push-pull" sul campo magnetico principale:
Sulla punta del polo anteriore del polo magnetico principale (la punta del polo magnetico nella direzione di rotazione del motore), il campo magnetico dell'indotto è nella stessa direzione del campo magnetico principale, con conseguente aumento del campo magnetico del traferro in questa posizione;

All'estremità posteriore del polo magnetico principale (l'estremità del polo magnetico rotante), il campo magnetico dell'indotto è nella direzione opposta al campo magnetico principale, con conseguente indebolimento del campo magnetico del traferro in questa posizione.
Alla fine, la distribuzione simmetrica del campo magnetico principale viene interrotta e l'asse del campo magnetico devia (si discosta dall'asse del polo magnetico principale), un fenomeno noto come "distorsione del campo magnetico".

2. Il campo magnetico principale complessivo è “indebolito” (esistente solo nei motori a corrente continua)
Nei motori a corrente continua, la direzione della corrente di armatura è opposta alla direzione della forza elettromotrice indotta e il campo magnetico dell'armatura non solo genera una componente ortogonale, ma anche una "componente di smagnetizzazione dell'asse diretto" opposta alla direzione del campo magnetico principale, con conseguente leggero indebolimento della forza complessiva del campo magnetico principale.

3、 I pericoli della reazione dell'indotto: influenzano le prestazioni e l'affidabilità del motore
La reazione dell'indotto non è un "fenomeno benefico" e il suo danno diretto si riflette principalmente in due aspetti:
Difficoltà nella retromarcia, scintille generate
La distorsione del campo magnetico può causare una forza elettromotrice indotta (denominata forza elettromotrice reattiva) nell'"elemento di commutazione" dell'avvolgimento dell'indotto (la bobina di avvolgimento che passa da un ramo all'altro), provocando scintille elettriche tra le spazzole e il commutatore durante la commutazione.
Le scintille non solo consumano le spazzole e i commutatori, riducono la durata del motore e, nei casi più gravi, possono anche causare incendi ad anello (scintille che formano archi), bruciando gli avvolgimenti dell'indotto.
Le prestazioni del funzionamento del motore diminuiscono
La distorsione del campo magnetico porta alla generazione di una “coppia aggiuntiva” durante il funzionamento del motore, causando fluttuazioni di velocità, vibrazioni e rumore;
L'indebolimento del campo magnetico principale può comportare una diminuzione della coppia di uscita del motore, un aumento della velocità (attenuazione delle caratteristiche) o una diminuzione della tensione di uscita del generatore.

4、 Misure chiave per indebolire la reazione dell'indotto
Per ridurre i danni causati dalla reazione dell'indotto, nell'industria vengono solitamente adottate le seguenti misure tecniche:
Installare l'avvolgimento di compensazione
Un set di avvolgimenti di compensazione collegati in serie con l'avvolgimento dell'indotto è avvolto attorno alle scarpe polari del polo magnetico principale, il che genera un campo magnetico nella direzione opposta al campo magnetico dell'indotto, annullando direttamente l'influenza del campo magnetico dell'indotto e sopprimendo la distorsione del campo magnetico e gli effetti di smagnetizzazione dalla radice (utilizzato principalmente nei motori CC ad alta capacità e alta velocità).
Impostare il “polo di inversione” (polo intermedio)

Installare un set di piccoli poli magnetici (poli di inversione) tra i due poli magnetici principali, con i loro avvolgimenti collegati in serie all'avvolgimento di indotto, per generare un campo magnetico di direzione opposta a quella del campo magnetico di indotto. Questo è specificamente progettato per contrastare il campo magnetico di indotto in corrispondenza dell'elemento di commutazione, eliminare la forza elettromotrice reattiva e migliorare le condizioni di commutazione (configurazione standard per motori CC di media e grande capacità).

Utilizzando “pennello largo” o “armatura scanalata”
Le spazzole larghe possono coprire più segmenti del commutatore, ridurre la velocità di variazione della corrente dei singoli componenti e ridurre le scintille;
Il nucleo dell'indotto adotta un design a "scanalatura inclinata" (la scanalatura forma un certo angolo con l'asse), che può indebolire le componenti armoniche del campo magnetico dell'indotto e ridurre la distorsione del campo magnetico.