直流機では、「電機子磁束」と「主磁束」という2つの磁束源が存在する。 電機子磁束が主磁界磁束に与える影響を「電機子反応」と呼びます。 電機子反応は、磁界の分布を変化させ、機械の動作に影響を与えます。 電機子磁束の影響は、主極に補償巻線を追加したり、一部の機械では電機子回路に接続された中間磁極を追加することで相殺することができます。
電機子反作用は、アンプリチュード回転増幅器には不可欠です。
電機子はコイル状の線材が巻かれているため、コイルに電流が流れると電機子には磁界が発生します。 この磁界は発電機の磁界と直角で、電機子の交番磁化と呼ばれています。 電機子の磁界の影響で、発電機の磁界が歪み、中立面がずれてしまうのだ。 中立面とは、電機子の巻線が磁束線と平行に動いている位置のことで、この平面上にある軸をMNA(Magnetic Neutral Axis)と呼ぶのはそのためである。
幾何学的中立軸(GNA)とは、隣り合う極の中心線のなす角を二等分する軸のことです。
幾何学的中立軸(GNA)は、隣接する極の中心線の間の角度を二等分する軸で、磁気的中立軸(MNA)は、電機子の中心を通る磁束の平均方向に垂直に引かれた軸です。 この軸に沿って電機子の導体にe.m.f.が発生しないのは、磁束が遮断されるからである。
発電機のブラシは中立面に設置しなければなりません。つまり、誘導起電力のない電機子コイルに接続された整流子の部分に接触しなければなりません。
電機子の反作用がなければ、磁気的中立軸(MNA)と幾何学的中立軸(GNA)は一致します。
電機子反作用がなければ、磁気的中立軸(MNA)と幾何学的中立軸(GNA)は一致しますが、電機子反作用により中立面が回転方向に移動し、無負荷時、つまり電機子電流が流れていない時にブラシが中立面にあっても、電機子電流が流れると中立面にはありません。
電機子反作用の影響を克服する方法として、主に2つの方法があります。
ブラシ設定法は、発電機が通常の負荷電流を流しているときに、ブラシが中立面にくるようにする方法で、もう一つの方法は、電機子反作用を打ち消すために、インターポールと呼ばれる特殊な界磁極を発電機に設置する方法です。
ブラシセット方式は、発電機が一定の負荷で運転される場合には満足できますが、負荷の変動が著しい場合には、それに比例して中立面がずれ、ブラシが常に正しい位置にあるとは限りません。 ブラシ設定法は、小型の発電機(発電量が約1000W以下)で電機子の反力を補正する最も一般的な方法です。 大型の発電機ではインターポールを使用します。