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Methoden zur Verbesserung der Kommutierung

Es gibt drei Hauptmethoden zur Verbesserung Kommutierung oder Funken erhalten Kommutierung ist Widerstandund Spannungskommutierung und kompensierende Wicklung. Ferner besteht die Spannungskommutierung aus zwei weiteren Verfahren, die zur Erzeugung der eingespeisten Spannung verwendet werden, die als Kommutierungspole oder Interpoles und Brush Shift bezeichnet werden.

Methoden zur Verbesserung der Kommutierung-1
Die folgenden Methoden zur Verbesserung der Kommutierung werden nachstehend ausführlich erläutert.

Inhalt:

Widerstandsumschaltung

Die Widerstandskommutierungsmethode verwendet KohlenstoffBürsten zur Verbesserung der Kommutierung. Die Verwendung von Kohlebürsten erhöht den Kontaktwiderstand zwischen Kommutatorsegmenten und Bürsten. Dieser hohe Kontaktwiderstand neigt dazu, den Strom in der kurzgeschlossenen Spule entsprechend den Kommutierungsanforderungen zu ändern.

Spannungskommutierung

Bei der Spannungskommutierungsmethode wird dieEs wird eine Anordnung gebildet, um eine Spannung in der Spule zu induzieren, die dem Kommutierungsprozess unterzogen wird, wodurch die Reaktanzspannung neutralisiert wird. Diese eingespeiste Spannung steht der Reaktanzspannung entgegen. Wenn der Wert der eingespeisten Spannung gleich der Reaktanzspannung gemacht wird, kommt es zu einer schnellen Stromumkehr in der kurzgeschlossenen Spule, und als Folge wird Funkeln Kommutierung auftreten.

Die zwei Verfahren, die zur Erzeugung der injizierten Spannung gegenüber der Reaktanzspannung verwendet werden, sind folgende.

Pinselverschiebung

Die Ankerreaktion bewirkt eine Verschiebung dermagnetische Neutralachse (MNA) in Drehrichtung für den Generator und entgegen der Drehrichtung für den Motor. Die Ankerreaktion erzeugt einen Fluss in der neutralen Zone. In der Kommutierungsspule wird eine kleine Spannung induziert, da sie den Fluss schneidet.

Kommutierungsstangen oder Interpolen

Interpoles sind schmale Stangen, die sich zwischen den beiden befindenHauptpole und sind am Stator befestigt Interpoles werden auch als Kommutierungspole oder Campole bezeichnet. Die Interpolenwicklungen sind in Reihe mit dem Anker geschaltet, da die Interpole Flüsse erzeugen müssen, die direkt proportional zum Ankerstrom sind.

Die Armatur und die mmp der Interpole sind betroffengleichzeitig mit dem gleichen Ankerstrom. Folglich wird der Ankerfluss in der Kommutierungszone, der die magnetische Neutralachse zu verschieben sucht, durch eine geeignete Komponente des Interpole-Flusses neutralisiert.

Die Interpole müssen in den zu kommutierenden Leitern eine Spannung induzieren, die der durch die Neutralebenenverschiebung und die Reaktanzspannung verursachten Spannung entgegengesetzt ist.

Im Falle eines Generators:

Die neutralen Ebenenverschiebungen sind in RichtungDrehung. Somit muss der Leiter, der die Kommutierung durchläuft, die Polarität des Zwischenpols gleich sein, d.h. ähnlich dem nächsten Hauptpol in der Drehrichtung. Um dieser Spannung entgegenzuwirken, müssen die Interpole den entgegengesetzten Fluss haben, dh den Fluss des Hauptpols entsprechend der Drehrichtung.

Im Falle eines Motors:

Bei einem Motor verschiebt sich die neutrale Ebene entgegen zuDie Drehrichtung und die zu kommutierenden Leiter haben den gleichen Fluss wie der Hauptpol. Um dieser Spannung entgegenzuwirken, muss der Interpol die gleiche Polarität wie der vorherige Hauptpol haben. Die Polarität von Interpol und Hauptpol ist in Drehrichtung entgegengesetzt.

Das Polarität der Interpolen ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Methode zur Verbesserung der Kommutierung - Abbildung 2
Die Interpoles dienen nur dazu, ausreichend zu sorgenFlussmittel, um eine gute Kommutierung zu gewährleisten. Sie überwinden die Verzerrung des Flusses nicht, die sich aus der Kreuzmagnetisierung des Ankers ergibt. Bei starken Überlastungen oder sich schnell ändernden Lasten kann die Spannung zwischen benachbarten Kommutatorsegmenten sehr hoch werden. Dadurch wird die Luft um den Kommutator soweit ionisiert, dass er ausreichend leitfähig wird. Ein Bogen wird von Pinsel zu Pinsel gebildet. Dieses Phänomen ist bekannt als Flashover.

Dieser Lichtbogen ist heiß genug, um die Kommutatorsegmente zu schmelzen. Es sollte schnell gelöscht werden. Um einen Überschlag zu vermeiden, werden kompensierende Wicklungen verwendet.

Kompensation von Wicklungen

Die effizienteste Methode zur Beseitigung derProblem der Ankerreaktion und des Überschlags durch Ausgleichen des Ankers mmf sind die kompensierenden Wicklungen. Die Wicklungen sind in den Schlitzen angeordnet, die in Polflächen parallel zu den Rotorleitern vorgesehen sind. Diese Wicklungen sind mit den Ankerwicklungen in Reihe geschaltet.

Die Richtung der Ströme bei der KompensationDie Wicklung muss entgegengesetzt zu der in der Ankerwicklung unmittelbar unter den Polflächen sein. Somit erzeugt die kompensierende Wicklung mmf, die gleich und entgegengesetzt zu der Anker-MMF ist. Die Ausgleichswicklung entmagnetisiert oder neutralisiert den von den Ankerleitern erzeugten Ankerfluss. Der Fluss pro Pol wird dann unabhängig von den Lastbedingungen durch den Ankerfluss nicht gestört.

Der Hauptnachteil der Kompensationswicklungen ist, dass sie sehr teuer sind. Die hauptsächliche Verwendung der Kompensationswicklung ist in bestimmten Fällen wie nachstehend angegeben

  • In großen Maschinen, die starken Überlastungen oder Verstopfungen ausgesetzt sind.
  • Bei kleinen Motoren plötzlichen Umkehr und hoher Beschleunigung.
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