/ / / Commutation σε DC Machine

Μεταγωγή σε DC Machine

Τα ρεύματα που προκαλούνται στους αγωγούς οπλισμού μιας γεννήτριας συνεχούς ρεύματος εναλλάσσονται στη φύση. Η αλλαγή από ένα παραγόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα στο συνεχές ρεύμα που εφαρμόζεται αφορά τη διαδικασία του Μετατροπή. Όταν οι αγωγοί του οπλισμού βρίσκονται κάτω από τον βόρειο πόλο, το ρεύμα που προκαλείται ρέει προς μία κατεύθυνση. Το ρεύμα ρέει στην αντίθετη κατεύθυνση όταν βρίσκεται κάτω από τον νότιο πόλο.

Καθώς ο αγωγός διέρχεται από την επίδραση τουτο βόρειο πόλο και εισέρχεται στο νότιο πόλο, το ρεύμα σε αυτά αντιστρέφεται. Η αναστροφή του ρεύματος λαμβάνει χώρα κατά μήκος του άξονα MNA ή της βούρτσας. Όταν το άνοιγμα βούρτσας έχει δύο τμήματα μεταλλάκτη, το στοιχείο περιέλιξης που συνδέεται με αυτά τα τμήματα βραχυκυκλώνεται.

Ο όρος Μετατροπή η αλλαγή που λαμβάνει χώρα σε μια περιέλιξηκατά τη διάρκεια της περιόδου βραχυκυκλώματος με βούρτσα. Ας κατανοήσουμε πιο σαφώς την Commutation εξετάζοντας μια απλή περιελίξεις δακτυλίων που παρουσιάζονται παρακάτω στο Σχήμα Α.

μεταγωγή-σύκο-1
Στη θέση που φαίνεται στο σχήμα Α, το ρεύμα Ι που ρέει προς τη βούρτσα από την αριστερή πλευρά περνά γύρω από το πηνίο κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού. Τώρα εξετάστε το άλλο σχήμα Β που φαίνεται παρακάτω.

μεταγωγή-σύκο-2
Στο παραπάνω σχήμα, η θέση του πηνίουδείχνει ότι η ίδια ποσότητα ρεύματος μεταφέρεται από όλα τα πηνία και η κατεύθυνση του ρεύματος είναι επίσης παρόμοια, αλλά το πηνίο είναι πολύ βραχυκυκλωμένο από τη βούρτσα.

Στο σχήμα C που φαίνεται παρακάτω, η βούρτσα κάνειέρχεται σε επαφή με τις ράβδους a και b, επομένως βραχυκυκλώνει το πηνίο 1. Το ρεύμα είναι ακόμα I από την αριστερή πλευρά και εγώ από τη δεξιά πλευρά. Φαίνεται ότι αυτά τα δύο ρεύματα μπορούν να φτάσουν στη βούρτσα χωρίς να περάσουν από το πηνίο 1.

μεταγωγή-σύκο-3
Στο σχήμα D που φαίνεται παρακάτω, η ράβδος (b) έχει ακριβώςάφησε τη βούρτσα και το βραχυκύκλωμα του πηνίου έχει τελειώσει. Τώρα είναι απαραίτητο το ρεύμα I να φτάσει στη βούρτσα από τη δεξιά πλευρά προς την αριστερόστροφη κατεύθυνση.

μεταγωγή-σύκο-4
Από όλες τις παραπάνω συζητήσεις, αυτό φαίνεταικατά τη διάρκεια της περιόδου βραχυκυκλώματος ενός πηνίου οπλισμού με μια βούρτσα, το ρεύμα στο πηνίο πρέπει να αντιστραφεί και επίσης να φθάσει στην πλήρη του τιμή στην αντίθετη κατεύθυνση. Ο χρόνος του βραχυκυκλώματος ονομάζεται περίοδος αλλαγής.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τον τρόπο με τον οποίο το ρεύμα βρίσκεται στοτο βραχυκυκλωμένο πηνίο μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια του σύντομου διαστήματος του βραχυκυκλώματος. Η καμπύλη b δείχνει ότι η τρέχουσα μεταβολή από + Ι σε -I γραμμικά στην περίοδο αλλαγής. Μια τέτοια εναλλαγή καλείται Ιδανική μεταγωγή ή Μετατόπιση ευθύγραμμης γραμμής.

ΑΝΑΛΗΨΗ-FIG-5
Εάν το ρεύμα μέσω του πηνίου 1 δεν έχει φτάσειτότε η διαφορά μεταξύ των ρευμάτων μέσω των στοιχείων 2 και 1 πρέπει να περάσει από τη ράβδο του κομβικού οργάνου στη βούρτσα με τη μορφή σπινθήρα. Έτσι, η αιτία του σπινθήρα στον εναλλάκτη είναι η βλάβη του ρεύματος στα βραχυκυκλωμένα στοιχεία να φτάσει στην πλήρη τιμή στην αντίθετη κατεύθυνση από το τέλος του βραχυκυκλώματος. Αυτό είναι γνωστό ως υπό συνδιαλλαγή ή καθυστερημένη εναλλαγή.

Η καμπύλη του ρεύματος έναντι του χρόνου σε μια τέτοια περίπτωσηφαίνεται στην εικόνα Ε με την καμπύλη Α. Στην ιδανική καμπύλη εναλλαγής Β, το ρεύμα των πηνίων μεταλλάξεων αλλάζει γραμμικά από + Ι σε -Ι κατά τη διάρκεια της περιόδου μεταγωγής.

Στην πράξη, το ρεύμα στοβραχυκυκλωμένο πηνίο μετά την περίοδο μεταγωγής δεν φτάνει την πλήρη αξία του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το βραχυκυκλωμένο πηνίο προσφέρει αυτο-επαγωγή εκτός από την αντίσταση. Ο ρυθμός αλλαγής του ρεύματος είναι τόσο υψηλός ώστε η αυτό-επαγωγή του πηνίου δημιουργεί ένα οπίσθιο EMF, το οποίο αντιτίθεται στην αντιστροφή.

Δεδομένου ότι το ρεύμα στο πηνίο πρέπει να αλλάξει από + Ι σε -I, η συνολική αλλαγή είναι 2I. Εάν tντο είναι ο χρόνος του βραχυκυκλώματος και το L είναι τοη επαγωγή του πηνίου (= αυτεπαγωγή του βραχυκυκλωμένου πηνίου + αμοιβαία επαγωγικά των γειτονικών πηνίων), τότε η μέση τιμή της αυτοδιάχυτης τάσης είναι

commutation-eq

Αυτό ονομάζεται τάσης αντίστασης.

Η μεγάλη τάση που εμφανίζεται μεταξύ του εναλλάκτητα τμήματα στα οποία είναι συνδεδεμένο το πηνίο προκαλούν σπινθήρισμα στις βούρτσες της μηχανής. Ο σπινθήρας του μεταγωγέα είναι πολύ επιβλαβής και θα βλάψει τόσο την επιφάνεια του μεταγωγέα όσο και τις βούρτσες. Η επίδρασή της είναι αθροιστική, πράγμα που μπορεί να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα του μηχανήματος με τόξο γύρω από τον εναλλάκτη από βούρτσα σε βούρτσα.

Επίσης, διαβάστε: