/ / Komutacja w DC Machine

Komutacja w maszynie DC

Prądy indukowane w przewodach twornika generatora prądu stałego mają charakter zmienny. Zmiana generowanego prądu przemiennego na prąd stały obejmuje proces Komutacja. Gdy przewodniki twornika znajdują się pod biegunem północnym, prąd, który jest indukowany, płynie w jednym kierunku. Prąd płynie w przeciwnym kierunku, gdy są pod biegunem południowym.

Jak dyrygent przechodzi wpływbiegun północny i wchodzi do bieguna południowego, prąd w nich jest odwrócony. Odwrócenie prądu odbywa się wzdłuż osi MNA lub osi szczotki. Gdy rozpiętość szczotki ma dwa segmenty komutatora, element uzwojenia podłączony do tych segmentów jest zwarty.

Termin Komutacja oznacza zmianę, która ma miejsce w uzwojeniuelement w okresie zwarcia pędzlem. Zrozummy lepiej komutację, rozważając proste uzwojenia pierścieniowe przedstawione poniżej na rysunku A.

komutacja-rys-1
W pozycji pokazanej na rysunku A prąd I płynący w kierunku szczotki z lewej strony przechodzi wokół cewki w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Rozważmy teraz inny rysunek B pokazany poniżej.

komutacja-rys-2
Na powyższym rysunku położenie cewkipokazuje, że ta sama ilość prądu jest przenoszona przez wszystkie cewki, a kierunek prądu jest również podobny, ale cewka jest zbyt zwarta przez szczotkę.

Na rysunku C pokazanym poniżej pędzel tworzykontakt z prętami a i b, a tym samym zwarcie cewki 1. Prąd jest nadal I od lewej strony i I od prawej strony. Widać, że te dwa prądy mogą dotrzeć do szczotki bez przechodzenia przez cewkę 1.

komutacja-fig-3
Na rysunku D pokazanym poniżej pasek (b) ma tylkoopuścił szczotkę, a zwarcie cewki zostało zakończone. Teraz konieczne jest, aby prąd I dotarł do szczotki z prawej strony w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

komutacja-fig-4
Z powyższej dyskusji wynika, żew okresie zwarcia cewki twornika przez szczotkę prąd w cewce musi być odwrócony i również podniesiony do pełnej wartości w odwrotnym kierunku. Czas zwarcia nazywany jest okresem komutacji.

Poniższy rysunek pokazuje, jak prąd jest włączonyzwarta cewka zmienia się podczas krótkiego okresu zwarcia. Krzywa b pokazuje, że prąd zmienia się z + I na –I liniowo w okresie komutacji. Taka komutacja jest nazywana Idealna komutacja lub Komutacja na linii prostej.

COMMUTATION-FIG-5
Jeśli prąd płynący przez cewkę 1 nie został osiągniętyjego pełna wartość w pozycji na rysunku D, ponieważ cewka 2 przenosząca pełny prąd, różnica między prądami przez elementy 2 i 1 musi przeskakiwać z pręta komutatora na szczotkę w postaci iskry. Dlatego przyczyną iskrzenia w komutatorze jest niepowodzenie prądu w zwartych elementach do osiągnięcia pełnej wartości w odwrotnym kierunku pod koniec zwarcia. pod komutacją lub opóźniona komutacja.

Krzywa prądu w funkcji czasu w takim przypadkujest pokazany na rysunku E przez krzywą A. W idealnej krzywej komutacji B prąd cewek komutacyjnych zmienia się liniowo od + I do –I podczas okresu komutacji.

W praktyce, prąd wzwarta cewka po okresie komutacji nie osiąga pełnej wartości. Wynika to z faktu, że zwarta cewka oprócz indukcji zapewnia indukcyjność własną. Szybkość zmiany prądu jest tak wysoka, że ​​samoindukcyjność cewki ustawia tylną EMF, która przeciwstawia się odwróceniu.

Ponieważ prąd w cewce musi się zmienić z + I na –I, całkowita zmiana wynosi 2I. Jeśli tdo to czas zwarcia, a L toindukcyjność cewki (= indukcyjność własna zwartej cewki + wzajemne indukcyjności sąsiednich cewek), to średnia wartość napięcia indukowanego

komutacja-eq

To się nazywa napięcie reaktancji.

Duże napięcie pojawiające się między komutatoremsegmenty, do których podłączona jest cewka, powodują iskrzenie na szczotkach maszyny. Iskrzenie komutatora jest bardzo szkodliwe i zniszczy zarówno powierzchnię komutatora, jak i szczotki. Jego efekt kumuluje się, co może prowadzić do zwarcia maszyny za pomocą łuku wokół komutatora od szczotki do szczotki.

Przeczytaj także: