Kommutation i DC Maskin

Strömmarna som induceras i armaturledarna hos en likströmgenerator växlar i naturen. Förändringen från en genererad växelström till den likström som appliceras innefattar processen för kommutering. När armaturledarna ligger under nordpolen strömmar strömmen som induceras i en riktning. Strömmen strömmar i motsatt riktning när de är under sydpolen.

När ledaren passerar genom påverkan avnordpolen och in i södra polen, strömmen i dem är omvänd. Omvandlingen av ström sker längs MNA- eller penselaxeln. När borstspänningen har två kommutatorsegment är lindningselementet som är anslutet till dessa segment kortslutna.

Termen kommutering betyder förändringen som sker i en lindningelement under en kortslutning med en borste. Låt oss förstå kommutationen tydligare genom att överväga en enkel ringlindning som visas nedan i Figur A.

I det läge som visas i figur A passerar strömmen som jag strömmar mot borsten från vänster sida runt spolen iurs medurs. Tänk nu på den andra figuren B som visas nedan.

I ovanstående figur är spolen positionvisar att samma mängd ström bäres av alla spolarna, och strömriktningen är likadan, men spolen är för kortsluten av borsten.

I figuren C som visas nedan gör borstenkontakt med staplarna a och b, därigenom kortslutning av spolen 1. Strömmen är fortfarande jag från vänster sida och jag från höger sida. Man ser att dessa två strömmar kan nå borsten utan att passera spolen 1.

I figuren D som visas nedan har stapeln (b) justlämnade borsten och kortslutningen på spolen har slutat. Nu är det nödvändigt att jag når borsten från höger sida moturs.

Ur alla ovanstående diskussioner ses detUnder tiden för kortslutningen av en armaturspole med en borste måste strömmen i spolen vara omvänd och även upp till sitt fulla värde i omvänd riktning. Kortsiden kallas kommuteringstiden.

Figuren nedan visar hur strömmen iDen kortslutna spolen varierar under kortslutningens korta intervall. Kurva b visar att strömmen ändras från + I till -I linjärt i kommutationsperioden. En sådan kommutation kallas Idealisk kommutation eller Direkt kommutation.

Om strömmen genom spolen 1 inte har nåttdess fulla värde i läget i figur D, då spolen 2 som bär full ström måste skillnaden mellan strömmarna genom elementen 2 och 1 hoppa från kommutatorstången till borsten i form av en gnista. Därför är orsaken till gnistning vid kommutatorn att strömmen i strömmen i kortslutna element för att nå det fulla värdet i omvänd riktning i slutet av kortslutningen. Detta är känt som under kommutering eller försenad kommutation.

Kurvan av ström mot tiden i ett sådant fallvisas i figur E av kurvan A. I ideell kommuterkurva B ändras strömmen av kommutationsspolarna linjärt från + I till -I under kommutationsperioden.

I själva verket är strömmen ikortsluten spole efter kommutationsperioden når inte sitt fulla värde. Detta beror på det faktum att den kortslutna spolen erbjuder självinduktans utöver resistansen. Omvandlingshastigheten är så hög att spiralens självinduktans sätter upp en bakre EMF som motsätter sig omkastningen.

Eftersom strömmen i spolen måste byta från + I till -I, är den totala förändringen 2I. Om t_c är kortsidan och L ärinduktans av spolen (= självinduktans av den kortslutna spolen + ömsesidiga induktanser hos närliggande spolar), då är medelvärdet av den självinducerade spänningen

Detta kallas reaktansspänning.

Den stora spänningen som förekommer mellan kommutatornSegment till vilka spolen är ansluten orsakar gnistning vid maskinens borstar. Kommutatorens gnistning är mycket skadlig, och det kommer att skada både kommutatorytan och borstarna. Dess effekt är kumulativ vilket kan leda till en kortslutning av maskinen med en båge runt kommutatorn från borste till borste.