/ / Commutation ใน DC Machine

การแลกเปลี่ยนใน DC Machine

กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำกระดองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงสลับกันในธรรมชาติ การเปลี่ยนจากกระแสสลับที่สร้างขึ้นมาเป็นกระแสตรงที่ใช้นั้นเกี่ยวข้องกับกระบวนการของ การลดโทษ. เมื่อตัวนำของกระดองอยู่ภายใต้ขั้วโลกเหนือกระแสที่เหนี่ยวนำให้เกิดการไหลในทิศทางเดียวกระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อพวกเขาอยู่ภายใต้ขั้วโลกใต้

ในฐานะที่เป็นตัวนำผ่านอิทธิพลของขั้วโลกเหนือและเข้าสู่ขั้วโลกใต้กระแสในพวกเขากลับกัน การกลับรายการกระแสเกิดขึ้นตามแนวแกน MNA หรือแกนแปรง เมื่อช่วงการแปรงมีสองส่วนสับเปลี่ยนองค์ประกอบม้วนที่เชื่อมต่อกับส่วนเหล่านั้นจะลัดวงจร

ระยะเวลา การลดโทษ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในขดลวดองค์ประกอบในช่วงระยะเวลาของการลัดวงจรด้วยแปรง ให้เราเข้าใจการเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจนยิ่งขึ้นโดยพิจารณาจากการหมุนของแหวนแบบง่ายดังแสดงในรูปที่ 1

เปลี่ยน-มะเดื่อ 1
ในตำแหน่งที่แสดงในรูปที่ A กระแส I ที่ไหลเข้าหาแปรงจากด้านซ้ายมือจะผ่านขดลวดไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ตอนนี้ให้พิจารณาตัวเลข B อื่นที่แสดงด้านล่าง

เปลี่ยน-มะเดื่อ 2
ในรูปด้านบนตำแหน่งของขดลวดแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าจำนวนเท่ากันจะถูกนำไปใช้โดยคอยส์ทั้งหมดและทิศทางของกระแสก็คล้ายกันเช่นกัน แต่ขดลวดนั้นสั้นเกินไปที่จะลัดวงจรโดยแปรง

ในรูป C ที่แสดงด้านล่างแปรงสัมผัสกับแถบ a และ b ดังนั้นขดลวดลัดวงจร 1 กระแสยังคงเป็นฉันจากด้านซ้ายและฉันจากด้านขวา จะเห็นว่าทั้งสองกระแสสามารถเข้าถึงแปรงโดยไม่ต้องผ่านขดลวด 1

เปลี่ยน-มะเดื่อ 3
ในรูป D ที่แสดงด้านล่างแถบ (b) มีเพียงออกจากแปรงและวงจรขดลวดอันหนึ่งจบลงแล้ว ตอนนี้มันจำเป็นสำหรับกระแสที่ฉันไปถึงแปรงจากด้านขวาในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา

เปลี่ยน-มะเดื่อ 4
จากการสนทนาทั้งหมดข้างต้นจะเห็นได้ว่าในระหว่างรอบระยะเวลาของการลัดวงจรของขดลวดกระดองด้วยแปรงกระแสในขดลวดจะต้องย้อนกลับและยังทำให้ค่าเต็มในทิศทางกลับ เวลาของการลัดวงจรเรียกว่าช่วงเวลาของการแลกเปลี่ยน

รูปที่แสดงด้านล่างแสดงวิธีการในปัจจุบันขดลวดลัดวงจรแตกต่างกันไปในช่วงเวลาสั้น ๆ ของการลัดวงจร Curve b แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันจาก + I ถึง –I เชิงเส้นในช่วงเวลาการแลกเปลี่ยน การแลกเปลี่ยนเช่นนี้เรียกว่า การแลกเปลี่ยนในอุดมคติ หรือ การเปลี่ยนเส้นตรง

เปลี่ยน-FIG-5
หากกระแสผ่านขดลวด 1 ยังไม่ถึงค่าเต็มในตำแหน่งในรูปที่ D หลังจากนั้นเนื่องจากคอยล์ 2 ที่มีกระแสเต็มรูปแบบความแตกต่างระหว่างกระแสผ่านองค์ประกอบที่ 2 และ 1 จะต้องกระโดดจากแท่งสับเปลี่ยนไปยังแปรงในรูปแบบของประกายไฟ ดังนั้นสาเหตุของการเกิดประกายไฟที่คอมมิวเตเตอร์คือความล้มเหลวของกระแสไฟฟ้าในองค์ประกอบที่ลัดวงจรเพื่อให้ถึงค่าเต็มที่ในทิศทางตรงกันข้ามในตอนท้ายของการลัดวงจรซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ ภายใต้การแลกเปลี่ยน หรือ การสับเปลี่ยนล่าช้า

เส้นโค้งของกระแสไฟฟ้าเทียบกับเวลาในกรณีเช่นนี้จะแสดงในรูป E โดยเส้นโค้ง A ในกราฟการเปลี่ยนกระแสอุดมคติ B กระแสของขดลวดกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนจาก + I ถึง –I เป็นเส้นตรงในช่วงระยะเวลาการเปลี่ยน

ในทางปฏิบัติจริงในปัจจุบันในขดลวดลัดวงจรหลังจากระยะเวลาการแลกเปลี่ยนไม่ถึงค่าเต็ม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าขดลวดลัดวงจรมีการเหนี่ยวนำตัวเองนอกเหนือไปจากความต้านทาน อัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าสูงมากจนการเหนี่ยวนำตัวเองของขดลวดตั้งค่า EMF ด้านหลังซึ่งตรงกันข้ามกับการกลับตัว

เนื่องจากกระแสในขดลวดต้องเปลี่ยนจาก + I ถึง –I การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดคือ 2I หากต คือเวลาของการลัดวงจรและ L คือการเหนี่ยวนำของขดลวด (= เหนี่ยวนำตัวเองของขดลวดลัดวงจร + เหนี่ยวนำร่วมกันของขดลวดที่อยู่ใกล้เคียง) จากนั้นค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองคือ

เปลี่ยน-EQ

สิ่งนี้เรียกว่า แรงดันปฏิกิริยา

แรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ปรากฏระหว่างสับเปลี่ยนส่วนที่เชื่อมต่อกับขดลวดทำให้เกิดประกายไฟที่แปรงของเครื่อง การเกิดประกายไฟของกระแสไฟฟ้านั้นเป็นอันตรายอย่างมากและมันจะทำลายพื้นผิวและแปรงของสับเปลี่ยน ผลของมันคือการสะสมซึ่งอาจนำไปสู่การลัดวงจรของเครื่องที่มีส่วนโค้งรอบ commutator จากแปรงแปรง

อ่านเพิ่มเติม: