Hvað er virkni straumskiptis?

Hvernig virkar straumskiptari?

Skilgreining á straumskiptara

Straumskiptari er vél sem notar viðmót til að breyta verkfræði í víxlaströmu.

Virkni

Straumskiptari virkar á grunvið Faraday's lög, þar sem hreyfing milli leitara og magnskeðju hvökur elektrískan straum.

Induktionarferli

Gerum ráð fyrir að þessi einn snúningur ABCD geti snúið um a-ás. Segjum að snúningurinn byrji á að snúa sunnu. Eftir 90° snúning: Ein hlið löppunarinnar AB eða leitarinn AB er staðsett fyrir framan S-pólinum og leitarinn CD er staðsett fyrir framan N-pólinum. Á þessu stað birt er tangentslegin hreyfing leitarins AB beint hornrétt á stöðugangslínurnar frá N-pólinum til S-pólinum. Því er stærstu stöðugangsmyndun leitarins AB hér, og vegna þessa stöðugangsmyndunar mun leitarinn AB mynda hvökvaðan straum, þann sem má finna með Fleming's hægri handarreglu. Eftir þessari reglu fer stefna þessars straumsins frá A til B. Samhverfis er leitarinn CD staðsett undir N-pólinum, og ef við notum Fleming's hægri handarreglu munum við sjá að stefna hvökvaða straumsins fer frá C til D.

Eftir frekari 90° snúning sunnu, nálgast hringurinn ABCD lóðrétt stöðu. Hér eru hreyfingar leitaranna AB og CD samsíða stöðugangslínunum, svo stöðugangsmyndun er ekki til og enginn straum er myndadur.

Víxlastraumur

Eftir aðra 90° snúning sunnu, kemur hringurinn aftur í lárétt stöðu, þar sem leitarinn AB er undir N-pólinum og CD er undir S-pólinum. Ef við notum Fleming's hægri handarreglu aftur, sjáum við að hvökvaði straumurinn í leitarinn AB fer frá punkti B til A, og hvökvaði straumurinn í leitarinn CD fer frá D til C.

Þegar hringurinn færir sig frá lóðréttu til lárétts, stækkar straumurinn í leitarinni frá núlli til hámarks. Straumur fer frá B til A, A til D, D til C, C til B, frá A til B, B til C, C til D, og D til A í lokahring. Þegar hringurinn kemur aftur næst lóðréttu stöðu, lýkur straumurinn. Sem hann heldur áfram að snúa, skiptast stefnan straumsins. Hver fullkominn snúning gerir að straumurinn nálgast hámark, lýkur, nálgast hámark í móðu stefnu, og lýkur aftur, að lokum eina sinuslengd á hverju 360° snúning. Ferlið sýnir hvernig víxlastraumur getur verið myndadur með því að snúa leitarann í magnskeðju.

Praktísk ræða

Nútíma straumskiptara hafa oftast fastarmatröð og snúandi magnskeðjur sem auka aðlögun við að mynda þriggja-phased víxlastraum fyrir fjölbreytt afleiðingarkerfi.