Cales son os Métodos de Melorar a Conmutación

Cales son os métodos de mellorar a conmutación?

Definición de conmutación

A conmutación é o proceso de inversión da corrente no bobinado para manter o motor funcionando de forma eficiente.

Existen tres métodos principais para mellorar a conmutación. 

• Conmutación por resistencia

• Conmutación por f.e.m.

• Bobinados compensadores

Conmutación por resistencia

Neste método de conmutación usamos escovas de alta resistencia eléctrica para obter una conmutación sen chispas. Isto pode lograrse substituíndo as escovas de cobre de baixa resistência por escovas de carbono de alta resistência.

Pódese ver claramente na imaxe que a corrente IC do bobinado C pode chegar á escova de dúas maneiras durante o período de conmutación. Un camiño é directo a través do segmento b do comutador e á escova, e o segundo camiño é primeiro a través do bobinado B en curto circuito e despois a través do segmento a do comutador e á escova. Cando a resistencia da escova é baixa, a corrente IC do bobinado C seguirá o camiño máis curto, isto é, o primeiro camiño, xa que a súa resistencia eléctrica é comparativamente menor porque é máis curto que o segundo camiño.

Cando se usan escovas de alta resistencia, ao moverse a escova cara aos segmentos do comutador, a área de contacto entre a escova e o segmento b diminúe e a área de contacto co segmento a aumenta. Agora, como a resistencia eléctrica é inversamente proporcional á área de contacto, entón a resistencia Rb aumentará e Ra diminuirá á medida que a escova se move. Entón a corrente preferirá o segundo camiño para chegar á escova.

Este método asegura a rápida inversión da corrente na dirección deseada, mellorando a conmutación.

ρ é a resistividade do condutor.

l é a lonxitude do condutor.

A é a sección transversal do condutor (neste descrición utilízase como área de contacto).

 Conmutación por f.e.m.

A razón principal do retardo no tempo de inversión da corrente no bobinado en curto circuito durante o período de conmutación é a propiedade inductiva do bobinado. Neste tipo de conmutación, a tensión reactiva producida polo bobinado debido á súa propiedade inductiva, neutralízase producindo unha f.e.m. de inversión no bobinado en curto circuito durante o período de conmutación.

Tensión reactiva

O aumento de tensión no bobinado en curto circuito debido á propiedade inductiva do bobinado, que opónse á inversión da corrente nele durante o período de conmutación, denomínase tensión reactiva.

Pódese producir f.e.m. de inversión de dúas formas

• Desprazando as escovas.

• Usando polos intermedios ou polos de conmutación.

 Método de conmutación por desprazamento de escovas

 Neste método de mellorar a conmutación, as escovas desprázanse na dirección avante para o xerador DC e na dirección atrás para o motor para producir a f.e.m. de inversión suficiente para eliminar a tensión reactiva. Cando as escovas reciben un avance ou retroceso, trae o bobinado en curto circuito baixo a influencia do seguinte polo, que ten polaridade oposta. Entón os lados do bobinado cortarán o fluxo necesario dos polos principais de polaridade oposta para producir a f.e.m. de inversión suficiente. Este método raras veces se usa porque, para obter os mellores resultados, cunha cada variación de carga, as escovas teñen que ser desprazadas.

Método de uso de polos intermedios

 Neste método, fixanse pequenos polos, chamados polos intermedios, ao yugo e colócanse entre os polos principais. Para xeradores, a súa polaridade coincide co polo principal adxacente, e para motores, co polo principal anterior. Os polos intermedios inducen unha f.e.m. no bobinado en curto circuito durante o período de conmutación, opoñéndose á tensión reactiva e asegurando unha conmutación sen chispas.

Bobinados compensadores

Esta é a forma máis efectiva de eliminar o problema da reacción do armadura e o flash over equilibrando o mmf do armadura. Os bobinados compensadores colocan-se en ranuras proporcionadas nas caras dos polos paralelas aos conductores do rotor (armadura).

O principal inconveniente dos bobinados compensadores é o seu alto custo. Utilízanse principalmente en maquinas grandes suxeitas a sobrecargas pesadas ou bloqueo, e en motores pequenos que requiren unha repentina inversión e alta aceleración.