Kā uzlabot komutāciju?
Komutācijas definīcija
Komutācija ir procesa, kurā strāvas virziena maina spēriena laikā apgriež strāvu spuldzeņa sarkā, lai uzturētu dzinēju efektīvu darbību.
Ir trīs galvenie komutācijas uzlabošanas metodes.
Rezistences komutācija
E.M.F. komutācija
Kompensējošie vēji
Rezistences komutācija
Šajā komutācijas metodē mēs izmantojam augstu elektrisku rezistenci burkas, lai iegūtu bezspuldzes komutāciju. To var iegūt, aizvietojot zemas rezistences vaļķus ar augstas rezistences oglekļa burku.
No attēla skaidri redzams, ka strāva IC no spuldzena C var nonākt pie burkas divos veidos komutācijas periodā. Viens ceļš ir tiešais caurs komutatora segmentu b un uz burku, bet otrais ceļš ir pirmo caurs īssaites spuldzeni B, tad caurs komutatora segmentu a un uz burku. Ja burkas rezistence ir zema, tad strāva IC no spuldzena C seko īsākajam ceļam, t.i., pirmajam ceļam, jo tā elektriskā rezistence ir salīdzinoši zemāka, jo tas ir īsāks par otro ceļu.
Ja tiek izmantotas augstas rezistences burkas, tad, kad burka pārvietojas pret komutatora segmentiem, burkas un segmenta b kontakta laukums samazinās, bet kontakta laukums ar segmentu a palielinās. Tad, kad elektriskā rezistence ir inversi proporcionāla kontakta laukumam, tad Rb rezistence palielināsies, bet Ra samazināsies, kā burka pārvietojas. Tad strāva izvēlēsies otro ceļu, lai nonāktu pie burkas.
Šī metode nodrošina strāvas ātru apgriešanos vēlamajā virzienā, uzlabojot komutāciju.
ρ ir vedēja resistivitāte.
l ir vedēja garums.
A ir vedēja šķērsgriezums (šeit tā ir izmantota kā kontakta laukums).
E.M.F. komutācija
Galvenais iemesls, kas izraisa strāvas apgriešanās laika aizkavēšanos īssaites spuldzenī komutācijas periodā, ir spuldzena induktīvā īpašība. Šajā komutācijas veidā reaktancijas spriegums, ko spuldze izveido savas induktīvās īpašības dēļ, tiek neutralizēts, izveidojot apgrieztu e.m.f. īssaites spuldzenī komutācijas periodā.
Reaktancijas spriegums
Sprieguma pieaugums īssaites spuldzenī, kas izraisīts tās induktīvās īpašības dēļ, kas pretojas strāvas apgriešanai tajā komutācijas periodā, sauc par reaktancijas spriegumu.
Mēs varam izveidot apgrieztu e.m.f. divos veidos:
Burku pārvietošana.
Izmantojot starppolus vai komutācijas polus.
Burku pārvietošanas komutācijas metode
Šajā komutācijas uzlabošanas metodē burkas tiek pārvietotas uz priekšu DC ģeneratoram un atpakaļ dzinējam, lai izveidotu pietiekamu apgrieztu e.m.f., lai novērstu reaktancijas spriegumu. Kad burkas tiek pārvietotas uz priekšu vai atpakaļ, tās noved pie īssaites spuldzenes, kas atrodas nākamā pola ietekmē, kas ir pretējā polaritāte. Tad spuldzena malas sagriezīs nepieciešamo plūsmu no pretējās polaritātes galvenajiem poliem, lai izveidotu pietiekamu apgrieztu e.m.f. Šī metode reti tiek izmantota, jo labākajiem rezultātiem katrā slodzes maiņā jāpārvieto burkas.
Starppolu izmantošanas metode
Šajā metodē yokes uzstādīti mazi poli, ko sauc par starppoliem, un tos novieto starp galvenajiem poliem. Ģeneratoriem tos polus sakrīto ar blakus esošajiem galvenajiem poliem, bet dzinējiem tos sakrīto ar iepriekšējiem galvenajiem poliem. Starppoli izveido e.m.f. īssaites spuldzenī komutācijas periodā, pretstatot reaktancijas spriegumu un nodrošinot bezspuldzes komutāciju.
Kompensējošie vēji
Šī ir visefektīvākā metode, lai izbeigtu armatūras reakcijas problēmu un plūsmas pārklāšanos, līdzsverot armatūras mmf. Kompensējošie vēji tiek novietoti slotos, kas nodrošināti polu sejos, paralēli rotora (armatūras) vedējiem.
Kompensējošo vēju galvenais trūkums ir to augstā cena. Tie tiek galvenokārt izmantoti lielos mašīnās, kas cieš no smagām pārmērīgām slodzēm vai bloķēšanu, un mazos dzinējos, kas prasa nejaušu apgriešanos un augstu paātrinājumu.
