Các Phương Pháp Cải Thiện Sự Đảo Chiều Là Gì?

Các Phương Pháp Cải Thiện Chuyển Đổi Điện Từ?

Định nghĩa về chuyển đổi điện từ

Chuyển đổi điện từ là quá trình đảo chiều dòng điện trong cuộn dây để giữ cho động cơ hoạt động hiệu quả.

Có ba phương pháp chính để cải thiện chuyển đổi điện từ.

• Chuyển đổi bằng điện trở

• Chuyển đổi bằng điện áp cảm ứng (E.M.F.)

• Cuộn dây bù

Chuyển đổi bằng Điện Trở

Trong phương pháp này, chúng ta sử dụng chổi than có điện trở cao để đạt được sự chuyển đổi không tia lửa. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thay thế chổi than đồng có điện trở thấp bằng chổi than cacbon có điện trở cao.

Ta có thể thấy rõ từ hình ảnh rằng dòng điện IC từ cuộn dây C có thể đến chổi than theo hai cách trong thời gian chuyển đổi. Đường dẫn thứ nhất là trực tiếp thông qua đoạn commutator b và đến chổi than, và đường dẫn thứ hai là trước tiên thông qua cuộn dây ngắn mạch B sau đó thông qua đoạn commutator a và đến chổi than. Khi điện trở của chổi than thấp, dòng điện IC từ cuộn dây C sẽ đi theo đường dẫn ngắn hơn, tức là đường dẫn thứ nhất vì điện trở điện của nó thấp hơn so với đường dẫn thứ hai.

Khi sử dụng chổi than có điện trở cao, khi chổi than di chuyển về phía các đoạn commutator, diện tích tiếp xúc giữa chổi than và đoạn b giảm và diện tích tiếp xúc với đoạn a tăng. Vì điện trở điện tỷ lệ nghịch với diện tích tiếp xúc, nên điện trở Rb sẽ tăng và Ra sẽ giảm khi chổi than di chuyển. Do đó, dòng điện sẽ ưu tiên đường dẫn thứ hai để đến chổi than.

Phương pháp này đảm bảo sự đảo chiều nhanh chóng của dòng điện theo hướng mong muốn, cải thiện chuyển đổi.

ρ là độ dẫn điện của vật liệu dẫn.

l là chiều dài của vật liệu dẫn.

A là tiết diện của vật liệu dẫn (ở đây được sử dụng như diện tích tiếp xúc).

 Chuyển đổi bằng Điện Áp Cảm Ứng (E.M.F.)

Nguyên nhân chính của sự chậm trễ trong việc đảo chiều dòng điện trong cuộn dây ngắn mạch trong thời gian chuyển đổi là do tính chất cảm ứng của cuộn dây. Trong loại chuyển đổi này, điện áp phản kháng do tính chất cảm ứng của cuộn dây tạo ra được trung hòa bằng cách tạo ra một E.M.F. đảo chiều trong cuộn dây ngắn mạch trong thời gian chuyển đổi.

Điện Áp Phản Kháng

Điện áp tăng trong cuộn dây ngắn mạch do tính chất cảm ứng của cuộn dây, chống lại sự đảo chiều dòng điện trong thời gian chuyển đổi, được gọi là điện áp phản kháng.

Chúng ta có thể tạo ra E.M.F. đảo chiều theo hai cách:

• Bằng cách dịch chuyển chổi than.

• Bằng cách sử dụng cực phụ hoặc cực commutating.

 Phương Pháp Dịch Chuyển Chổi Than để Chuyển Đổi

 Trong phương pháp này, chổi than được dịch chuyển theo hướng tiến đối với máy phát điện và theo hướng lùi đối với động cơ để tạo ra đủ E.M.F. đảo chiều nhằm triệt tiêu điện áp phản kháng. Khi chổi than được dịch chuyển theo hướng tiến hoặc lùi, nó đưa cuộn dây ngắn mạch dưới ảnh hưởng của cực tiếp theo, có cực tính ngược lại. Sau đó, các bên của cuộn dây sẽ cắt luồng từ cần thiết từ các cực chính có cực tính ngược lại để tạo ra đủ E.M.F. đảo chiều. Phương pháp này ít được sử dụng vì để có kết quả tốt nhất, với mỗi biến đổi tải, chổi than phải được dịch chuyển.

Phương Pháp Sử Dụng Cực Phụ

 Trong phương pháp này, các cực nhỏ gọi là cực phụ được cố định vào yoke và đặt giữa các cực chính. Đối với máy phát, cực tính của chúng khớp với cực chính liền kề, và đối với động cơ, nó khớp với cực chính trước đó. Các cực phụ tạo ra E.M.F. trong cuộn dây ngắn mạch trong thời gian chuyển đổi, chống lại điện áp phản kháng và đảm bảo chuyển đổi không tia lửa.

Cuộn Dây Bù

Đây là phương pháp hiệu quả nhất để loại bỏ vấn đề phản ứng của armature và hiện tượng phóng điện bằng cách cân bằng mmf của armature. Cuộn dây bù được đặt trong các rãnh cung cấp trên bề mặt cực song song với các dây dẫn rotor (armature).

Nhược điểm chính của cuộn dây bù là chi phí cao. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các máy lớn chịu tải quá mức nặng hoặc phanh và trong các động cơ nhỏ yêu cầu đảo chiều đột ngột và gia tốc cao.