Menukar dalam mesin DC

Penukaran dalam mesin DC difahami sebagai fenomena yang disebabkan oleh perubahan arah arus dalam wayar penggulungan angker apabila ia bergerak dari satu cabang selari ke yang lain, iaitu, apabila melintasi garisan di mana berus terletak ( dari commulatio Latin - perubahan). Mari kita pertimbangkan fenomena komutasi menggunakan contoh angker cincin.

Dalam rajah. 1 menunjukkan imbasan sebahagian belitan angker yang terdiri daripada empat wayar, sebahagian daripada pengumpul (dua plat pengumpul) dan berus. Wayar 2 dan 3 membentuk gelung tersuis, yang dalam rajah. 1, a ditunjukkan dalam kedudukan yang didudukinya sebelum bertukar, dalam rajah. 1, c - selepas bertukar, dan dalam rajah. 1, b — semasa tempoh penukaran. Penggulung dan belitan angker berputar mengikut arah yang ditunjukkan oleh anak panah dengan kelajuan putaran n, berus adalah pegun.

Pada masa sebelum bertukar, arus angker Iya melalui berus, plat pengumpul kanan dan dibahagikan kepada separuh antara cabang selari belitan angker. Wayar 1, 2 dan 3 dan wayar 4 membentuk cawangan selari yang berbeza.

Selepas bertukar, wayar 2 dan 3 bertukar ke cawangan selari yang lain, dan arah arus di dalamnya berubah ke sebaliknya. Perubahan ini berlaku dalam masa yang sama dengan tempoh penukaran Tk, i.e. dalam masa yang diperlukan berus untuk bergerak dari plat kanan ke kiri bersebelahan (sebenarnya berus bertindih beberapa plat pengumpul sekaligus, tetapi pada dasarnya ini tidak menjejaskan proses pensuisan) ...

nasi. 1. Gambar rajah proses pensuisan semasa

Salah satu momen tempoh penukaran ditunjukkan dalam Rajah. 1, b. Litar yang hendak dihidupkan ternyata litar pintas daripada plat pengumpul dan berus. Memandangkan semasa tempoh pergantian terdapat perubahan arah arus dalam gelung 2-3, ini bermakna arus ulang alik mengalir melalui gelung, mewujudkan fluks magnet berselang-seli.

Yang terakhir mendorong e. Dalam gelung beralih. dan lain-lain. v. eL aruhan kendiri atau e reaktif. dan lain-lain. v. Mengikut prinsip Lenz, cth. dan lain-lain. c. aruhan kendiri cenderung untuk mengekalkan arus dalam wayar pada arah yang sama. Oleh itu, arah eL bertepatan dengan arah arus dalam gelung sebelum bertukar.

Di bawah pengaruh e. dsb. c. aruhan sendiri dalam litar pintas 2-3, id arus tambahan yang besar mengalir, kerana rintangan gelung adalah kecil. Pada titik sentuhan berus dengan plat kiri, arus id diarahkan terhadap arus angker, dan pada titik sentuhan berus dengan plat kanan, arah arus ini bertepatan.

Semakin dekat dengan penghujung tempoh pensuisan, semakin kecil kawasan sentuhan berus dengan plat kanan dan semakin tinggi ketumpatan arus. Pada penghujung tempoh pensuisan, sentuhan berus dengan plat kanan rosak dan arka elektrik terbentuk.Lebih tinggi ID semasa, lebih berkuasa arka.

Jika berus terletak pada neutral geometri, maka dalam litar suis fluks magnet angker mendorong e. dan lain-lain. v. putaran Hebr. Dalam rajah. 2 menunjukkan pada skala yang diperbesarkan konduktor gelung tersuis terletak pada neutral geometri dan arah e. dan lain-lain. eL kearuhan sendiri untuk penjana bertepatan dengan arah arus angker dalam wayar ini sebelum bertukar.

Arah Heb ditentukan oleh peraturan sebelah kanan dan sentiasa bertepatan dengan arah eL. Akibatnya, id semakin meningkat. Arka elektrik yang terhasil antara berus dan plat pengumpul boleh memusnahkan permukaan pengumpul, mengakibatkan sentuhan yang lemah antara berus dan pengumpul.

nasi. 2. Arah daya gerak elektrik dalam gelung komutasi

Untuk memperbaiki keadaan pensuisan, berus dialihkan kepada neutraliti fizikal. Apabila berus terletak pada neutral fizikal, gegelung yang disertakan tidak melintasi fluks magnet luar dan e. dan lain-lain. v. putaran tidak teraruh. Jika anda menggerakkan berus melebihi neutraliti fizikal seperti yang ditunjukkan dalam rajah. 3, maka dalam gelung tersuis fluks magnet yang terhasil akan mendorong e. dan lain-lain. dengan ek, yang arahnya bertentangan dengan arah e. dan lain-lain. v. induksi kendiri eL.

Dengan cara ini, bukan sahaja e. Ia akan mendapat pampasan. dan lain-lain. v. putaran, tetapi juga e. dsb. v. induksi kendiri (sebahagian atau sepenuhnya). Seperti yang dinyatakan sebelum ini, sudut ricih neutral fizikal berubah sepanjang masa, dan oleh itu berus biasanya dipasang mengimbangi beberapa sudut purata kepadanya.

Pengurangan e. dan lain-lain. dengandalam gelung yang disertakan membawa kepada penurunan dalam id semasa dan pelemahan nyahcas elektrik antara berus dan plat pengumpul.

Adalah mungkin untuk memperbaiki keadaan pensuisan dengan memasang tiang tambahan (Ndp dan Sdn dalam Rajah 4). Tiang tambahan terletak di sepanjang neutral geometri. Untuk penjana, tiang tambahan dengan nama yang sama terletak di belakang tiang utama ke arah putaran angker, dan untuk motor - sebaliknya. Belitan kutub tambahan disambung secara bersiri dengan belitan angker sedemikian rupa sehingga fluks Fdp yang dicipta olehnya diarahkan ke fluks angker Fya.

nasi. 3. Arah daya gerak elektrik dalam gelung pensuisan apabila berus digerakkan melebihi neutral fizikal

nasi. 4. Gambar rajah litar lilitan tiang tambahan

Oleh kerana kedua-dua fluks dicipta oleh arus tunggal (arus angker), adalah mungkin untuk memilih bilangan lilitan penggulungan kutub tambahan dan jurang udara di antara mereka dan angker supaya nilai fluks adalah sama pada setiap angker. semasa. Fluks kutub tambahan akan sentiasa mengimbangi fluks angker dan dengan itu e. dan lain-lain. v. tidak akan ada putaran dalam gelung tersuis.

Kutub tambahan biasanya dibuat supaya fluksnya mendorong e dalam litar bersuis. d. s sama dengan jumlah eL + Heb. Kemudian pada saat pemisahan berus dari plat pengumpul kanan (lihat Rajah 1, c) arka elektrik tidak berlaku.

Mesin arus terus industri dengan kuasa 1 kW dan lebih banyak dilengkapi dengan tiang tambahan.