Līdzstrāvas motoru komutācijas uzlabošanas metodes

Lai uzlabotu līdzstrāvas motora komutāciju, galvenokārt ir šādas metodes:

1. Uzstādiet komutatora stabu

Pašlaik efektīvā metode ir komutatora staba uzstādīšana. Lai novērstu inducētā elektromotīvā spēka nelabvēlīgo ietekmi un nogrieztu elektromotīvo spēku komutācijas ierīcē, tiek pieņemts komutācijas pols, un magnētisko kodolu sauc par komutācijas polu magnētisko kodolu. Virziena pols ir savienots sērijā ar armatūras tinumu, armatūras strāva ir satraukta, un magnētiskā pola virziens tiek mainīts, lai radītu magnetomotive spēku, kas ir pretējs armatūrai. Papildus armatūras reakcijas magnetomotive spēka pārvarēšanai tas ir izveidots arī gaisa spraugā, kur atrodas komutācijas elements. Komutācijas magnētiskais lauks Bk. Komutācijas elements nogriež Bk un rada komutācijas elektromotīvu spēku Ek. Ek virziens ir pretējs Er+Ea virzienam, lai kompensētu Er+Ea efektu un uzlabotu komutācijas veiktspēju.

Tā kā Er+Ea ir proporcionāls armatūras strāvai, komutācijas polu magnētiskajam laukam, kas rada Ek, jābūt proporcionālam arī armatūras strāvai. Tāpēc komutācijas tinums ir savienots virknē ar armatūras tinumu, un komutācijas magnētiskā ķēde nedrīkst būt piesātināta. Lai saglabātu komutatora magnētiskās ķēdes nepiesātinātību, starp jūgu un komutatora polu serdi parasti ievieto atbilstoša biezuma nemagnētisku regulēšanas plati.

Tagad līdzstrāvas motori virs 1kW ir aprīkoti ar komutatora stabiem.

2. Izvēlieties pareizo suku

Starp suku un komutatoru ir saskares pretestība, kas var samazināt papildu strāvu un uzlabot komutatora veiktspēju. Līdzstrāvas motori neizmanto metāla sukas ar zemu kontaktizturību, bet tā vietā izmanto oglekļa sukas un grafīta sukas. Tomēr jūs nevarat izvēlēties suku ar lielu pretestību pēc izvēles, pretējā gadījumā kontakta sprieguma kritums starp suku un komutatoru palielināsies, komutators radīs vairāk siltuma un jaudas zudums būs lielāks.

3. Kompensācijas tinumu

Komutatora pols pārvar armatūras reakcijas magnētiskā lauka ietekmi, kurā atrodas komutatora elements, un armatūras reakcija ārpus šī punkta joprojām pastāv. Ja šis efekts ir spēcīgs, magnētiskajai plūsmai abās magnētiskā pola pusēs būs dažādi efekti. Ja magnētiskās plūsmas blīvums pie polu gabala ir augsts, armatūras tinuma spriegums šajā stāvoklī ir pārāk augsts, un sprieguma atšķirība starp tam savienotajiem komutatora segmentiem izraisīs dzirksteles. Šajā laikā kompensācijas tinums ir sakārtots sērijā ar armatūras tinumu pie galvenā magnētiskā pola gabala, un armatūras strāva plūst caur kompensācijas tinumu, kas var pilnībā novērst armatūras reakciju. Kompensācijas tinumus faktiski izmanto tikai lieliem līdzstrāvas motoriem.

4. Pārvietojiet birstes pozīciju

Mazas ietilpības līdzstrāvas motorā bez komutatora staba suku var pārvietot atbilstošā leņķī no ģeometriskā neitrālā, lai uzlabotu komutāciju. Ģeneratoriem sukas pārvietojas pa armatūru, motoriem sukas pārvietojas pa armatūru. Tāpēc komutācijas elements atstāj ģeometrisko neitrālo līniju un nonāk galvenajā magnētiskajā polā. Galvenais magnētiskais pols tiek izmantots, lai aizstātu virziena magnētisko polu, inducētais elektromotīvais spēks EF un ER ir vienāds pēc lieluma, pretēji virzienam un savstarpēji atceļ viens otru, lai sasniegtu mērķi uzlabot komutāciju.

Šīs metodes trūkums ir tāds, ka pēc tam, kad suka atstāj ģeometrisko neitrālo līniju, tiks ģenerēts tiešās ass armatūras magnetomotīvais spēks, kas demagnetizē galveno magnētisko lauku. Otrkārt, tā kā ER mainās līdz ar slodzes lielumu, EF vajadzētu mainīties arī ar slodzes lielumu, kas prasa, lai sukas kustīgais leņķis mainītos ar slodzes lielumu, kas nav iespējams. Tāpēc šī metode ir piemērota tikai motoriem ar nelielām slodzes izmaiņām.

Iepriekš minētā analīze ir balstīta uz pilnīgu kontaktu starp komutatora virsmu un suku. Tomēr komutatora faktiskā virsma vienmēr nav iespējama apaļa un putekļaina. Ātrgaitas līdzstrāvas motora sukām joprojām ir atlēciens, jo īpaši paša dzelzceļa motora vibrācija. Šādos gadījumos parasti ir nepieciešams izstrādāt lielāku komutatora elektromotīvo spēku. Līdzstrāvas motoram ar krasu slodzes maiņu jābūt arī konstruētam tā, lai tam būtu lielāks komutācijas elektromutīvais spēks.