Paglipat sa mga DC machine

Ang paglipat sa mga makina ng DC ay nauunawaan bilang mga phenomena na sanhi ng pagbabago sa direksyon ng kasalukuyang sa mga wire ng armature winding kapag lumipat sila mula sa isang parallel branch patungo sa isa pa, iyon ay, kapag tumatawid sa linya kung saan matatagpuan ang mga brush ( mula sa ang Latin commulatio — pagbabago). Isaalang-alang natin ang commutation phenomenon gamit ang halimbawa ng ring armature.

Sa fig. Ang 1 ay nagpapakita ng isang pag-scan ng bahagi ng armature winding na binubuo ng apat na wire, bahagi ng collector (dalawang collector plate) at isang brush. Ang mga wire 2 at 3 ay bumubuo ng isang switched loop, na sa fig. 1, a ay ipinapakita sa posisyon na sinasakop nito bago lumipat, sa fig. 1, c - pagkatapos lumipat, at sa fig. 1, b — sa panahon ng paglipat. Ang kolektor at armature winding ay umiikot sa direksyon na ipinahiwatig ng arrow na may bilis ng pag-ikot n, ang brush ay nakatigil.

Sa sandaling bago lumipat, ang kasalukuyang armature Iya ay dumadaan sa brush, ang kanang collector plate at nahahati sa kalahati sa pagitan ng mga parallel na sanga ng armature winding. Ang mga wire 1, 2 at 3 at wire 4 ay bumubuo ng magkakaibang mga parallel na sanga.

Pagkatapos lumipat, ang mga wire 2 at 3 ay lumipat sa isa pang parallel na sangay, at ang direksyon ng kasalukuyang nasa kanila ay nagbago sa kabaligtaran. Naganap ang pagbabagong ito sa isang oras na katumbas ng panahon ng paglipat Tk, i.e. sa oras na kailangan ng brush upang lumipat mula sa kanang plato patungo sa katabing kaliwa (talagang ang brush ay nagsasapawan ng ilang mga plate ng kolektor nang sabay-sabay, ngunit sa prinsipyo hindi ito nakakaapekto sa proseso ng paglipat) ...

kanin. 1. Diagram ng kasalukuyang proseso ng paglipat

Ang isa sa mga sandali ng panahon ng paglipat ay ipinapakita sa Fig. 1, b. Ang circuit na ililipat ay lumiliko na isang maikling circuit mula sa mga plate ng kolektor at brush. Dahil sa panahon ng commutation ay may pagbabago sa direksyon ng kasalukuyang sa loop 2-3, nangangahulugan ito na ang isang alternating current ay dumadaloy sa loop, na lumilikha ng isang alternating magnetic flux.

Ang huli ay nag-uudyok sa e. Sa inililipat na loop. atbp. v. self-induction eL o reaktibo e. atbp. v. Ayon sa prinsipyo ni Lenz, hal. atbp. c. Ang self-induction ay may posibilidad na panatilihin ang kasalukuyang nasa wire sa parehong direksyon. Samakatuwid, ang direksyon ng eL ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang sa loop bago lumipat.

Sa ilalim ng impluwensya ng e. atbp. c. self-induction sa short-circuit 2-3, isang malaking karagdagang kasalukuyang id ang dumadaloy, dahil maliit ang loop resistance. Sa punto ng pakikipag-ugnay ng brush na may kaliwang plato, ang kasalukuyang id ay nakadirekta laban sa kasalukuyang armature, at sa punto ng pakikipag-ugnay ng brush na may kanang plato, ang direksyon ng mga alon na ito ay nag-tutugma.

Ang mas malapit sa pagtatapos ng panahon ng paglipat, mas maliit ang lugar ng contact ng brush na may tamang plato at mas mataas ang kasalukuyang density. Sa pagtatapos ng panahon ng paglipat, ang contact ng brush na may tamang plato ay nasira at isang electric arc ay nabuo.Kung mas mataas ang kasalukuyang ID, mas malakas ang arko.

Kung ang mga brush ay matatagpuan sa geometric neutral, pagkatapos ay sa switched circuit ang magnetic flux ng armature induces e. atbp. v. pag-ikot ng Hebr. Sa fig. Ipinapakita ng 2 sa isang pinalaki na sukat ang mga conductor ng switched loop na matatagpuan sa geometric neutral at ang direksyon ng e. atbp. c. self-inductance eL para sa generator na tumutugma sa direksyon ng armature current sa wire na ito bago lumipat.

Ang direksyon ng Heb ay tinutukoy ng kanang-kamay na panuntunan at palaging kasabay ng direksyon ng eL. Bilang resulta, ang id ay tumataas pa. Ang nagreresultang electric arc sa pagitan ng brush at ng collector plate ay maaaring sirain ang ibabaw ng collector, na nagreresulta sa mahinang contact sa pagitan ng brush at ng collector.

kanin. 2. Direksyon ng electromotive force sa commutation loop

Upang mapabuti ang mga kondisyon ng paglipat, ang mga brush ay inilipat sa pisikal na neutralidad. Kapag ang mga brush ay matatagpuan sa pisikal na neutral, ang kasamang coil ay hindi tumatawid sa isang panlabas na magnetic flux at e. atbp. v. ang pag-ikot ay hindi sapilitan. Kung ililipat mo ang mga brush na lampas sa pisikal na neutralidad tulad ng ipinapakita sa fig. 3, pagkatapos ay sa switched loop ang nagreresultang magnetic flux ay magbuod ng e. atbp. na may ek, ang direksyon kung saan ay kabaligtaran sa direksyon ng e. atbp. v. self-induction eL.

Sa ganitong paraan, hindi lang e. Mababayaran ito. atbp. v. pag-ikot, ngunit din e. atbp. v. self-induction (bahagyang o ganap). Tulad ng nabanggit kanina, ang anggulo ng paggugupit ng pisikal na neutral ay nagbabago sa lahat ng oras, at samakatuwid ang mga brush ay karaniwang naka-mount offset sa ilang average na anggulo dito.

Pagbawas ng e. atbp. kasamasa kasamang loop ay humahantong sa isang pagbaba sa kasalukuyang id at isang pagpapahina ng electric discharge sa pagitan ng brush at ang collector plate.

Posibleng mapabuti ang mga kondisyon ng paglipat sa pamamagitan ng pag-install ng mga karagdagang pole (Ndp at Sdn sa Fig. 4). Ang karagdagang poste ay matatagpuan sa kahabaan ng geometric na neutral. Para sa mga generator, ang karagdagang poste ng parehong pangalan ay matatagpuan sa likod ng pangunahing poste sa direksyon ng pag-ikot ng armature, at para sa motor - vice versa. Ang mga windings ng karagdagang mga pole ay konektado sa serye sa armature winding sa paraang ang flux Fdp na nilikha ng mga ito ay nakadirekta sa armature flux Fya.

kanin. 3. Ang direksyon ng electromotive force sa switching loop kapag ang mga brush ay inilipat sa kabila ng pisikal na neutral

kanin. 4. Circuit diagram ng windings ng mga karagdagang pole

Dahil ang parehong mga flux ay nilikha ng isang solong kasalukuyang (armature current), posible na piliin ang bilang ng mga pagliko ng paikot-ikot ng mga karagdagang pole at ang puwang ng hangin sa pagitan nila at ng armature upang ang mga flux ay pantay sa halaga sa bawat armature kasalukuyang . Ang auxiliary pole flux ay palaging babayaran ang armature flux at kaya e. atbp. v. walang magiging pag-ikot sa inililipat na loop.

Ang mga karagdagang pole ay karaniwang ginagawa upang ang kanilang pagkilos ng bagay ay nag-udyok sa e sa switched circuit. d. s katumbas ng kabuuan eL + Heb. Pagkatapos sa sandali ng paghihiwalay ng brush mula sa kanang kolektor plate (tingnan ang Fig. 1, c) ang electric arc ay hindi nangyayari.

Ang mga pang-industriyang direktang kasalukuyang makina na may lakas na 1 kW at higit pa ay nilagyan ng mga karagdagang poste.