Mètodes per millorar la commutació de motors de corrent continu

Hi ha principalment els mètodes següents per millorar la commutació d'un motor de corrent continu:

1. Instal·leu el pal del commutador

Actualment, el mètode eficaç és instal·lar el pol del commutador. Per eliminar els efectes adversos de la força electromotriu induïda i tallar la força electromotriu al dispositiu de commutació, s'adopta el pol de commutació i el nucli magnètic s'anomena nucli magnètic del pol de commutació. El pol de direcció està connectat en sèrie amb el bobinatge de l'induït, el corrent de l'induït s'excita i la direcció del pol magnètic s'inverteix per generar la força magnetomotriu oposada a l'induït. A més de superar la força magnetomotriu de reacció de l'induït, també s'estableix a l'entrefer on es troba l'element de commutació. Camp magnètic de commutació Bk. L'element de commutació talla Bk i genera una força electromotriu de commutació Ek. La direcció d'Ek és oposada a la direcció d'Er+Ea per compensar l'efecte d'Er+Ea i millorar el rendiment de la commutació.

Com que Er+Ea és proporcional al corrent de l'induït, el camp magnètic del pol de commutació que genera Ek també hauria de ser proporcional al corrent de l'induït. Per tant, el bobinatge de commutació està connectat en sèrie amb el bobinatge de l'induït i el circuit magnètic de commutació no s'ha de saturat. Per mantenir la insaturació del circuit magnètic del commutador, normalment s'insereix una placa d'ajust no magnètica de gruix adequat entre el jou i el nucli del pol del commutador.

Ara, els motors de corrent continu superiors a 1 kW estan equipats amb pols de commutador.

2. Trieu el pinzell adequat

Hi ha una resistència de contacte entre el raspall i el commutador, que pot reduir el corrent addicional i millorar el rendiment del commutador. Els motors de corrent continu no utilitzen raspalls metàl·lics amb baixa resistència de contacte, sinó que utilitzen raspalls de carbó i raspalls de grafit. Tanmateix, no podeu triar un raspall amb una gran resistència a voluntat, en cas contrari, la caiguda de tensió de contacte entre el raspall i el commutador augmentarà, el commutador generarà més calor i la pèrdua de potència serà més gran.

3. Bobinat de compensació

El pol del commutador supera la influència del camp magnètic de reacció de l'induït on es troba l'element del commutador, i la reacció de l'induït més enllà d'aquest punt encara existeix. Si aquest efecte és fort, el flux magnètic a banda i banda del pol magnètic tindrà efectes diferents. Si la densitat de flux magnètic a la peça polar és alta, la tensió de l'enrotllament de l'induït en aquesta posició és massa alta i la diferència de tensió entre els segments del commutador connectats provocarà espurnes. En aquest moment, el bobinatge de compensació es disposa en sèrie amb el bobinatge de l'induït a la peça polar del pol magnètic principal i el corrent de l'induït flueix a través del bobinatge de compensació, que pot eliminar completament la reacció de l'armadura. En realitat, els bobinatges de compensació només s'utilitzen per a motors de corrent continu grans.

4. Mou la posició del raspall

En un motor de corrent continu de petita capacitat sense pol de commutador, el raspall es pot moure en un angle adequat des del neutre geomètric per millorar la commutació. Per als generadors, les escombretes es mouen al llarg de l'induït, per als motors, les escombretes es mouen al llarg de l'induït. Per tant, l'element de commutació surt de la línia neutra geomètrica i entra al pol magnètic principal. El pol magnètic principal s'utilitza per substituir el pol magnètic direccional, la força electromotriu induïda EF i ER són iguals en magnitud, en direcció oposada i es cancel·len mútuament, per tal d'aconseguir el propòsit de millorar la commutació.

L'inconvenient d'aquest mètode és que després que el raspall abandoni la línia neutra geomètrica, es generarà una força magnetomotriu d'armadura d'eix directe que desmagnetitza el camp magnètic principal. En segon lloc, com que ER canvia amb la mida de la càrrega, EF també hauria de canviar amb la mida de la càrrega, la qual cosa requereix que l'angle de moviment del raspall canviï amb la mida de la càrrega, cosa que és impossible. Per tant, aquest mètode només és adequat per a motors amb petits canvis de càrrega.

L'anàlisi anterior es basa en el contacte complet entre la superfície del commutador i el raspall. Tanmateix, la superfície real del commutador sempre és impossible de ser rodona i polsegosa. Els raspalls del motor de corrent continu d'alta velocitat encara tenen rebot, especialment la vibració del propi motor del ferrocarril. En aquestes ocasions, sol ser necessari dissenyar una força electromotriu del commutador més gran. El motor de corrent continu amb un canvi brusc de càrrega també s'ha de dissenyar per tenir una força electromotriu de commutació més gran.