Métodos para melhorar a comutação dos motores DC

Existem principalmente os seguintes métodos para melhorar a comutação de um motor DC:

1. Instale o polo de comutação

No momento, o método eficaz é instalar o polo de comutação. A fim de eliminar os efeitos adversos da força eletromotiva induzida e cortar a força eletromotiva no dispositivo de comutação, o polo de comutação é adotado, e o núcleo magnético é chamado de núcleo magnético do polo de comutação. O polo de direção é conectado em série com o enrolamento da armadura, a corrente de armadura está animada, e a direção do polo magnético é invertida para gerar a força magnetomotiva oposta à armadura. Além de superar a força magnetomotiva de reação de armadura, também é estabelecida na abertura de ar onde o elemento de comutação está localizado. Campo magnético de comutação Bk. O elemento de comutação corta Bk e gera uma força eletromotiva de comutação Ek. A direção de Ek é oposta à direção de Er+Ea para compensar o efeito do Er+Ea e melhorar o desempenho de comutação.

Uma vez que o Er+Ea é proporcional à corrente de armadura, o campo magnético do polo de comutação que gera Ek também deve ser proporcional à corrente de armadura. Portanto, o enrolamento de comutação é conectado em série com o enrolamento da armadura, e o circuito magnético de comutação não deve ser saturado. Para manter a insaturação do circuito magnético do comutador, uma placa de ajuste não magnético de espessura apropriada é geralmente inserida entre o jugo e o núcleo do polo comutador.

Agora, os motores DC acima de 1kW são equipados com postes de comutação.

2. Escolha o pincel certo

Há resistência de contato entre o pincel e o comutador, o que pode reduzir a corrente adicional e melhorar o desempenho do comutador. Os motores DC não usam escovas metálicas com baixa resistência ao contato, mas usam escovas de carbono e escovas de grafite. No entanto, você não pode escolher um pincel com uma grande resistência à vontade, caso contrário a queda de tensão de contato entre a escova e o comutador aumentará, o comutador vai gerar mais calor e a perda de energia será maior.

3. Enrolamento de compensação

O polo comutador supera a influência do campo magnético de reação de armadura onde o elemento comutador está localizado, e a reação de armadura além deste ponto ainda existe. Se este efeito for forte, o fluxo magnético em ambos os lados do polo magnético terá efeitos diferentes. Se a densidade de fluxo magnético na peça do polo for alta, a tensão da armadura enrolando nesta posição é muito alta, e a diferença de tensão entre os segmentos de comutação ligados a ele causará faíscas. Neste momento, a compensação é organizada em série com a armadura enrolando no polo principal do polo magnético, e a corrente de armadura flui através da sinuosidade de compensação, o que pode eliminar completamente a reação de armadura. Os enrolamentos de compensação são usados apenas para grandes motores DC.

4. Mova a posição do pincel

Em um motor DC de pequena capacidade sem um polo comutador, a escova pode ser movida em um ângulo apropriado do neutro geométrico para melhorar a comutação. Para os geradores, os pincéis se movem ao longo da armadura, para os motores, os pincéis se movem ao longo da armadura. Portanto, o elemento de comutação sai da linha geométrica neutra e entra no polo magnético principal. O polo magnético principal é usado para substituir o polo magnético direcional, a força eletromotiva induzida EF e ER são iguais em magnitude, opostas na direção, e mutuamente se cancelam, de modo a alcançar o propósito de melhorar o deslocamento.

A desvantagem deste método é que após o pincel deixar a linha geométrica neutra, uma força magnetomotiva de armadura de eixo direto que desmagnetiza o campo magnético principal será gerada. Em segundo lugar, como o ER muda com o tamanho da carga, a EF também deve mudar com o tamanho da carga, o que requer que o ângulo móvel da escova mude com o tamanho da carga, o que é impossível. Portanto, este método só é adequado para motores com pequenas mudanças de carga.

A análise acima baseia-se no contato completo entre a superfície do comutador e a escova. No entanto, a superfície real do comutador é sempre impossível ser redonda e empoeirada. Os pincéis do motor DC de alta velocidade ainda têm salto, especialmente a vibração do próprio motor ferroviário. Nessas ocasiões, geralmente é necessário projetar uma força eletromotiva comutadora maior. O motor DC com uma mudança acentuada na carga também deve ser projetado para ter uma força eletromotiva de comutação maior.