Сущность процесса коммутации

Коммутациейназывают совокупность явлений, связанных с из­менением тока в проводниках обмотки якоря при переходе секций из одной параллельной ветви в другую при замыкании этих секций щетками.

Процесс коммутации имеет очень большое значение в теории электрических машин постоянного тока, так как искрение, имеющее место на коллекторе этих машин, большей частью проис­ходит вследствие неправильного протекания этого процесса.

Рис.11.4. Процесс коммутации

При направлении вращения якоря по часовой стрелке левый край щетки называют набегающим,а правый — сбегающим. (рис.11.4.)Как только щетка войдет в контакт с коллекторной пластиной , коммутируемая секция окажется замкну­той накоротко щеткой и ток в ней постепенно начнет уменьшаться.

Так как площадь соприкосновения пластины 1со щеткой больше и потому сопротивление контакта между щеткой и коллекторной пластиной 1 меньше.

Когда же контактная поверхность щетки равномерно перекроет обе коллекторные пластины, ток в коммутируемой секции станет равным нулю.

Для последующего момента времени токи в соединительных проводах примут значения противоположные значения. Так как площадь соприкосновения пластины 2со щеткой становится больше и потому сопротивление контакта между щеткой и коллекторной пластиной 2 становится меньше.

В конце коммутации щетка будет полностью касаться коллекторной пластины 2 и коммутируемая секция уже не будет замкнута накоротко.

Таким образом, за время перехода щетки с коллекторной пластины 1на пластину 2 произошло изменение тока в коммутируемой секции от + Iя до 0 и от 0 до – Iя.

Указанное изменение тока происходит очень быстро: 0,0003—0,001 с.

Коммутационные процессы приводят к искрению щеток и даже к возникновению кругового огня по поверхности коллектора. Для уменьшения искрения щеток изучаются причины искрения и принимаются меры для исключения этих причин.