Период коммутации

Т_к – период коммутации – время, в течение которого секция замкнута накоротко щеткой и коммутируется. При переходе из одной параллельной ветви каждая секция обмотки якоря оказывается закороченной.

.

где – ширина щетки, – окружная скорость коллектора.

Во время коммутации секции замыкаются накоротко щетками, через которые ток из обмотки якоря передается во внешнюю цепь или из внешней цепи в обмотку якоря (рис. 1.40). Явления в щеточном контакте оказывает большое влияние на коммутацию и на работу ЭМ в целом.

Рис. 1.39. Изменение тока в секции при вращении якоря

Передача тока якоря от щетки к коллектору и обратно может осуществляться:

1. Через непосредственный механический контакт между щеткой и коллектором

2. Мелкие частицы меди и графитной пыли – пылевой контакт.

Через ионизированный воздух щели между щеткой и коллектором – ионная проводимость.

1. Из-за неровности микро рельефа щетки и коллектора механический контакт (соприкосновение щетки с коллекторными пластинами) происходит только на части контактной поверхности щеток и в отдельных точках. Точечные контакты непостоянны из-за износа, разрушения и перемещение коллектора и плотность тока велика.

2. Из-за износа щеток в контактном слое всегда есть много мелких пылинок и, следовательно, контакт и передача тока осуществляется через них.

Плотность тока велика, длительность контакта мала (из-за сгорания пылинок и движения коллектора).

3. Точки непосредственного пылевого контакта из-за большой плотности тока накаляются до красного и белого каления.

При красном калении медь и щётки поляризованы анодно, и испускают ионы.

При белом калении происходит термическая эмиссия электронов из катодно поляризованных щеток и пластин коллектора. Эмитирующие электроны ионизируют воздух в контактном слое, и создается ионная проводимость тока.