7.5. Способы улучшения коммутации.

Основная причина неудовлетворительной коммутации в машинах постоянного тока - добавочный ток коммутации.

id = es / ( r2 + r1 )

Исходя из этого этот ток можно уменьшить следующими способами:

1. Увеличив сопротивление.

2. Уменьшив суммарную ЭДС es.

7.5.1. Увеличение сопротивления цепи коммутации. Выбор щеток.

Увеличить сопротивление коммутируемой цепи можно применив щетки с большим удельным сопротивлением.

Однако не следует забывать, что при этом следствие нагрева таких щеток падает допустимая плотность тока для данной щетки, а, следовательно, растет ее размер и падение напряжения в щетке.

Щетки эля электрических машин разделяются на четыре группы:

________________________ _______________________ _______________

Группа щеток . ¦ Переходное ¦ Номинальная ¦ Область применения

¦ напряжение ¦ плотность ¦

Ro Ом мм ¦ при Iн ¦

----------- -------------------- ------------------------ ---------------- ---------------------

Графитовые Г, 1.9-2.0 0.11-0.12 Для машин с облегченными

10-40 условиями коммутации.

Электрографи- 2.0-2.7 0.10-0.15 Для машин со средними и

тированные ЭГ. затруненными условиями

10-65 коммутации.

Угольно-графито- 2.0 0.06-0.07 Для машин со средними

вые УГ,Т. 18-60 условиями коммутации.

Медно-графитовые 0.2-1.5 0.15-0.20 Для низковольтных

М, МГ 0.3-13 машин.

ЭМ. МПТ. 7.11. 22.12.10

7.5.2. Уменьшение реактивной эдс.

Существенное влияние на суммарную ЭДС в коммутируемой секции оказывает реактивная ЭДС.

ep = el + em = - ( Lc + Mc ) di/dt

ЭДС взаимно индукции зависит от ширины щетки, чем шире щетка, тем больше число коллекторных пластин перекрывает она одновременно, тем больше секций коммутируется тем больше em.

Слишком узкие щетки так же нежелательны, так как для получения необходимой плотности тока пришлось бы увеличивать их длину.

Наиболее целесообразны щетки шириной 2-3 коллекторных деления.

Заметное влияние на величину реактивной ЭДС оказывает тип обмотки.

Так если обмотку выполнить с укороченным шагом, то активные стороны одновременно коммутирующих секций окажутся в разных пазах, что будет способствовать уменьшению ЭДС взаимоиндукции.

ЭДС самоиндукции можно уменьшить применяя открытые пазы ротора вместо закрытых.

7.5.3. Смещение щеток.

Если щетки установлены в нейтрали то поперечное поле реакции якоря с индукцией Baq создает в зоне коммутации индукцию Bk, которую можно скомпенсировать смещением щеток с геометрической нейтрали.

1. Если щетки смещены в физическую нейтраль, то в этом случае ЭДС реакции якоря равна нулю и остается только реактивная ЭДС.

2. При угле смещения щеток за физическую нейтраль коммутирующее поле меняет знак и в коммутируемых секциях будет, наводится ЭДС противоположная реактивной ЭДС. В этом случае при определенном угле смещения можно получить прямолинейную коммутацию.

При смещении щеток с нейтрали необходимо следить за тем, чтобы зона коммутации не попала под основной полюс машины. Попадание зоны коммутации под основоной полюс машины в зону больших индукций приводит к резкому ухудшению коммутации.

Описанный способ имеет следующие недостатки:

1. Полную компенсацию можно сделать только для одной конкретной нагрузки.

2. Компенсацию можно сделать только для одного направления вращения машины.

3. Компенсирующее поле усиливает размагничивающее действие реакции якоря.

Радикальным способом уменьшения реактивной ЭДС являются добавочные полюсы.

ЭМ. МПТ. 7.12. 22.12.10