д) Способы улучшения коммутации.

Дополнительные полюсы. Обратимся к равенству (5-30). Мы можем переписать его в следующем виде:

i = i_пр + i_доб,          (5-40)

где  и .

Таким образом, ток коммутации i можно считать состоящим из тока прямолинейной коммутации i_пр и накладывающегося на него добавочного тока i_доб.

Способы улучшения коммутации основаны на уменьшении добавочного тока i_доб. Его мы можем уменьшить, увеличивая r₁ + r₂, что достигается выбором щеток.

Чем больше ожидаемая результирующая э.д.с. Sе, тем тверже должны быть щетки, так как они создают в переходном контакте относительно большое сопротивление. Для небольших машин низкого напряжения берут мягкие (графитные) щетки. От правильного выбора щеток и от их качества в большой степени зависит коммутация. Лучшими считаются электро-графитированные щетки, полученные путем отжига угля в электропечах.

Уменьшение i_доб может быть также достигнуто путем уменьшения Sе.

Стремятся эту сумму э.д.с. сделать равной нулю:

Sе = e_R + e_к = 0.          (5-41)

Чтобы этого достигнуть, нужно создать в коммутационной зоне такое поле, которое бы наводило в коммутируемой секции э.д.с. е_к, равную э.д.с. е_R и направленную против нее. Поле в коммутационной зоне называется коммутирующим. Оно должно иметь определенную полярность. В малых машинах мощностью обычно не свыше 0,5 кВт надлежащее коммутирующее поле получают сдвигом щеток за физическую нейтраль по вращению в генераторе и против вращения в двигателе. Однако равенство е_к=-е_R при этом достигается только при некоторой определенной нагрузке, так как при изменении нагрузки физическая нейтраль смещается и указанное равенство нарушается. Чтобы различие между е_к и e_R было невелико, берут значение е_R не свыше 1—2 В, что не вызывает затруднений в случае малых машин. Для машин средней и особенно большой мощности такое значение е_R потребовало бы значительного увеличения размеров машин и было бы невыгодно.

В современных машинах для создания коммутирующего поля применяются дополнительные полюсы. Их обмотка, как указывалось, соединяется последовательно с обмоткой якоря (рис. 5-34). При этом коммутирующее поле увеличивается пропорционально току якоря, если магнитная цепь дополнительных полюсов слабо насыщена. Поэтому е_к будет пропорциональна току якоря, так же как и е_R. Следовательно, здесь мы получаем автоматичность действия дополнительных полюсов.

Рис. 5-34. Соединение обмотки дополнительных полюсов с обмоткой якоря.

 Число витков обмотки дополнительных полюсов должно быть так выбрано, чтобы ее н.с. не только компенсировала поперечную н.с. якоря, но и имела некоторый избыток, необходимый для создания в коммутационной зоне надлежащего поля.

На рис. 5-35 представлена кривая поля машины, имеющей дополнительные полюсы. Здесь же указаны необходимые полярности дополнительных полюсов при работе машины генератором и двигателем (см. также рис. 5-34).

Рис. 5-35. Кривая поля машины с дополнительными полюсами.

Вверх

Глава 6