روش بهبود کموتاسیون موتور DC

چندین راه برای بهبود کموتاسیون موتورهای DC وجود دارد:
1. قطب معکوس را نصب کنید
در حال حاضر موثرترین راه نصب قطب معکوس است. به منظور از بین بردن اثر نامطلوب نیروی الکتروموتور راکتانس و نیروی الکتروموتور برش بر کموتاسیون در عنصر کموتاسیون، از قطب کموتاسیون استفاده می شود که هسته آهنی آن هسته آهنی قطب کموتاسیون نامیده می شود، قطب کموتاسیون بر روی خط خنثی هندسی بین N و S تنظیم می شود. قطب های مغناطیسی اصلی، سیم پیچ کموتاسیون و سیم پیچ آرمیچر به صورت سری، تحریک شده توسط جریان آرمیچر، جهت تولید شده توسط قطب کموتاسیون مخالف جهت نیروی مغناطیسی آرمیچر است، علاوه بر غلبه بر نیروی مغناطیسی واکنش آرمیچر، میدان مغناطیسی کموتاسیون Bk نیز ایجاد می شود. در شکاف هوایی که عنصر کموتاسیون قرار دارد، عنصر کموتاسیون Bk را قطع می‌کند و نیروی الکتروموتور کموتاسیون ek القا می‌شود و جهت ek خلاف جهت er+ea است که اثر er+ea را خنثی می‌کند. جابجایی را بهبود می بخشد.
از آنجایی که er+ea با جریان آرمیچر متناسب است، میدان مغناطیسی قطب کموتینگ که ek را ایجاد می کند نیز باید متناسب با جریان آرمیچر باشد، بنابراین سیم پیچ کموتینگ با سیم پیچ آرمیچر سری است و مدار مغناطیسی کموتینگ نباید اشباع شود. معمولاً یک صفحه تنظیم کننده غیر مغناطیسی با ضخامت مناسب بین یوغ و هسته قطب کموتاتور قرار داده می شود تا اشباع نشدن مدار مغناطیسی کموتاتور حفظ شود.
در حال حاضر، موتورهای DC بالاتر از 1 کیلو وات مجهز به قطب های کموتاتور هستند.
2. براش مناسب را انتخاب کنید
وجود مقاومت تماس بین برس و کموتاتور می تواند جریان اضافی را کاهش داده و کموتاسیون را بهبود بخشد. در موتورهای Dc از برس های فلزی با مقاومت تماس کم استفاده نمی شود، بلکه از برس های کربن و گرافیت استفاده می شود. با این حال، شما نمی توانید یک برس با مقاومت زیاد را به دلخواه انتخاب کنید، در غیر این صورت افت ولتاژ تماس بین برس و کموتاتور افزایش می یابد، کموتاتور گرمای بیشتری تولید می کند و اتلاف انرژی زیاد خواهد بود.
3. سیم پیچ جبرانی
قطب کموتینگ بر تأثیر میدان مغناطیسی واکنش آرمیچر در جایی که عنصر تغییردهنده قرار دارد غلبه می کند و واکنش آرمیچر خارج از این نقطه هنوز وجود دارد. اگر اثر آن بسیار قوی باشد، شار مغناطیسی در دو طرف قطب مغناطیسی اثرات مختلفی خواهد داشت. اگر چگالی شار مغناطیسی کفشک قطبی زیاد باشد، ولتاژ سیم پیچ آرمیچر زیر این قسمت خیلی زیاد است و اختلاف ولتاژ بین صفحه کموتاتور متصل به آن بسیار زیاد است و جرقه ایجاد می شود. در این زمان، سیم پیچ جبرانی به صورت سری با سیم پیچ آرمیچر در کفشک قطب اصلی مغناطیسی تنظیم می شود و جریان آرمیچر از طریق سیم پیچ جبران جریان می یابد که می تواند واکنش آرمیچر را به طور کامل حذف کند. سیم پیچ جبرانی در واقع فقط در موتورهای DC بزرگ استفاده می شود.
4. موقعیت برس را حرکت دهید
در موتورهای DC با ظرفیت کم که قطب کموتاتور نصب نشده است، با دور کردن برس از خط خنثی هندسی در یک زاویه مناسب، کموتاسیون را می توان بهبود بخشید، برای ژنراتور، برس در امتداد آرمیچر حرکت می کند و بالعکس برای موتور. بنابراین عنصر جابجایی از خط خنثی هندسی خارج شده و وارد قطب مغناطیسی اصلی می شود و قطب مغناطیسی اصلی جایگزین قطب مغناطیسی کموتینگ می شود. نیروی الکتروموتور القایی ef و er از نظر اندازه برابر و در جهت مخالف هستند و یکدیگر را خنثی می کنند تا به هدف بهبود کموتاسیون دست یابند.
عیب این روش این است که پس از خروج قلم مو از خط خنثی هندسی، نیروی محرکه مغناطیسی آرمیچر محور مستقیم که میدان مغناطیسی اصلی را مغناطیس زدایی می کند، ایجاد می شود. ثانیاً، از آنجایی که er با اندازه بار تغییر می کند، ef نیز باید با اندازه بار تغییر کند، که نیاز به تغییر زاویه حرکت برس با اندازه بار دارد که غیرممکن است. بنابراین این روش فقط برای موتورهایی با تغییر بار کم مناسب است.
تحلیل فوق بر اساس تماس کامل بین سطح کموتاتور و برس است. اما سطح واقعی کموتاتور همیشه غیرممکن است که خیلی گرد باشد و گرد و غبار وجود دارد ، برس موتور DC پرسرعت هنوز دارای ضربان است ، مخصوصاً خود موتور راه آهن نیز لرزش دارد. برای این موارد، اغلب امید می رود که طراحی نیروی الکتروموتور کموتاسیون بزرگتر باشد. موتور DC با بار تغییر شدید نیز باید با نیروی الکتروموتور جابجایی بزرگتر طراحی شود.