Méthode d'amélioration de la commutation du moteur à courant continu

Il existe plusieurs manières d'améliorer la commutation des moteurs à courant continu :
1. Installez le pôle inverseur
À l'heure actuelle, le moyen le plus efficace consiste à installer le pôle inverseur. Afin d'éliminer l'effet négatif de la force électromotrice de réactance et de la force électromotrice de coupure sur la commutation dans l'élément de commutation, un pôle de commutation est utilisé, son noyau de fer est appelé noyau de fer de pôle de commutation, le pôle de commutation est placé sur la ligne neutre géométrique entre N et S. pôles magnétiques principaux, enroulement de commutation et enroulement d'induit en série, excités par le courant d'induit, la direction générée par le pôle de commutation est opposée à la direction de la force magnétomotrice de l'induit, en plus de surmonter la force magnétomotrice de la réaction d'induit, le champ magnétique de commutation Bk est également établi dans l'entrefer où se trouve l'élément de commutation, l'élément de commutation coupe Bk, et la force électromotrice de commutation ek est induite, et la direction de ek est opposée à la direction de er+ea, ce qui contrecarre l'effet de er+ea et améliore la commutation.
Puisque er+ea est proportionnel au courant d'induit, le champ magnétique du pôle de commutation qui génère ek doit également être proportionnel au courant d'induit, de sorte que l'enroulement de commutation est en série avec l'enroulement d'induit et que le circuit magnétique de commutation ne doit pas être saturé. Habituellement, une plaque de régulation non magnétique d'épaisseur appropriée est insérée entre la culasse et le noyau du pôle du collecteur pour maintenir l'insaturation du circuit magnétique du collecteur.
Actuellement, les moteurs à courant continu de plus de 1 kW sont équipés de pôles de collecteur.
2. Choisissez le bon pinceau
La présence d'une résistance de contact entre le balai et le collecteur peut réduire le courant supplémentaire et améliorer la commutation. Les moteurs à courant continu n'utilisent pas de balais métalliques avec une faible résistance de contact, mais utilisent des balais en carbone et en graphite. Cependant, vous ne pouvez pas choisir à volonté un balai avec une grande résistance, sinon la chute de tension de contact entre le balai et le collecteur augmentera, le collecteur générera plus de chaleur et la perte d'énergie sera importante.
3. Enroulement de compensation
Le pôle de commutation surmonte l'influence du champ magnétique de réaction d'induit là où se trouve l'élément de commutation, et la réaction d'induit en dehors de ce point existe toujours. Si son effet est très fort, le flux magnétique des deux côtés du pôle magnétique aura divers effets. Si la densité de flux magnétique du sabot polaire est élevée, la tension de l'enroulement d'induit sous cette partie est trop élevée et la différence de tension entre la plaque de collecteur qui y est connectée est trop grande et des étincelles sont générées. À ce stade, l'enroulement de compensation est placé en série avec l'enroulement d'induit au niveau du sabot polaire du pôle magnétique principal, et le courant d'induit circule à travers l'enroulement de compensation, ce qui peut éliminer complètement la réaction d'induit. Les enroulements de compensation ne sont en réalité utilisés que dans les gros moteurs à courant continu.
4. Déplacez la position de la brosse
Dans les moteurs à courant continu de petite capacité sans pôle de collecteur installé, la commutation peut être améliorée en éloignant le balai de la ligne neutre géométrique à un angle approprié, pour le générateur, le balai se déplace le long de l'induit et vice versa pour le moteur. Par conséquent, l'élément de commutation quitte la ligne neutre géométrique et entre dans le pôle magnétique principal, et le pôle magnétique principal remplace le pôle magnétique de commutation. Les forces électromotrices induites ef et er sont de taille égale et de direction opposée et s'annulent pour atteindre l'objectif d'améliorer la commutation.
L'inconvénient de cette méthode est qu'une fois que la brosse quitte la ligne géométrique neutre, la force magnétomotrice de l'induit à axe direct qui a démagnétisé le champ magnétique principal sera générée. Deuxièmement, puisque er change avec la taille de la charge, ef devrait également changer avec la taille de la charge, ce qui nécessite que l'angle de mouvement de la brosse change avec la taille de la charge, ce qui est impossible. Par conséquent, cette méthode ne convient que pour les moteurs avec peu de changement de charge.
L'analyse ci-dessus est basée sur le contact complet entre la surface du collecteur et le balai. Mais la surface réelle du collecteur est toujours impossible d'être très ronde, et il y a de la poussière, la brosse du moteur à courant continu à grande vitesse a toujours des pulsations, en particulier le moteur ferroviaire lui-même a également des vibrations. Pour ces occasions, on espère souvent que la conception de la force électromotrice de commutation soit plus grande. Le moteur à courant continu dont la charge varie fortement doit également être conçu avec une force électromotrice de commutation plus importante.