Чому комутатор використовується в машинах постійного струму?

A комутаторвикористовується в машинах постійного струму (постійного струму), таких як двигуни постійного струму та генератори постійного струму, з кількох важливих причин:

Перетворення змінного струму в постійний: у генераторах постійного струму комутатор служить для перетворення змінного струму (ЗМ), індуктованого в обмотках якоря, у вихідний постійний струм (ПЗ). Коли якір обертається в магнітному полі, комутатор змінює напрямок струму в кожній котушці якоря у відповідний момент, гарантуючи, що згенерований вихідний струм протікає послідовно в одному напрямку.

Підтримка напрямку струму: у двигунах постійного струму комутатор гарантує, що напрямок струму через обмотки якоря залишається постійним, коли ротор обертається в магнітному полі. Цей односпрямований потік струму створює безперервний крутний момент, який приводить в рух двигун.

Створення крутного моменту: періодично змінюючи напрямок струму в обмотках якоря, комутатор створює постійний крутний момент у двигунах постійного струму. Цей крутний момент дозволяє двигуну долати інерцію та зовнішні навантаження, що призводить до плавного та безперервного обертання.

Запобігання коротким замиканням арматури: Сегменти комутатора, ізольовані один від одного, запобігають коротким замиканням між сусідніми котушками арматури. Коли комутатор обертається, він гарантує, що кожна котушка якоря підтримує електричний контакт із зовнішнім контуром через щітки, уникаючи контакту з сусідніми котушками.

Контроль швидкості та крутного моменту: конструкція комутатора разом із кількістю сегментів і конфігурацією обмоток дозволяє контролювати характеристики швидкості та крутного моменту машин постійного струму. Змінюючи такі фактори, як прикладена напруга та сила магнітного поля, оператори можуть регулювати швидкість і крутний момент двигуна або генератора відповідно до конкретних вимог.

Загалом,комутаторвідіграє вирішальну роль у роботі машин постійного струму, сприяючи перетворенню електричної енергії в механічну (у двигунах) або навпаки (у генераторах), зберігаючи надійні електричні з’єднання та контролюючи напрямок і величину потоку струму.