Spôsob zlepšenia komutácie jednosmerného motora

Existuje niekoľko spôsobov, ako zlepšiť komutáciu jednosmerných motorov:
1. Nainštalujte reverznú tyč
V súčasnosti je najefektívnejším spôsobom inštalácia reverznej tyče. Aby sa eliminoval nepriaznivý vplyv reaktančnej elektromotorickej sily a reznej elektromotorickej sily na komutáciu v komutačnom prvku, používa sa komutačný pól, jeho železné jadro sa nazýva komutačné pólové železné jadro, komutačný pól je nastavený na geometrickej neutrálnej čiare medzi N a S hlavné magnetické póly, komutačné vinutie a vinutie kotvy v sérii, budené prúdom kotvy, smer generovaný komutačným pólom je opačný ako smer magnetomotorickej sily kotvy, okrem prekonania magnetomotorickej sily reakcie kotvy je tiež vytvorené komutačné magnetické pole Bk vo vzduchovej medzere, kde sa nachádza komutačný prvok, pretína komutačný prvok Bk a indukuje sa komutačná elektromotorická sila ek, pričom smer ek je opačný ako smer er+ea, čo pôsobí proti účinku er+ea a zlepšuje komutáciu.
Pretože er+ea je úmerné prúdu kotvy, magnetické pole komutačného pólu, ktoré generuje ek, by malo byť tiež úmerné prúdu kotvy, takže komutačné vinutie je v sérii s vinutím kotvy a komutačný magnetický obvod by nemal byť nasýtený. Zvyčajne sa medzi strmeň a jadro pólu komutátora vkladá nemagnetická regulačná doska vhodnej hrúbky, aby sa udržala nenasýtenosť magnetického obvodu komutátora.
V súčasnosti sú jednosmerné motory nad 1kW vybavené komutátorovými pólmi.
2. Vyberte si správnu kefu
Prítomnosť kontaktného odporu medzi kefou a komutátorom môže znížiť dodatočný prúd a zlepšiť komutáciu. Jednosmerné motory nepoužívajú kovové kefy s malým prechodovým odporom, ale používajú uhlíkové a grafitové kefy. Nemôžete si však zvoliť kefu s veľkým odporom podľa vlastného uváženia, inak sa zvýši pokles kontaktného napätia medzi kefou a komutátorom, komutátor bude generovať viac tepla a straty energie budú veľké.
3. Kompenzačné vinutie
Komutačný pól prekonáva vplyv magnetického poľa reakcie kotvy v mieste, kde sa nachádza komutačný prvok, a reakcia kotvy mimo tohto bodu stále existuje. Ak je jeho účinok veľmi silný, magnetický tok na oboch stranách magnetického pólu bude mať rôzne účinky. Ak je hustota magnetického toku pólového nástavca vysoká, napätie vinutia kotvy pod touto časťou je príliš vysoké a rozdiel napätia medzi pripojenou doskou komutátora je príliš veľký a vznikajú iskry. V tomto čase je kompenzačné vinutie nastavené v sérii s vinutím kotvy na pólovej pätke hlavného magnetického pólu a cez kompenzačné vinutie preteká prúd kotvy, čo môže úplne eliminovať reakciu kotvy. Kompenzačné vinutia sa v skutočnosti používajú iba vo veľkých jednosmerných motoroch.
4. Posuňte polohu kefy
V malokapacitných jednosmerných motoroch bez nainštalovaného pólu komutátora je možné komutáciu zlepšiť posunutím kefy od geometrickej neutrálnej čiary pod vhodným uhlom, pre generátor sa kefa pohybuje pozdĺž kotvy a naopak pre motor. Preto komutačný prvok opúšťa geometrickú neutrálnu čiaru a vstupuje do hlavného magnetického pólu a hlavný magnetický pól nahrádza komutačný magnetický pól. Indukované elektromotorické sily ef a er majú rovnakú veľkosť a opačný smer a navzájom sa rušia, aby sa dosiahol účel zlepšenia komutácie.
Nevýhodou tohto spôsobu je, že potom, čo kefa opustí geometrickú neutrálnu čiaru, vytvorí sa magnetomotorická sila kotvy s priamou osou, ktorá demagnetizuje hlavné magnetické pole. Po druhé, keďže er sa mení s veľkosťou záťaže, ef by sa malo meniť aj s veľkosťou záťaže, čo si vyžaduje, aby sa uhol pohybu kefy menil s veľkosťou záťaže, čo je nemožné. Preto je táto metóda vhodná len pre motory s malou zmenou zaťaženia.
Vyššie uvedená analýza je založená na úplnom kontakte medzi povrchom komutátora a kefou. Skutočný povrch komutátora však vždy nemôže byť veľmi okrúhly a je tam prach, kefa vysokorýchlostného jednosmerného motora stále pulzuje, najmä samotný železničný motor má tiež vibrácie. Pre tieto príležitosti sa často dúfa, že konštrukcia komutačnej elektromotorickej sily je väčšia. Jednosmerný motor s prudko sa meniacou záťažou by mal byť navrhnutý aj s väčšou komutačnou elektromotorickou silou.