DC మెషీన్లలో మారడం

DC యంత్రాలలో మారడం అనేది ఆర్మేచర్ వైండింగ్ యొక్క వైర్లు ఒక సమాంతర శాఖ నుండి మరొకదానికి మారినప్పుడు, అంటే, బ్రష్‌లు ఉన్న రేఖను దాటుతున్నప్పుడు ( నుండి లాటిన్ కమ్యులేషియో - మార్పు). రింగ్ ఆర్మేచర్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి కమ్యుటేషన్ దృగ్విషయాన్ని పరిశీలిద్దాం.

అంజీర్ లో. 1 నాలుగు వైర్లు, కలెక్టర్ (రెండు కలెక్టర్ ప్లేట్లు) మరియు ఒక బ్రష్‌తో కూడిన ఆర్మేచర్ వైండింగ్ యొక్క భాగాన్ని స్కాన్ చేస్తుంది. వైర్లు 2 మరియు 3 ఒక స్విచ్డ్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది అంజీర్‌లో ఉంటుంది. 1, a అనేది అంజీర్‌లో మారడానికి ముందు ఆక్రమించే స్థానంలో చూపబడింది. 1, సి - మారిన తర్వాత, మరియు అంజీర్లో. 1, బి - మారే కాలంలో. కలెక్టర్ మరియు ఆర్మేచర్ వైండింగ్ n భ్రమణ వేగంతో బాణం సూచించిన దిశలో తిరుగుతాయి, బ్రష్ స్థిరంగా ఉంటుంది.

మారే ముందు క్షణంలో, ఆర్మేచర్ కరెంట్ Iya బ్రష్, కుడి కలెక్టర్ ప్లేట్ గుండా వెళుతుంది మరియు ఆర్మేచర్ వైండింగ్ యొక్క సమాంతర శాఖల మధ్య సగానికి విభజించబడింది. వైర్లు 1, 2 మరియు 3 మరియు వైర్ 4 వేర్వేరు సమాంతర శాఖలను ఏర్పరుస్తాయి.

మారిన తర్వాత, వైర్లు 2 మరియు 3 మరొక సమాంతర శాఖకు మారాయి మరియు వాటిలో ప్రస్తుత దిశ వ్యతిరేక దిశకు మార్చబడింది. ఈ మార్పు Tk మారే వ్యవధికి సమానమైన సమయంలో సంభవించింది, అనగా. బ్రష్ కుడి ప్లేట్ నుండి ప్రక్కనే ఉన్న ఎడమకు తరలించడానికి పట్టే సమయంలో (వాస్తవానికి బ్రష్ ఒకేసారి అనేక కలెక్టర్ ప్లేట్‌లను అతివ్యాప్తి చేస్తుంది, కానీ సూత్రప్రాయంగా ఇది మారే ప్రక్రియను ప్రభావితం చేయదు) ...

అన్నం. 1. ప్రస్తుత మార్పిడి ప్రక్రియ యొక్క రేఖాచిత్రం

మారే కాలం యొక్క క్షణాలలో ఒకటి అంజీర్లో చూపబడింది. 1, బి. స్విచ్ చేయవలసిన సర్క్యూట్ కలెక్టర్ ప్లేట్లు మరియు బ్రష్ నుండి షార్ట్ సర్క్యూట్‌గా మారుతుంది. కమ్యుటేషన్ వ్యవధిలో లూప్ 2-3లో కరెంట్ దిశలో మార్పు ఉన్నందున, లూప్ ద్వారా ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది, ఇది ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది.

రెండోది స్విచ్డ్ లూప్‌లో eని ప్రేరేపిస్తుంది. మొదలైనవి v. స్వీయ-ఇండక్షన్ eL లేదా రియాక్టివ్ ఇ. మొదలైనవి v. లెంజ్ సూత్రం ప్రకారం, ఉదా. మొదలైనవి c. స్వీయ-ఇండక్షన్ వైర్‌లోని కరెంట్‌ను అదే దిశలో ఉంచుతుంది. అందువల్ల, eL యొక్క దిశ మారడానికి ముందు లూప్‌లోని కరెంట్ యొక్క దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.

ఇ. మొదలైన వాటి ప్రభావంతో. c. షార్ట్-సర్క్యూట్ 2-3లో స్వీయ-ఇండక్షన్, లూప్ రెసిస్టెన్స్ తక్కువగా ఉన్నందున పెద్ద అదనపు కరెంట్ ఐడి ప్రవహిస్తుంది. ఎడమ ప్లేట్‌తో బ్రష్ యొక్క సంపర్క స్థానం వద్ద, id కరెంట్ ఆర్మ్చర్ కరెంట్‌కు వ్యతిరేకంగా నిర్దేశించబడుతుంది మరియు కుడి ప్లేట్‌తో బ్రష్ యొక్క సంపర్క స్థానం వద్ద, ఈ ప్రవాహాల దిశ సమానంగా ఉంటుంది.

మారే కాలం ముగిసే సమయానికి, కుడి ప్లేట్‌తో బ్రష్ యొక్క సంపర్క ప్రాంతం చిన్నది మరియు ప్రస్తుత సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది. స్విచ్చింగ్ వ్యవధి ముగింపులో, కుడి ప్లేట్‌తో బ్రష్ పరిచయం విరిగిపోతుంది మరియు ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఏర్పడుతుంది.ప్రస్తుత ID ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ఆర్క్ అంత శక్తివంతమైనది.

బ్రష్‌లు రేఖాగణిత తటస్థంగా ఉన్నట్లయితే, స్విచ్డ్ సర్క్యూట్‌లో ఆర్మేచర్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం eని ప్రేరేపిస్తుంది. మొదలైనవి v. హెబ్ర్ యొక్క భ్రమణం. అంజీర్ లో. 2 రేఖాగణిత తటస్థ మరియు ఇ యొక్క దిశలో ఉన్న స్విచ్డ్ లూప్ యొక్క కండక్టర్లను విస్తారిత స్థాయిలో చూపుతుంది. మొదలైనవి c. జనరేటర్ కోసం స్వీయ-ఇండక్టెన్స్ eL మారడానికి ముందు ఈ వైర్‌లోని ఆర్మేచర్ కరెంట్ యొక్క దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.

హెబ్ యొక్క దిశ కుడి చేతి నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ఎల్లప్పుడూ eL దిశతో సమానంగా ఉంటుంది. ఫలితంగా, ఐడి మరింత పెరుగుతుంది. బ్రష్ మరియు కలెక్టర్ ప్లేట్ మధ్య ఏర్పడే ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ కలెక్టర్ యొక్క ఉపరితలాన్ని నాశనం చేస్తుంది, ఫలితంగా బ్రష్ మరియు కలెక్టర్ మధ్య పేలవమైన సంబంధం ఏర్పడుతుంది.

అన్నం. 2. కమ్యుటేషన్ లూప్‌లో ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ యొక్క దిశ

మారే పరిస్థితులను మెరుగుపరచడానికి, బ్రష్‌లు భౌతిక తటస్థతకు మార్చబడతాయి. బ్రష్‌లు భౌతిక తటస్థంగా ఉన్నప్పుడు, చేర్చబడిన కాయిల్ బాహ్య అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని దాటదు మరియు ఇ. మొదలైనవి v. భ్రమణం ప్రేరేపించబడదు. అంజీర్‌లో చూపిన విధంగా మీరు భౌతిక తటస్థతకు మించి బ్రష్‌లను తరలించినట్లయితే. 3, అప్పుడు స్విచ్డ్ లూప్‌లో ఫలితంగా మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ eని ప్రేరేపిస్తుంది. మొదలైనవి ek తో, దీని దిశ e దిశకు వ్యతిరేకం. మొదలైనవి v. స్వీయ-ఇండక్షన్ eL.

ఈ విధంగా, ఇ మాత్రమే కాదు, ఇది పరిహారం చేయబడుతుంది. మొదలైనవి v. భ్రమణం, కానీ ఇ. మొదలైనవి. v. స్వీయ ప్రేరణ (పాక్షికంగా లేదా పూర్తిగా). ముందుగా చెప్పినట్లుగా, భౌతిక తటస్థం యొక్క కోత కోణం అన్ని సమయాలలో మారుతుంది మరియు అందువల్ల బ్రష్‌లు సాధారణంగా దానికి కొంత సగటు కోణంలో ఆఫ్‌సెట్ చేయబడతాయి.

ఇ తగ్గింపు. మొదలైనవి తోచేర్చబడిన లూప్‌లో ప్రస్తుత idలో తగ్గుదల మరియు బ్రష్ మరియు కలెక్టర్ ప్లేట్ మధ్య విద్యుత్ ఉత్సర్గ బలహీనపడటానికి దారితీస్తుంది.

అదనపు పోల్స్ (Fig. 4 లో Ndp మరియు Sdn) ఇన్స్టాల్ చేయడం ద్వారా స్విచ్చింగ్ పరిస్థితులను మెరుగుపరచడం సాధ్యమవుతుంది. అదనపు పోల్ రేఖాగణిత తటస్థ వెంట ఉంది. జనరేటర్ల కోసం, అదే పేరుతో ఉన్న అదనపు పోల్ ఆర్మేచర్ యొక్క భ్రమణ దిశలో ప్రధాన పోల్ వెనుక ఉంది మరియు మోటారు కోసం - వైస్ వెర్సా. అదనపు స్తంభాల వైండింగ్‌లు ఆర్మేచర్ వైండింగ్‌తో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, తద్వారా వాటి ద్వారా సృష్టించబడిన ఫ్లక్స్ Fdp ఆర్మేచర్ ఫ్లక్స్ Fyaకి దర్శకత్వం వహించబడుతుంది.

అన్నం. 3. బ్రష్‌లను ఫిజికల్ న్యూట్రల్‌కు మించి తరలించినప్పుడు స్విచ్చింగ్ లూప్‌లోని ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ దిశ

అన్నం. 4. అదనపు స్తంభాల వైండింగ్ల సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

రెండు ఫ్లక్స్‌లు ఒకే కరెంట్ (ఆర్మేచర్ కరెంట్) ద్వారా సృష్టించబడినందున, అదనపు స్తంభాల వైండింగ్ యొక్క మలుపుల సంఖ్య మరియు వాటికి మరియు ఆర్మేచర్ మధ్య గాలి అంతరాన్ని ఎంచుకోవడం సాధ్యమవుతుంది, తద్వారా ప్రతి ఆర్మేచర్ వద్ద ఫ్లక్స్ విలువ సమానంగా ఉంటాయి. ప్రస్తుతము . సహాయక పోల్ ఫ్లక్స్ ఎల్లప్పుడూ ఆర్మేచర్ ఫ్లక్స్‌ను భర్తీ చేస్తుంది మరియు తద్వారా ఇ. మొదలైనవి v. స్విచ్డ్ లూప్‌లో భ్రమణం ఉండదు.

అదనపు స్తంభాలు సాధారణంగా తయారు చేయబడతాయి, తద్వారా వాటి ఫ్లక్స్ స్విచ్డ్ సర్క్యూట్లో ఇ ప్రేరేపిస్తుంది. డి. s మొత్తం eL + Hebకి సమానం. అప్పుడు కుడి కలెక్టర్ ప్లేట్ నుండి బ్రష్ యొక్క విభజన సమయంలో (అంజీర్ 1, సి చూడండి) ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ జరగదు.

1 kW మరియు అంతకంటే ఎక్కువ శక్తి కలిగిన పారిశ్రామిక డైరెక్ట్ కరెంట్ యంత్రాలు అదనపు స్తంభాలతో అమర్చబడి ఉంటాయి.