Улучшение коммутации с помощью дополнительных полюсов.

Причина искрения электромагнитного характера в том, что искрение возникает в том случае, если короткозамкнутый щёткой контур имеет в момент, предшествующий разрыву, запас энергии больше критического значения А=L_r*(i_k^2/2) > A_кр. То естьискрение определяется величиной индуктивности и тока (L_r, i_k). Если L постоянна, то запас электромагнитной энергии определяется значением добавочного тока i_k.Если постоянна сумма ЭДС, то его величина определяется сопротивлениями r1 и r2 (перех сопр. между щ и колл. пластинами). Удельное сопротивление перехода щ-колл. («ро») уменьш. с возрастанием плотности тока (следовательно уменьш. и r1 и r2), т.е. ↑ плотности тока под щёткой приводит к ↑ i_k, а значит и энергии А. Т.о. искрение электромагнитного характера зависит от коэфф-та результирующей самоиндукции, величины суммарной ЭДС коммутируемой секции, сопр-я перехода щ-к и плотности тока в щёт-м контакте.

Наиболее современный способ и широко примен. для улучшения комм-ии – применение добавночных полюсов. они располаг-ся м/у главными. обмотки ДП соед-ся последовательно с ОЯ. Чтобы поле ГП не проникало в ДП, возд. зазор под ДП больше, чем под главными. назначение ДП – компенсация МДС реакции якоря в зоне комм-ии (часть окр-ти якоря, где располагаются коммутируемые секции) и создание поля с индукцией Вк, под действием которой в коммутир-й секции индуцируется ЭДС е_к.

Применением дополнительных полюсов.

Располагаются в зоне коммутации между главными полюсами, МДС дополнительных полюсов компенсирует МДС реакции якоря и создаёт поток дополнительных полюсов при вращении в котором в коммутируемой секции наведётся ЭДС вращения, равная и противоположно направленная реактивной ЭДС.

Средн. значение реактивной ЭДС за время коммутации секции может быть записано следующим образом:

, где Wc- число витков комм. секции; Vя – лин. скорость якоря; l1 – активная длина секции; буква «кси» - средняя эквивалентная проводимость для полей рассеяния замыкающихся вокруг коммутируемой секции; А – лин. нагрузка.

, где lk – длина доп полюса; Вк – индукция под доп полюсом (ДП).

МДС ДП рассчитывается из условия обеспечения равенства еr=ek, что соответствует среднепрямолинейной коммутации.

Для получения оптимальной коммутации МДС доп полюсов увеличивают на 10….15 %. Для того чтобы при изменении тока якоря характер коммутации остался без изменения (это возможно, если ek будет изменяться пропорционально току якоря), магнитная цепь полюсов делается ненасыщенной.

Направление реактивной ЭДС соответствует направлению ком-ых токов секций до начала ком-ого процесса. Дополнительный полюс компенсирует МДС реакции якоря и создает поток под действием которого в ком-ой секции создается ЭДС вращения, направленное против реактивной ЭДС(еr=ek)

Для генератора полярность первого добавочного полюса после главного (если он северный), по направлению вращения должна быть ЮЖНОЙ. Для двигателя наоборот. Так как направление ЭДС и тока в секции генератора направлены одинаково, то у двигателя наоборот

Для определения правильности полярности дополнительных, под доп. полюсами устанавливается решетка, многовитковая подключаемая к гальванометру. После этого собирается схема при которой доп. полюса отключаются и в заторможенной машине в якорь подаётся i и определяется направление в котором будет отклонятся стрелка гальванометра, далее подаётся питание в соответствии со схемой доп. полюсов отсутствует, также определяется направление отклонения стрелки гальванометра, при правильной полярности в 1 и 2 сл направление должно быть различно.

Полярность главных полюсов опр-ся аналогичным способом.