Kodėl nuolatinės srovės mašinose naudojamas komutatorius?

A komutatoriusyra naudojamas nuolatinės srovės (nuolatinės srovės) mašinose, tokiose kaip nuolatinės srovės varikliai ir nuolatinės srovės generatoriai, dėl kelių svarbių priežasčių:

Kintamosios srovės konvertavimas į nuolatinę srovę: nuolatinės srovės generatoriuose komutatorius skirtas kintamajai srovei (AC), indukuotai armatūros apvijose, paversti nuolatinės srovės (DC) išėjimu. Kai armatūra sukasi magnetiniame lauke, komutatorius atitinkamu momentu pakeičia srovės kryptį kiekvienoje armatūros ritėje, užtikrindamas, kad generuojama išėjimo srovė tekėtų nuosekliai viena kryptimi.

Srovės krypties palaikymas: nuolatinės srovės varikliuose komutatorius užtikrina, kad srovės kryptis per armatūros apvijas išliktų pastovi, kai rotorius sukasi magnetiniame lauke. Šis vienakryptis srovės srautas sukuria nuolatinį sukimo momentą, kuris skatina variklio sukimąsi.

Sukimo momento generavimas: periodiškai keisdamas srovės kryptį armatūros apvijose, komutatorius nuolatinės srovės varikliuose sukuria pastovų sukimo momentą. Šis sukimo momentas leidžia varikliui įveikti inerciją ir išorines apkrovas, todėl sukimasis yra sklandus ir nenutrūkstamas.

Armatūros trumpųjų jungčių prevencija: Komutatoriaus segmentai, izoliuoti vienas nuo kito, apsaugo nuo trumpojo jungimo tarp gretimų armatūros ritių. Kol komutatorius sukasi, jis užtikrina, kad kiekviena armatūros ritė per šepečius palaikytų elektrinį kontaktą su išorine grandine, išvengiant kontakto su gretimomis ritėmis.

Greičio ir sukimo momento valdymas: Komutatoriaus konstrukcija kartu su segmentų skaičiumi ir apvijų konfigūracija leidžia valdyti nuolatinės srovės mašinų greitį ir sukimo momento charakteristikas. Naudodami įvairius veiksnius, pvz., taikomą įtampą ir magnetinio lauko stiprumą, operatoriai gali reguliuoti variklio arba generatoriaus greitį ir sukimo momentą, kad atitiktų konkrečius reikalavimus.

Apskritai,komutatoriusvaidina lemiamą vaidmenį nuolatinės srovės mašinų veikime, nes palengvina elektros energijos pavertimą mechanine energija (varikliuose) arba atvirkščiai (generatoriuose), išlaikant patikimus elektros ryšius ir kontroliuojant srovės srauto kryptį bei dydį.