Комутація.

Роботамашинпостійного струмучасто супроводжується іскрінням між щітками і колектором. Сильне іскріння робить нормальнуроботумашини неможливою.

Причинами іскріння можуть бути механічні дефекти: шорстка поверхня колектора, слабий тиск щіток, забруднення колектора, вібрація і інші несправності, що призводять до порушення в окремі моменти часу контакту щіток з колектором.

Упроцесі експлуатації бувають випадки, коли машина,цілкомсправна в механічномувідношенні,сильно іскрить.Причиною іскріння тут є фізичний процес, що відбувається при переході щітки з однієїколекторноїпластини на іншу.Сутністьцього процесу пояснимо схемою якірної обмотки з 16 стержнями (див. рисунок).

При обертанні якоря колекторні пластини по черзі вступають в контакт з щітками. При цьому перехід щітки з однієї пластини на іншу, наприклад щітки М₁ з пластини А на пластину В, супроводжуватиметься перемиканням секції PQ якірної обмотки з однієї паралельної вітку на іншу. При цьому струм в цій секції змінюється з +I_я/2 на –I_я/2. Внаслідок швидкої зміни струму в секції (на величину I_я) виникає ЕРС самоіндукції е_L, величина якої тим більше, чим вища швидкість обертання якоря. Комплекс явищ, пов’язаних зі зміною напряму струму в замкнених щіткою секціях якірної обмотки, називають комутацією.

ЕРС е_L, що виникає в секції, що комутується, спричиняє появу мікроскопічних дуг між краєм щітки і колекторною пластиною, що йде з-під щітки. Ці дуги зовні сприймаються, як іскріння щіток.

Основним засобом боротьби з комутаційним іскрінням служать додаткові полюси (див. рисунок). Магнітний потік цих полюсів індукує в рухомій секції ЕРС е_к, що комутується, і направлену назустріч ЕРС е_L, так що е_к + е_L  0. Цим усувається виникнення недопустимого іскріння.

Потрібно відмітити, що якщо швидкість обертання машини перевищить гранично допустиме значення, то умова е_к + е_L  0 порушується і машина знову починає іскрити.