Per què s'utilitza el commutador a les màquines de corrent continu?

A commutadors'utilitza en màquines de corrent continu (corrent continu), com ara motors de corrent continu i generadors de corrent continu, per diverses raons importants:

Conversió de CA a CC: En els generadors de CC, el commutador serveix per convertir el corrent altern (CA) induït als bobinats de l'induït en sortida de corrent continu (CC). A mesura que l'induït gira dins del camp magnètic, el commutador inverteix la direcció del corrent a cada bobina de l'induït en el moment adequat, assegurant que el corrent de sortida generat flueixi de manera consistent en una direcció.

Manteniment de la direcció del corrent: en els motors de corrent continu, el commutador assegura que la direcció del corrent a través dels bobinatges de l'induït es mantingui constant mentre el rotor gira dins del camp magnètic. Aquest flux unidireccional de corrent produeix un parell continu que impulsa la rotació del motor.

Generació de parell: invertint periòdicament la direcció del corrent en els bobinats de l'induït, el commutador genera un parell constant en els motors de corrent continu. Aquest parell permet que el motor superi la inèrcia i les càrregues externes, donant lloc a una rotació suau i contínua.

Prevenció de curtcircuits de l'induït: els segments del commutador, aïllats entre si, eviten curtcircuits entre les bobines de l'induït adjacents. A mesura que el commutador gira, assegura que cada bobina de l'induït mantingui el contacte elèctric amb el circuit extern a través dels raspalls alhora que s'evita el contacte amb les bobines veïnes.

Control de velocitat i parell: el disseny del commutador, juntament amb el nombre de segments i la configuració del bobinat, permet controlar les característiques de velocitat i parell de les màquines de corrent continu. Mitjançant la variació de factors com ara la tensió aplicada i la força del camp magnètic, els operadors poden ajustar la velocitat i la sortida del parell del motor o del generador per adaptar-se a requisits específics.

En general, elcommutadorté un paper crucial en el funcionament de les màquines de corrent continu facilitant la conversió d'energia elèctrica en energia mecànica (en motors) o viceversa (en generadors), mantenint connexions elèctriques fiables i control sobre la direcció i la magnitud del flux de corrent.