ડીસી મશીનોમાં સ્વિચિંગ

ડીસી મશીનોમાં સ્વિચિંગ એ આર્મચર વિન્ડિંગના વાયરમાં પ્રવાહની દિશામાં ફેરફારને કારણે થતી ઘટના તરીકે સમજવામાં આવે છે જ્યારે તેઓ એક સમાંતર શાખાથી બીજી તરફ જાય છે, એટલે કે, જ્યારે બ્રશ્સ સ્થિત છે તે રેખાને પાર કરતી વખતે (થી લેટિન કોમ્યુલેટિઓ - ફેરફાર). ચાલો રિંગ આર્મેચરના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને પરિવર્તનની ઘટનાને ધ્યાનમાં લઈએ.

અંજીરમાં. 1 ચાર વાયર, કલેક્ટરનો ભાગ (બે કલેક્ટર પ્લેટ) અને બ્રશ ધરાવતા આર્મેચર વિન્ડિંગના ભાગનું સ્કેન બતાવે છે. વાયર 2 અને 3 સ્વિચ કરેલ લૂપ બનાવે છે, જે ફિગમાં છે. 1, a એ સ્વિચ કરતા પહેલા જે સ્થાને છે તેમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે, ફિગમાં. 1, c — સ્વિચ કર્યા પછી, અને ફિગમાં. 1, b — સ્વિચિંગ સમયગાળા દરમિયાન. કલેક્ટર અને આર્મેચર વિન્ડિંગ n ની ઝડપ સાથે તીર દ્વારા દર્શાવેલ દિશામાં ફરે છે, બ્રશ સ્થિર છે.

સ્વિચ કરતા પહેલાની ક્ષણે, આર્મચર કરંટ Iya બ્રશ, જમણી કલેક્ટર પ્લેટમાંથી પસાર થાય છે અને આર્મેચર વિન્ડિંગની સમાંતર શાખાઓ વચ્ચે અડધા ભાગમાં વહેંચાયેલું છે. વાયર 1, 2 અને 3 અને વાયર 4 વિવિધ સમાંતર શાખાઓ બનાવે છે.

સ્વિચ કર્યા પછી, વાયર 2 અને 3 બીજી સમાંતર શાખા પર સ્વિચ થયા, અને તેમાંના પ્રવાહની દિશા વિરુદ્ધ થઈ ગઈ. આ ફેરફાર સ્વિચિંગ પિરિયડ Tk, એટલે કે. બ્રશને જમણી પ્લેટથી અડીને ડાબી તરફ જવા માટે જેટલો સમય લાગે છે (ખરેખર બ્રશ એક સાથે અનેક કલેક્ટર પ્લેટોને ઓવરલેપ કરે છે, પરંતુ સૈદ્ધાંતિક રીતે આ સ્વિચિંગ પ્રક્રિયાને અસર કરતું નથી) ...

ચોખા. 1. વર્તમાન સ્વિચિંગ પ્રક્રિયાનો ડાયાગ્રામ

સ્વિચિંગ સમયગાળાની એક ક્ષણ ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 1, બી. સ્વિચ કરવાની સર્કિટ કલેક્ટર પ્લેટ્સ અને બ્રશમાંથી શોર્ટ સર્કિટ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. પરિવર્તનના સમયગાળા દરમિયાન લૂપ 2-3માં પ્રવાહની દિશામાં ફેરફાર થતો હોવાથી, આનો અર્થ એ છે કે લૂપમાંથી વૈકલ્પિક પ્રવાહ વહે છે, વૈકલ્પિક ચુંબકીય પ્રવાહ બનાવે છે.

બાદમાં સ્વિચ કરેલા લૂપમાં e. પ્રેરિત કરે છે. વગેરે v. સ્વ-ઇન્ડક્શન eL અથવા પ્રતિક્રિયાશીલ e. વગેરે v. લેન્ઝના સિદ્ધાંત મુજબ, દા.ત. વગેરે c. સ્વ-ઇન્ડક્શન વાયરમાં વર્તમાનને એ જ દિશામાં રાખવાનું વલણ ધરાવે છે. તેથી, સ્વિચ કરતા પહેલા eL ની દિશા લૂપમાં પ્રવાહની દિશા સાથે એકરુપ છે.

ઇ. વગેરેના પ્રભાવ હેઠળ. c. શોર્ટ-સર્કિટ 2-3 માં સ્વ-ઇન્ડક્શન, એક મોટો વધારાનો વર્તમાન id વહે છે, કારણ કે લૂપનો પ્રતિકાર નાનો છે. ડાબી પ્લેટ સાથે બ્રશના સંપર્કના બિંદુ પર, આઈડી પ્રવાહ આર્મેચર પ્રવાહની વિરુદ્ધ નિર્દેશિત થાય છે, અને જમણી પ્લેટ સાથે બ્રશના સંપર્કના બિંદુ પર, આ પ્રવાહોની દિશા એકરુપ થાય છે.

સ્વિચિંગ સમયગાળાના અંતની નજીક, જમણી પ્લેટ સાથે બ્રશનો સંપર્ક વિસ્તાર ઓછો અને વર્તમાન ઘનતા વધારે છે. સ્વિચિંગ અવધિના અંતે, જમણી પ્લેટ સાથે બ્રશનો સંપર્ક તૂટી જાય છે અને ઇલેક્ટ્રિક આર્ક રચાય છે.વર્તમાન ID જેટલું ઊંચું છે, તેટલું વધુ શક્તિશાળી આર્ક.

જો પીંછીઓ ભૌમિતિક તટસ્થ પર સ્થિત હોય, તો પછી સ્વિચ કરેલ સર્કિટમાં આર્મેચરનો ચુંબકીય પ્રવાહ e. વગેરે વિ. હેબ્રનું પરિભ્રમણ. અંજીરમાં. 2 મોટા સ્કેલ પર ભૌમિતિક તટસ્થ અને e ની દિશા પર સ્થિત સ્વિચ કરેલ લૂપના વાહક દર્શાવે છે. વગેરે c. સ્વિચ કરતા પહેલા આ વાયરમાં આર્મેચર કરંટની દિશા સાથે સુસંગત જનરેટર માટે સ્વ-ઇન્ડક્ટન્સ eL.

Heb ની દિશા જમણી બાજુના નિયમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને હંમેશા eL ની દિશા સાથે મેળ ખાય છે. પરિણામે, આઈડી પણ વધુ વધે છે. બ્રશ અને કલેક્ટર પ્લેટ વચ્ચેના પરિણામી ઇલેક્ટ્રિક આર્ક કલેક્ટરની સપાટીને નષ્ટ કરી શકે છે, પરિણામે બ્રશ અને કલેક્ટર વચ્ચેનો સંપર્ક નબળો પડે છે.

ચોખા. 2. કમ્યુટેશન લૂપમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સની દિશા

સ્વિચિંગની સ્થિતિમાં સુધારો કરવા માટે, પીંછીઓને ભૌતિક તટસ્થતામાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે. જ્યારે પીંછીઓ ભૌતિક તટસ્થ પર સ્થિત હોય છે, ત્યારે સમાવિષ્ટ કોઇલ બાહ્ય ચુંબકીય પ્રવાહને પાર કરતી નથી અને e. વગેરે v. પરિભ્રમણ પ્રેરિત નથી. જો તમે ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે બ્રશને ભૌતિક તટસ્થતાથી આગળ ખસેડો છો. 3, પછી સ્વિચ કરેલ લૂપમાં પરિણામી ચુંબકીય પ્રવાહ e ને પ્રેરિત કરશે. વગેરે ek સાથે, જેની દિશા e ની દિશાની વિરુદ્ધ છે. વગેરે v. સ્વ-ઇન્ડક્શન eL.

આ રીતે, માત્ર ઇ. તેને વળતર આપવામાં આવશે. વગેરે v. પરિભ્રમણ, પણ e. વગેરે. v. સ્વ-ઇન્ડક્શન (આંશિક અથવા સંપૂર્ણ). અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, ભૌતિક તટસ્થનો શીયર એંગલ હંમેશા બદલાય છે, અને તેથી બ્રશ સામાન્ય રીતે તેના કેટલાક સરેરાશ કોણ પર સરભર કરવામાં આવે છે.

ઈ નો ઘટાડો. વગેરે સાથેસમાવવામાં આવેલ લૂપમાં વર્તમાન આઈડીમાં ઘટાડો અને બ્રશ અને કલેક્ટર પ્લેટ વચ્ચેના ઈલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જના નબળાઈ તરફ દોરી જાય છે.

વધારાના ધ્રુવો (ફિગ. 4 માં Ndp અને Sdn) સ્થાપિત કરીને સ્વિચિંગની સ્થિતિમાં સુધારો કરવો શક્ય છે. વધારાના ધ્રુવ ભૌમિતિક તટસ્થ સાથે સ્થિત છે. જનરેટર માટે, સમાન નામનો વધારાનો ધ્રુવ આર્મેચરના પરિભ્રમણની દિશામાં મુખ્ય ધ્રુવની પાછળ સ્થિત છે, અને મોટર માટે - ઊલટું. વધારાના ધ્રુવોના વિન્ડિંગ્સ આર્મચર વિન્ડિંગ સાથે શ્રેણીમાં એવી રીતે જોડાયેલા હોય છે કે તેમના દ્વારા બનાવેલ ફ્લક્સ Fdp આર્મેચર ફ્લક્સ Fya તરફ નિર્દેશિત થાય છે.

ચોખા. 3. સ્વિચિંગ લૂપમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સની દિશા જ્યારે પીંછીઓને ભૌતિક તટસ્થથી આગળ ખસેડવામાં આવે છે

ચોખા. 4. વધારાના ધ્રુવોના વિન્ડિંગ્સનું સર્કિટ ડાયાગ્રામ

બંને પ્રવાહ એક જ પ્રવાહ (આર્મચર કરંટ) દ્વારા બનાવવામાં આવ્યા હોવાથી, વધારાના ધ્રુવોના વિન્ડિંગના વળાંકની સંખ્યા અને તેમની અને આર્મચર વચ્ચેના હવાના અંતરને પસંદ કરવાનું શક્ય છે જેથી દરેક આર્મચર પર ફ્લક્સ મૂલ્યમાં સમાન હોય. વર્તમાન સહાયક ધ્રુવ પ્રવાહ હંમેશા આર્મેચર પ્રવાહને વળતર આપશે અને આમ ઇ. વગેરે v. સ્વિચ કરેલા લૂપમાં કોઈ પરિભ્રમણ હશે નહીં.

વધારાના ધ્રુવો સામાન્ય રીતે બનાવવામાં આવે છે જેથી તેમનો પ્રવાહ સ્વિચ કરેલ સર્કિટમાં e પ્રેરિત કરે. ડી. s બરાબર eL + Heb. પછી જમણી કલેક્ટર પ્લેટમાંથી બ્રશને અલગ કરવાની ક્ષણે (ફિગ. 1, c જુઓ) ઇલેક્ટ્રિક આર્ક થતું નથી.

1 કેડબલ્યુ અને તેથી વધુની શક્તિવાળા ઔદ્યોગિક સીધા વર્તમાન મશીનો વધારાના ધ્રુવોથી સજ્જ છે.