Mesin DCMesin Listrik
Metode Meningkatkan Komutasi
Ada tiga metode utama Meningkatkan Komutasi atau mendapatkan pergantian (komutasi) berkilau. Ini adalah Komutasi Resistansi dan Komutasi Tegangan dan Belitan Kompensasi.
Selanjutnya, komutasi tegangan terdiri dari dua metode lain yang digunakan untuk menghasilkan tegangan yang disuntikkan, yang disebut sebagai kutub komutasi atau interpol dan Pergeseran Kuas.
Metode Meningkatkan Komutasi berikut dijelaskan secara rinci di bawah ini.
Komutasi (Pergantian) Resistansi
Metode Pergantian Resistansi menggunakan sikat karbon untuk meningkatkan pergantian. Penggunaan sikat karbon membuat resistansi kontak antara segmen komutator dan sikat tinggi. Resistansi kontak yang tinggi ini memiliki kecenderungan untuk memaksa arus dalam kumparan hubung singkat berubah sesuai dengan persyaratan pergantian.
Komutasi (Pergantian) Tegangan
Pada metode Pergantian Tegangan, pengaturan dibuat untuk menginduksi tegangan pada kumparan yang mengalami proses pergantian, yang akan menetralkan tegangan reaktansi. Tegangan yang diinjeksikan ini berlawanan dengan tegangan reaktansi. Jika nilai tegangan yang diinjeksikan dibuat sama dengan tegangan reaktansi, maka akan terjadi pembalikan arus yang cepat pada kumparan hubung singkat dan akibatnya akan terjadi pergantian kilau.
Dua metode yang digunakan untuk menghasilkan tegangan injeksi yang berlawanan dengan tegangan reaktansi adalah sebagai berikut.
Pergeseran Kuas
Efek dari reaksi jangkar adalah menggeser sumbu netral magnet (MNA) ke arah putaran generator dan berlawanan dengan arah putaran motor. Reaksi jangkar membentuk fluks di zona netral. Tegangan kecil diinduksi dalam koil komutator karena memotong fluks.
Komutasi Kutub atau Interpol
Interpoles adalah kutub sempit yang ditempatkan di antara kutub utama dan melekat pada stator. Interpoles disebut juga kutub komutator atau Campoles. Gulungan antar kutub dihubungkan secara seri dengan jangkar karena antar kutub harus menghasilkan fluks yang berbanding lurus dengan arus jangkar.
Armature dan gaya gerak magnet interpol dipengaruhi secara bersamaan oleh arus armature yang sama. Akibatnya, fluks jangkar di zona pergantian, yang cenderung menggeser sumbu netral magnet, dinetralkan oleh komponen fluks interpol yang sesuai.
Interpol harus menginduksi tegangan pada konduktor yang mengalami pergantian yang berlawanan dengan tegangan yang disebabkan oleh pergeseran bidang netral dan tegangan reaktansi.
Dalam kasus generator:
Pergeseran bidang netral berada dalam arah rotasi. Dengan demikian, konduktor yang mengalami pergantian, polaritas interpol harus sama yaitu mirip dengan kutub utama berikutnya dalam arah rotasi. Untuk melawan tegangan ini, antar kutub harus memiliki fluks yang berlawanan, yaitu fluks kutub utama di depan sesuai dengan arah putaran.
Dalam kasus motor:
Untuk motor, bidang netral bergeser berlawanan dengan arah putaran, dan konduktor yang mengalami pergantian memiliki fluks yang sama dengan kutub utama. Untuk menentang tegangan ini, interpole harus memiliki polaritas yang sama dengan kutub utama sebelumnya. Polaritas antar kutub dan kutub utama berlawanan arah putaran.
Polaritas antar kutub ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Interpoles hanya berfungsi untuk memberikan fluks yang cukup untuk memastikan pergantian yang baik. Mereka tidak mengatasi distorsi fluks yang dihasilkan dari magnetisasi silang mmf dinamo.
Selama kelebihan beban yang parah atau beban yang berubah dengan cepat, tegangan antara segmen komutator yang berdekatan dapat menjadi sangat tinggi. Ini mengionisasi udara di sekitar komutator sampai menjadi cukup konduktif. Sebuah busur didirikan dari sikat ke sikat. Fenomena ini dikenal sebagai Flashover.
Busur ini cukup panas untuk melelehkan segmen komutator. Itu harus dipadamkan dengan cepat. Untuk mencegah flashover, belitan kompensasi digunakan.
Gulungan Kompensasi
Metode yang paling efisien untuk menghilangkan masalah reaksi jangkar dan flashover dengan menyeimbangkan mmf jangkar adalah belitan kompensasi. Gulungan ditempatkan di slot yang disediakan di permukaan kutub sejajar dengan konduktor rotor. Gulungan ini dihubungkan secara seri dengan belitan jangkar.
Arah arus pada belitan kompensasi harus berlawanan dengan arah pada belitan jangkar tepat di bawah permukaan kutub. Dengan demikian, belitan kompensasi menghasilkan mmf yang sama dan berlawanan dengan gaya gerak magnet jangkar. Belitan kompensasi mendemagnetisasi atau menetralkan fluks jangkar yang dihasilkan oleh konduktor jangkar. Fluks per kutub kemudian tidak terganggu oleh fluks jangkar terlepas dari kondisi beban.
Kelemahan utama dengan gulungan kompensasi adalah bahwa mereka sangat mahal. Penggunaan utama belitan kompensasi adalah dalam kasus-kasus tertentu, seperti yang diberikan di bawah ini:
- Pada mesin besar yang mengalami kelebihan beban berat atau penyumbatan.
- Pada motor kecil mengalami pembalikan mendadak dan akselerasi tinggi.
Ini semua tentang Metode Meningkatkan Pergantian (Komutasi).