Коммутатор меняет AC на DC?

В сфере электротехникикоммутаторявляется жизненно важным компонентом как в генераторах постоянного тока, так и в двигателях постоянного тока. Хотя его роль может показаться сложной, понимание ее функции может дать ценную информацию о том, как работают эти устройства. В частности, коммутатор играет решающую роль в преобразовании электрического тока из одной формы в другую. Но заменяет ли коммутатор AC на DC? Давайте рассмотрим этот вопрос более подробно.

Для начала важно понять разницу между AC (переменным током) и DC (постоянный ток). AC характеризуется синусоидальной формой волны, которая чередуются в направлении с течением времени, в то время как DC течет только в одном направлении. В контексте генераторов и двигателей DC коммутатор имеет решающее значение для преобразования тока между этими двумя формами.

В генераторе постоянного тока коммутатор служит для преобразования переменного тока, генерируемого в обмотках арматуры в DC. Когда арматура вращается в магнитном поле, он генерирует напряжение переменного тока в своих обмотках. Коммутатор в сочетании с кистями собирает это напряжение переменного тока и преобразует его в DC, обращая вспять полярность выходного тока каждую половину цикла. Этот процесс гарантирует, что выходное напряжение остается постоянным в направлении, создавая тем самым DC.

С другой стороны, в двигателе DCкоммутаториграет похожую, но немного другую роль. В то время как двигатель питается DC, коммутатор используется для преобразования этого DC в AC в обмотках арматуры. Это может показаться нелогичным, так как двигатели постоянного тока работают от DC, но процесс необходим для эффективного работы двигателя. Когда арматура вращается, коммутатор и щетки распределяют входной ток постоянного тока по обмоткам арматуры таким образом, что он создает магнитное поле переменного тока в двигателе. Это магнитное поле AC взаимодействует с постоянными магнитами двигателя, в результате чего арматура вращается и производит крутящий момент.

В обоих случаях коммутатор необходим для преобразования тока между переменным током и DC. Тем не менее, важно отметить, что сам коммутатор физически не изменяет ток с AC на DC или наоборот. Вместо этого он опирается на механическое вращение якоря и конструкцию кистей для достижения этого преобразования.

АкоммутаторДизайн имеет решающее значение для его функции. Обычно он состоит из цилиндрической сегментированной поверхности, сделанной из меди или другого проводящего материала. Эти сегменты изолированы друг от друга и связаны с обмотками якоря. Когда арматура вращается, кисти едут на поверхности коммутатора, устанавливая контакт с различными сегментами и соответствующим образом распределяя ток.