Metoda izboljšanja komutacije enosmernega motorja

Obstaja več načinov za izboljšanje komutacije enosmernih motorjev:
1. Namestite drog za vzvratno vožnjo
Trenutno je najučinkovitejši način namestitev vzvratne palice. Da bi odpravili škodljiv učinek reaktančne elektromotorne sile in rezalne elektromotorne sile na komutacijo v komutacijskem elementu, se uporablja komutacijski pol, njegovo železno jedro se imenuje železno jedro komutacijskega pola, komutacijski pol je nastavljen na geometrijsko nevtralno linijo med N in S glavni magnetni poli, komutacijsko navitje in navitje armature v seriji, ki jih vzbuja armaturni tok, je smer, ki jo ustvarja komutacijski pol, nasprotna smeri magnetomotorne sile armature, poleg premagovanja armaturne reakcije magnetomotorne sile, je vzpostavljeno tudi komutacijsko magnetno polje Bk v zračni reži, kjer se nahaja komutacijski element, komutacijski element reže Bk in se inducira komutacijska elektromotorna sila ek, smer ek pa je nasprotna smeri er+ea, kar nasprotuje učinku er+ea in izboljša komutacijo.
Ker je er+ea sorazmeren s tokom armature, bi moralo biti magnetno polje komutacijskega pola, ki ustvarja ek, prav tako sorazmerno s tokom armature, tako da je komutacijsko navitje zaporedno z navitjem armature in komutacijsko magnetno vezje ne sme biti nasičeno. Običajno je med jarem in jedrom pola komutatorja vstavljena nemagnetna regulacijska plošča ustrezne debeline, da se ohrani nenasičenost magnetnega kroga komutatorja.
Trenutno so enosmerni motorji nad 1kW opremljeni s komutatorskimi poli.
2. Izberite pravo krtačo
Prisotnost kontaktnega upora med krtačo in komutatorjem lahko zmanjša dodatni tok in izboljša komutacijo. Enosmerni motorji ne uporabljajo kovinskih ščetk z majhnim kontaktnim uporom, ampak uporabljajo karbonske in grafitne ščetke. Vendar pa ne morete poljubno izbrati ščetke z velikim uporom, sicer se bo padec kontaktne napetosti med ščetko in komutatorjem povečal, komutator bo proizvedel več toplote in izguba energije bo velika.
3. Kompenzacijsko navitje
Komutacijski pol premaga vpliv magnetnega polja reakcije armature, kjer se nahaja komutacijski element, in reakcija armature zunaj te točke še vedno obstaja. Če je njegov učinek zelo močan, bo imel magnetni tok na obeh straneh magnetnega pola različne učinke. Če je gostota magnetnega pretoka polovnega čevlja visoka, je napetost armaturnega navitja pod tem delom previsoka, napetostna razlika med komutatorsko ploščo, ki je nanjo priključena, pa je prevelika in nastajajo iskre. V tem času je kompenzacijsko navitje nastavljeno zaporedno z navitjem armature na čevlju pola glavnega magnetnega pola in tok armature teče skozi kompenzacijsko navitje, kar lahko popolnoma odpravi reakcijo armature. Kompenzacijska navitja se dejansko uporabljajo samo v velikih enosmernih motorjih.
4. Premaknite položaj krtače
Pri enosmernih motorjih z majhno zmogljivostjo brez nameščenega kolektorskega pola je mogoče komutacijo izboljšati s premikanjem ščetke stran od geometrijske nevtralne črte pod ustreznim kotom, pri generatorju se ščetka premika vzdolž armature in obratno pri motorju. Zato komutacijski element zapusti geometrijsko nevtralno črto in vstopi v glavni magnetni pol, glavni magnetni pol pa nadomesti komutacijski magnetni pol. Inducirani elektromotorni sili ef in er sta enaki po velikosti in nasprotni smeri ter se medsebojno izničita, da dosežeta namen izboljšanja komutacije.
Pomanjkljivost te metode je, da se bo po tem, ko krtača zapusti geometrijsko nevtralno črto, ustvarila magnetomotorna sila neposredne osi armature, ki je razmagnetila glavno magnetno polje. Drugič, ker se er spreminja z velikostjo bremena, bi se moral tudi ef spreminjati z velikostjo bremena, kar zahteva, da se kot gibanja krtače spreminja z velikostjo bremena, kar je nemogoče. Zato je ta metoda primerna samo za motorje z majhno spremembo obremenitve.
Zgornja analiza temelji na popolnem stiku med površino komutatorja in ščetko. Toda dejanska površina komutatorja je vedno nemogoča, da bi bila zelo okrogla, poleg tega je prah, krtača visokohitrostnega enosmernega motorja še vedno utripa, zlasti sam železniški motor ima tudi vibracije. Za te priložnosti se pogosto upa, da je zasnova komutacijske elektromotorne sile večja. Enosmerni motor z močno spreminjajočo se obremenitvijo mora biti zasnovan tudi z večjo komutacijsko elektromotorno silo.