Motor de gasoil.
Cicle dièsel

Motor endotèrmic
Caixa de canvis

Commutador

Commutador

El commutador o col·lector és un component d'un motor elèctric format per tires de coure electrolític dur amb material aïllant en el medi (anteriorment micanita, avui dia plàstic). El conjunt està aïllat a l'eix del rotor i les fulles de coure estan connectades als debanats d'ancoratge. Les escombretes de carbó instal·lades permanentment fan contacte amb el col·lector i proporcionen potència als debanats d'ancoratge.

Un commutador és un interruptor elèctric rotatiu en certs tipus de motors elèctrics i generadors elèctrics que periòdicament canvia la direcció del corrent entre el rotor i el circuit extern. En un motor, proporciona l'energia a la millor ubicació en el rotor, i en un generador, rep l'energia de forma similar. Com un interruptor, té una excepcional llarga vida útil, tenint en compte el nombre d'obertures i tancaments que ocorren en operació normal.

El commutador va ser utilitzat per primera vegada per Hippolyte Pixii en 1833, basat en una idea d'André-Marie Ampère. Antonio Pacinotti va construir a Pisa en 1859 un prototip d'una màquina de CC per inducció amb un anell radial i un col·lector o col·lector radial. Ell va millorar el commutador a construir des de múltiples segments en lloc dels dos a Pixii. Aquest disseny es coneix amb el nom de "Anell de Pacinotti".

Al voltant de 1869 Zénobe Gramme va introduir una sèrie de millores importants. Va aconseguir produir un model que pot lliurar un corrent continu prou gran i constant a una capacitat relativament important per al seu ús en laboratoris.

Objectiu del commutador

El commutador és una part important en el funcionament d'una màquina de corrent continu. Aquest proporciona dues coses:

Igual que amb un anell lliscant, proporciona una connexió elèctrica entre les escombretes de carbó estacionàries i l'eix giratori amb els debanats del rotor.

El corrent altern generat en girar les bobines del rotor més enllà dels imants de camp fix es converteix en una tensió de CC (alternador) o inverteix la direcció del corrent en els debanats del rotor perquè l'armadura continuï girant (motor) .

Un commutador és en realitat un rectificador mecànic i un interruptor giratori en un. Invertir la direcció del flux en el debanat es diu commutació.

Principi de funcionament

Un commutador consisteix en un conjunt de barres de contacte fixades a l'eix giratori d'una màquina, i connectades als debanats de l'armadura. A mesura que l'eix gira, el commutador inverteix el flux de corrent en un debanament. Per a un debanat d'armadura individual, quan l'eix ha completat mitja volta, el debanat ara està connectat de manera que el corrent flueixi a través d'ell en direcció oposada a la inicial.

En un motor, el corrent de l'armadura fa que el camp magnètic fix exerceixi una força de rotació o un parell de torsió, al bobinatge per fer que giri. En un generador, el parell mecànic aplicat a l'eix manté el moviment del debanament de l'armadura a través del camp magnètic estacionari, induint un corrent en el debanat. Tant en el cas del motor com del generador, el commutador inverteix periòdicament la direcció del flux de corrent a través del debanament, de manera que el flux de corrent en el circuit extern a la màquina continua en una sola direcció.

Commutador pràctic simplificat

Els commutadors pràctics tenen almenys tres segments de contacte, per evitar un punt "mort" on dos raspalls puentean simultàniament sol dos segments del col·lector. Els raspalls es fan més amples que l'espai aïllat, per garantir que les escombretes estiguin sempre en contacte amb una bobina d'armadura.

Per als commutadors amb almenys tres segments, tot i que el rotor potencialment pot aturar-se en una posició on dos segments del commutador toquen un raspall, això només desactiva un dels braços del rotor mentre que els altres seguiran funcionant correctament. Amb els braços del rotor restants, un motor pot produir suficient parell motor per començar a girar el rotor, i un generador pot proporcionar potència útil a un circuit extern.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 27 de agost de 2018

Tornar