Komutator (elektrotechnika): Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Nie podano opisu zmian
ilustracja
Linia 1:
{{Inne znaczenia|elementu elektrycznego|[[komutator|inne znaczenia słowa '''komutator''']]}}
[[Plik:Universal motor commutator.jpg|mały|453x453px|Komutator w silniku uniwersalnym z odkurzacza. Części: (A) komutator, (B) szczotka, (C) uzwojenia wirnika ([[twornik]]), (D) [[stojan]] (F) uzwojenie pola, (E) prowadnice szczotek]]
[[Plik:Kommutator animiert.gif|thumb|Zasada działania komutatora przystosowanego do prądu stałego]]
[[Plik:Komutator_silnika_elektrycznego_prądu_stałego.jpg|thumb|Komutator silnika elektrycznego prądu stałego i przylegające do niego szczotki]]
[[Plik:Commutator - Sectional View.png|mały|Przekrój poprzeczny komutatora, który można zdemontować do naprawy.]]
 
'''Komutator''' – element przełączający, umieszczany na [[wirnik]]u komutatorowych [[maszyna elektryczna|maszyn elektrycznych]] (silników prądu stałego i generatorów prądu stałego zwanych także prądnicami). Komutator umożliwia przepływ prądu elektrycznego do wirnika synchronicznie z obrotem wirnika, przełączając kierunek prądu w uzwojeniach wirnika wraz z jego obrotem. Komutator zbudowany jest z [[dielektryk|dielektrycznego]] walca o wysokiej odporności temperaturowej, nałożonego na oś wirnika. Na powierzchni walca umieszczone są wzdłużnie sekcje, najczęściej miedziane. Do nich podłączone są kolejne uzwojenia wirnika. Sekcje izolowane są między sobą przy pomocy przekładek [[polimer]]owych. Po powierzchni walca ślizgają się [[grafit]]owe [[szczotka (elektrotechnika)|szczotki]], dociśnięte przez sprężyny.
 
Linia 8 ⟶ 9:
 
W przypadku silnika prądu stałego komutator pozwala na takie przełączanie uzwojeń wirnika, by kierunek [[Siła elektrodynamiczna|siły elektrodynamicznej]] powstającej w wirniku był stały.
 
== Patenty ==
* Elihu Thomson - [https://www.google.com/patents/US242488 U.S. Patent 242,488] - ''Commutators for Dynamo Electric Machines'' - 1881 7 Czerwiec.
* Henry Jacobs - [https://www.google.com/patents/US246612 U.S. Patent 246,612] - ''Commutator for Magneto Electric Machines'' - 1881 6 październik.
* Frank. B. Rae & Clarence. L. Healy - [https://www.google.com/patents/US294270 U.S. Patent 294,270] - ''Commutator For Dynamo or Magneto Electric Machines'' - 1884 26 luty.
* Nikola Tesla - [https://www.google.com/patents/US334823 U.S. Patent 334,823] - ''Commutator for Dynamo Electric Machines'' - 1886 26 styczeń.
* Thomas E. Adams - [https://www.google.com/patents/US340537 U.S. Patent 340,537] - ''Commutator for Dynamo-Electric Machines'' - 1886 27 kwiecień.
* Nikola Tesla - [https://www.google.com/patents/US382845 U.S. Patent 382,845] - ''Commutator for Dynamo Electric Machines'' - 1888 15 maja.
 
== Najprostszy komutator praktyczny ==
Praktyczne komutatory mają co najmniej trzy miejsca styków, aby zapobiec "martwemu" miejscu, gdzie dwie szczotki równocześnie łączą tylko dwa segmenty komutatora. Szczotki są szersze niż izolowana szczelina, aby szczotki zawsze stykały się z cewką uzwojeń. W przypadku komutatorów z co najmniej trzema segmentami, mimo, że wirnik może potencjalnie zatrzymać się w miejscu, w którym dwa segmenty komutatora dotykają jednej szczotki, to tylko dezaktywuje jedno z ramion wirnika, podczas gdy inne będą działać prawidłowo. Przy pozostałych ramionach wirnikowych silnik może wytworzyć wystarczający moment obrotowy, aby rozpocząć obracanie się wirnika, a generator może dostarczyć użyteczną moc do obwodu zewnętrznego.<gallery>
Plik:Simplest Possible Commutator - Rotor View.JPG|3 biegunowy rotor w porównaniu z linijką
Plik:Simplest Possible Commutator - Brushes.JPG|Zbliżenie na szczotki w komutatorze na prąd stały
Plik:Simplest Possible Commutator - Motor Body.JPG|
</gallery>
[[Plik:Tiny motor windings - commutator - brushes in Zip Zaps toy R-C car.jpg|mały|Mały, 5-segmentowy komutator o średnicy mniejszej niż 2 mm, na silniku prądu stałego w zabawkowym samochodzie z systemem ZipZaps.]]
[[Plik:Commutator brush types.png|mały|Różne rodzaje szczotek miedzianych i węglowych]]
[[Plik:Commutator - Crocker-Wheeler Carbon Brush Gear (600dpi).png|mały|Uchwyt szczotki węglowej z pojedynczymi zaciskami i regulacją naprężeń dla każdego bloku węglowego.]]
[[Plik:Commutator - Brush Contact Angle.png|mały|Różne typy szczotek mają różne kąty styków szczotek]]
[[Plik:Commutator-of-DC-traction-motor-01.jpg|mały|Montaż komutatora i szczotek silnika trakcyjnego; pręty miedziane są widoczne z lżejszymi taśmami izolacyjnymi pomiędzy prętami. Każda ciemnoszara szczotka węglowa posiada krótki, elastyczny przewód połączony miedzią. Części uzwojenia pola silnika, na czerwono, można zobaczyć po prawej stronie komutatora.]]
 
== Linki zewnętrzne ==
* "''[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/comtat.html Commutator and Brushes on DC Motor]''". HyperPhysics, Physics and Astronomy, Georgia State University.
* "[https://web.archive.org/web/20080820143443/http://mitchell-electronics.com/downloads/AN5000-PD01.pdf PM Brushless Servo Motor Feedback Commutation Series – Part 1] Commutation Alignment – Why It Is Important." Mitchell Electronics.
* "[https://web.archive.org/web/20080820142827/http://mitchell-electronics.com/downloads/AN5000-PD02.pdf PM Brushless Servo Motor Feedback Commutation Series – Part 2] Commutation Alignment – How It Is Accomplished." Mitchell Electronics.
[[plik:Kommutator universalmotor stab.jpg|thumb|left|300px|Wirnik małego silnika z komutatorem]]
{{commonscat|Electrical commutators}}