The dişli DC motoru sənaye və ticari avadanlıqlarda ən geniş yayılmış hərəkət həllərindən biri olmağa davam edir. Qələmsiz alternativlərin artan qəbuluna baxmayaraq, qələmli dəyişən cərəyan motoru sadəlik, qiymət effektivliyi və etibarlı fırlanma momenti çıxışı kimi xüsusiyyətlər təklif edir ki, bu da bir çox tətbiq sahəsi üçün hələ də vacibdir. Qələmli dəyişən cərəyan motorunun necə işlədiyini və zaman keçdikcə necə yaşlandığını tam anlamaq üçün kommutasiya — yəni motorun ümumiyyətlə fırlanmasını təmin edən daxili proses — haqqında dərin məlumat əldə etmək vacibdir.

Kommutasiya dişli DC motoru rotor fırlandıqca hər bir armatur sarğısında cərəyan istiqamətinin dəyişdirilməsi prosesinə aiddir. Bu keçid əməliyyatı davamlı fırlanmanı təmin edir. Effektiv kommutasiya olmadan, qələmli dəyişən cərəyan motoru dayanacaq və ya qeyri-bərabər moment yaradacaq. Bu mexanizmi başa düşmək mühəndislərə qələmli dəyişən cərəyan motorlarının seçimi, istifadə şəraiti və texniki xidmət qrafikləri ilə bağlı daha ağıllı qərarlar qəbul etməyə kömək edir.
Qələmli DC Motorun Kommutasiyasının Mexanikası
Kommutator və Qələmlərin Birlikdə Necə İşlədiyi
Hər birinin mərkəzində dişli DC motoru kommutator — rotor milinə birləşdirilmiş seqmentli silindrik halqadır. Rotor fırlandıqca sabit karbon qələmlər kommutator seqmentlərinə basaraq elektrik kontaktı yaradır. Bu, cərəyanın fırlanan armatur sarğılarına nəzarət olunan ardıcıllıqla daxil olmasına imkan verir. Hər dəfə qələmli dəyişən cərəyan motorunun kommutator seqmenti qələmin altından keçdikdə, həmin sarğıda cərəyan ya başlayır, ya da istiqamətini dəyişir ki, bu da moment yaradan maqnit sahəsi qarşılıqlı təsirini təmin edir.
Dəyişən cərəyanlı (DC) qələmli motor bu mexaniki açarlanmadan istifadə edərək, qələmsiz dizaynda xarici elektron idarəetmə qurğusunun yerinə keçir. Dəyişən cərəyanlı (DC) qələmli motorlarda qələmlər adətən karbon və ya qrafit birləşmələrindən hazırlanır; bunlar öz-lubrikasiya xüsusiyyətləri və keçiricilikləri ilə seçilir. Qələmlərin basma qüvvəsi və düzgün yerləşdirilməsi dəyişən cərəyanlı (DC) qələmli motorun müxtəlif sürətlərdə və yük şəraitində necə kommutasiya etdiyini müəyyən edən əsas amillərdir.
Armatur Sarımı Ardıcıllığı və Fırlanma Momentinin Davamlılığı
Qələmli dəyişən cərəyan (DC) motorunda armatur rotorun ətrafında paylanmış bir neçə sarğıdan ibarətdir. Bu sarğılar fərdi kommutator seqmentlərinə qoşulur. Qələmli DC motor fırlandıqca, hər bir sarğı fırlanma qüvvəsini saxlayan istiqamətdə cərəyan daşımağa növbə ilə keçir. Qələmli DC motorda sarğı seqmentlərinin sayı nə qədər çox olarsa, moment çıxışı bir o qədər hamar olar, çünki hər bir fırlanma dövründə daha çox cərəyan keçidi baş verir.
Az sayda armatur seqmenti olan qələmli DC motor aşkar şəkildə dalğalanma yaradan moment hasil edir, əks halda isə çox sayda seqmenti olan yaxşı dizayn edilmiş qələmli DC motor daha hamar mexaniki çıxış verir. Bu dizayn nəzərə alınması vacib məsələsidir, xüsusilə qələmli DC motordan sürət sabitliyi və mövqe dəqiqliyi tələb olunan dəqiq tətbiqlər üçün.
Kommutasiya keyfiyyəti və onun qələmli DC motorun performansına təsiri
İskəndərlənmə, istilik və elektrik gürültüsü
Qələmli dəyişən cərəyan motorunda zəif kommutasiya bir neçə iş performansı problemi yaradır. Cərəyanın kollektor seqmentləri arasında keçidi təmiz olmadıqda, qələmlə kollektor arasındakı kontakt nöqtəsində elektrik qövsü əmələ gəlir. Bu qövsün yaranması qələmli dəyişən cərəyan motorunda istilik yaradır, qələm və kollektorun aşınmasını sürətləndirir və elektromaqnit maneələr yaradır. Həssas mühitlərdə zəif kommutasiya edən qələmli dəyişən cərəyan motoru tərəfindən yaradılan elektrik səsi yaxın elektron cihazları və ya idarəetmə sistemlərini pozuna bilər.
Çox yüklənmış və ya yüksək sürətlə işləyən qələmli dəyişən cərəyan motoru kommutasiya qövsü yaratmağa daha meyllidir. Mühəndislər bu problemin həllinə çox vaxt əlavə qütblər (interpolyarlar) olan qələmli dəyişən cərəyan motoru seçməklə yanaşır — bu kiçik köməkçi qütblər əsas sahə qütbləri arasına yerləşdirilir və armatur reaksiya sahəsini ləğv edir. Bu dizayn xüsusiyyəti kommutasiya keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır və tələb olunan iş şəraitində qələmli dəyişən cərəyan motorunun xidmət müddətini uzadır.
Qələmin materialı və kontakt müqaviməti
Dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunda istifadə olunan fırça materialı, hər bir dövrəni dəyişdirən hadisə zamanı cərəyanın necə təmiz keçdiyini birbaşa təsir edir. Sərt fırça qiymətləri dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunda daha uzun ömür təmin edir, lakin daha yüksək kontakt müqaviməti yarada bilər. Daha yumşaq fırça qiymətləri isə aşağı müqavimət və yaxşı kontakt təmin edir, lakin daha sürətlə aşınır. Fırça qiymətinin dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunun konkret iş rejiminə uyğunlaşdırılması, həm performansı, həm də texniki xidmət intervallarını təsir edən bir texniki qərardır.
Fırça yayının təzyiqi dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunda başqa bir ayarlanabilən parametrdır. Çox az təzyiq qeyri-sabit kontakt və artmış qövslənməyə səbəb olur, o halda çox yüksək təzyiq dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunda kommutator səthinin mexaniki aşınmasını sürətləndirir. Bu amillərin tarazlaşdırılması istənilən tətbiq sahəsi üçün dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunun düzgün seçilməsi və saxlanması prosesinin bir hissəsidir.
Dövrəni dəyişdirən dəyişdirici (kommutator) motorunda dövrəni dəyişdirmənin ömrünü saxlamaq və uzatmaq
Yoxlama və aşınma monitorinqi
Qəlqalı dəyişdirici motorun etibarlı işləməsini təmin etmək üçün qəlqalı səthinin müntəzəm yoxlanılması çox vacibdir. Vaxt keçdikcə qəlqalı dəyişdirici motorda nazik oksid təbəqəsi – beləliklə adlandırılan patina əmələ gəlir; bu, əslində kontakt keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Lakin qəlqalı səthi qəlqalı dəyişdirici motorda çuxurlu, dəlikli və ya zərrəciklərlə çirklənərsə, qəlqalı prosesi sürətlə pisləşir. Dövri vizual yoxlamalar və yüngül səthi bərpa etmə əməliyyatları qəlqalı dəyişdirici motorda qəlqalı prosesinin səmərəliliyini saxlamağa kömək edir.
Qəlqalı uzunluğu qəlqalı dəyişdirici motorun texniki xidmət rejiminin başqa bir vacib göstəricisidir. Qəlqalılar tövsiyə olunan minimum uzunluqdan aşağı düşəndə kontakt təzyiqi azalır və qəlqalı dəyişdirici motorda qəlqalı prosesi sabitsizlik göstərir. Qəlqalıların aşınma müddətlərinin izlənilməsi texniki xidmət komandalarına qəlqalı dəyişdirici motorda qəlqalı prosesinin uğursuzluğa uğramasından əvvəl qəlqalıların dəyişdirilməsinə imkan verir.
Aşınmanı sürətləndirən iş şəraiti
Maksimum nominal yüklə davamlı işləyən dövrəli dəyişən cərəyan (dc) mühərriki, orta yük altında işləyən bir mühərrikə nisbətən sürətləndirilmiş kollektor və fırça aşınmasına səbəb olur. İşləmə mühitində rütubət, toz və kimyəvi çirklənmələr də dövrəli dc mühərrikində kommutasiya keyfiyyətini azaldır. Qoruyucu örtüyün seçimi əsas rol oynayır — qapalı və ya süzgəcli qoruyucu örtük içində yerləşdirilən dövrəli dc mühərriki, açıq sənaye mühitinə məruz qalan bir mühərrikə nisbətən daha yaxşı kommutasiya gigiyenası təmin edir.
İstilik idarəsi də vacibdir. İsti işləyən dövrəli dc mühərriki kollektor səthində sürətləndirilmiş oksidləşməyə səbəb olur və təmiz kommutasiyanı təmin edən kontakt filmi zədələyir. Dövrəli dc mühərrikinin uzun istismar müddəti ərzində kommutasiya keyfiyyətini qorumaq üçün onu düzgün ölçüsündə seçmək və kifayət qədər ventilyasiya təmin etməklə istilik reytinqi daxilində saxlamaq ən effektiv üsullardan biridir.
Tez-tez verilən suallar
Dövrəli dc mühərrikində artıq qövslənməyə səbəb olan amillər nələrdir?
Qələmli dəyişən cərəyan motorunda artıq qövslənmə adətən aşınmış qələmlər, zədələnmiş və ya bərabərsiz kommutator səthi, qələm yayının uyğun olmayan gərginliyi və ya qələmli dəyişən cərəyan motorunun nominal yükündən artıq işlədilməsi nəticəsində baş verir. Yüksək yüklərdə armatur reaksiyası da maqnit neytral zonanı pozaraq qələmli dəyişən cərəyan motorunda kommutasiya müddətinin dəqiqliyini azaldır və hər bir açma-qapama hadisəsində qövs enerjisini artırır.
Qələmli dəyişən cərəyan motorunda qələmlər nə vaxt dəyişilməlidir?
Qələmli dəyişən cərəyan motorunda qələmlərin dəyişdirilmə müddəti motorun ölçüsünə, iş rejiminə və iş mühitinə görə dəyişir. Yüngül iş rejimində istifadə olunan qələmli dəyişən cərəyan motorunda qələmlər minlərlə saat ərzində xidmət edə bilər, halbuki davamlı ağır yük altında işləyən qələmli dəyişən cərəyan motorunda qələmlərin hər yüz-iki yüz saatdan sonra yoxlanılması tələb oluna bilər. Həmişə istehsalçının tövsiyələrini izləyin və qələmli dəyişən cərəyan motorunuzda qələmlərin uzunluğunu və kommutatorun vəziyyətini tez-tez monitorinq edin.
Qələmli dəyişən cərəyan motorunda kommutasiya problemləri tam sökülmədən aradan qaldırıla bilərmi?
Qələmli dəyişən cərəyan motorunda kiçik kommutasiya problemləri tez-tez tam sökülmədən həll edilə bilər. Qələmli dəyişən cərəyan motoru aşağı sürətdə işləyərkən kommutator daşı ilə yüngül kommutator səthi bərpa etmək, qələmli dəyişən cərəyan motorunun korpusundan kömür tozunu təmizləmək və qələmlərin yay gərginliyini tənzimləmək sahədə xidmət edilə bilən tədbirlərdir. Bununla belə, əgər qələmli dəyişən cərəyan motorundakı kommutator seqmentləri dərin şəkildə çuxurlu olarsa və ya qələmlərin aşınması çox güclü olarsa, tam xidmət yoxlaması tövsiyə olunur.