Zašto se komutator koristi u DC mašinama?

A komutatorse koristi u DC (jednosmjernoj) mašinama, kao što su DC motori i DC generatori, iz nekoliko važnih razloga:

Pretvaranje AC u DC: U DC generatorima, komutator služi za pretvaranje naizmjenične struje (AC) inducirane u namotajima armature u izlaz jednosmjerne struje (DC). Kako se armatura rotira unutar magnetnog polja, komutator mijenja smjer struje u svakoj zavojnici armature u odgovarajućem trenutku, osiguravajući da generirana izlazna struja teče dosljedno u jednom smjeru.

Održavanje smjera struje: U DC motorima, komutator osigurava da smjer struje kroz namotaje armature ostane konstantan dok se rotor rotira unutar magnetnog polja. Ovaj jednosmjerni tok struje proizvodi kontinuirani obrtni moment koji pokreće rotaciju motora.

Generisanje obrtnog momenta: Povremeno menjajući smer struje u namotajima armature, komutator generiše konstantan obrtni moment u DC motorima. Ovaj obrtni moment omogućava motoru da savlada inerciju i vanjska opterećenja, što rezultira glatkom i kontinuiranom rotacijom.

Sprečavanje kratkog spoja armature: Segmenti komutatora, izolovani jedan od drugog, sprečavaju kratke spojeve između susednih namotaja armature. Kako se komutator rotira, osigurava da svaka zavojnica armature održava električni kontakt s vanjskim krugom kroz četke, izbjegavajući kontakt sa susjednim zavojnicama.

Kontrola brzine i obrtnog momenta: Dizajn komutatora, zajedno sa brojem segmenata i konfiguracijom namotaja, omogućava kontrolu nad karakteristikama brzine i momenta DC mašina. Različitim faktorima kao što su primijenjeni napon i jačina magnetnog polja, operateri mogu podesiti brzinu i izlazni moment motora ili generatora tako da odgovaraju specifičnim zahtjevima.

Sve u svemu, thekomutatorigra ključnu ulogu u radu DC strojeva olakšavajući pretvaranje električne energije u mehaničku energiju (u motorima) ili obrnuto (u generatorima) uz održavanje pouzdanih električnih veza i kontrolu nad smjerom i veličinom toka struje.