เหตุใดจึงใช้สับเปลี่ยนในเครื่อง DC

A สับเปลี่ยนใช้ในเครื่องจักรกระแสตรง (กระแสตรง) เช่น มอเตอร์กระแสตรง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ด้วยเหตุผลสำคัญหลายประการ:

การแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง: ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เครื่องสับเปลี่ยนทำหน้าที่ในการแปลงกระแสสลับ (AC) ที่เกิดขึ้นในขดลวดกระดองเป็นเอาต์พุตไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในขณะที่กระดองหมุนภายในสนามแม่เหล็ก คอมมิวเตเตอร์จะกลับทิศทางของกระแสในขดลวดกระดองแต่ละอันในช่วงเวลาที่เหมาะสม เพื่อให้มั่นใจว่ากระแสเอาท์พุตที่สร้างขึ้นจะไหลอย่างสม่ำเสมอในทิศทางเดียว

การบำรุงรักษาทิศทางของกระแส: ในมอเตอร์กระแสตรง ตัวสับเปลี่ยนจะทำให้ทิศทางของกระแสผ่านขดลวดกระดองยังคงที่ในขณะที่โรเตอร์หมุนภายในสนามแม่เหล็ก การไหลของกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวนี้ทำให้เกิดแรงบิดอย่างต่อเนื่องซึ่งขับเคลื่อนการหมุนของมอเตอร์

การสร้างแรงบิด: ด้วยการกลับทิศทางของกระแสในขดลวดกระดองเป็นระยะๆ คอมมิวเตเตอร์จะสร้างแรงบิดคงที่ในมอเตอร์กระแสตรง แรงบิดนี้ช่วยให้มอเตอร์เอาชนะความเฉื่อยและโหลดภายนอก ส่งผลให้การหมุนราบรื่นและต่อเนื่อง

การป้องกันกางเกงขาสั้นของกระดอง: ส่วนสับเปลี่ยนที่หุ้มฉนวนซึ่งกันและกัน ป้องกันการลัดวงจรระหว่างขดลวดกระดองที่อยู่ติดกัน ในขณะที่คอมมิวเตเตอร์หมุน จะช่วยให้แน่ใจว่าคอยล์กระดองแต่ละอันจะรักษาหน้าสัมผัสทางไฟฟ้ากับวงจรภายนอกผ่านแปรง ในขณะที่หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับคอยล์ข้างเคียง

การควบคุมความเร็วและแรงบิด: การออกแบบตัวสับเปลี่ยนพร้อมด้วยจำนวนส่วนและการกำหนดค่าการพัน ช่วยให้สามารถควบคุมคุณลักษณะความเร็วและแรงบิดของเครื่องจักร DC ได้ ด้วยปัจจัยที่แตกต่างกัน เช่น แรงดันไฟฟ้าที่ใช้และความแรงของสนามแม่เหล็ก ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับความเร็วและแรงบิดเอาท์พุตของมอเตอร์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะได้

โดยรวมแล้วสับเปลี่ยนมีบทบาทสำคัญในการทำงานของเครื่อง DC โดยการอำนวยความสะดวกในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล (ในมอเตอร์) หรือในทางกลับกัน (ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ในขณะที่ยังคงรักษาการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ และควบคุมทิศทางและขนาดของการไหลของกระแสไฟฟ้า