Прямолинейная коммутация.

Этот вид коммутации имеет место в машине, если в процессе коммутации в коммутирующей секции ЭДС не наводится или, что более реально, сумма ЭДС в коммутирующей секции равна нулю. В этом случае для коммутирующей секции, замкнутой щеткой (рис. 9, б), в соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать

и — переходные сопротивления между щеткой и сбегающей 1 и набегающей 2 пластинами; и — токи, переходящие в обмот­ку якоря через пластины 1 и 2:

; ,

здесь i — ток в коммутирующей секции.

Используя (2), получим

= 0,

откуда ток в коммутирующей секции

.

Закон изменения тока коммутирующей секции в функции времени определяется уравнением

.

Это уравнение является линейным, а поэтому график представляет собой прямую линию, пересекающую ось абсцисс в точке t = 0, 5T_К (рис. 10). Коммутация, при которой ток в комму­тирующей секции изменяется по прямолинейному закону, назы­вают прямолинейной (идеальной) коммутацией.

Весьма важным фактором, определяющим качество коммута­ции, является плотность тока в переходном контакте «щетка— пластина»: — плотность тока под сбегающим краем щетки; — плотность тока под набегающим краем щетки.

График тока прямоли­нейной коммутации

Плотность тока под щеткой прямо пропорциональна тангенсу угла между осью абсцисс и графиком коммутации, т. е. = , и = . График прямолинейной (идеальной) коммутации имеет вид прямой линии. При этом , а следовательно, плот­ность тока в переходном кон­такте «щетка—коллектор» в течение всего периода комму­тации остается неизменной ( = = const). Физически это объясняется тем, что при прямо­линейной коммутации убывание тока, проходящего через сбе­гающую пластину коллектора, пропорционально уменьшению площади контакта щетки с этой пластиной, а нарастание тока через набегающую пластину пропорционально увеличению площади контакта щетки с этой пластиной..

Из построений, сделанных на рис. 10, следует, что к моменту времени, когда щетка теряет контакт со сбегающей пластиной, ток через эту пластину уменьшается до нуля. Таким образом, при пря­молинейной коммутации пластина коллектора выходит из-под щетки без разрыва тока.

Изложенные свойства прямолинейной (идеальной) коммутации — постоянство плотности тока под щеткой и выход пластины из-под щетки без разрыва тока — являются основными, и благода­ря им этот вид коммутации не сопровождается искрением на кол­лекторе.