Komutator ialah bahagian penting dalam mesin DC dan berfungsi sebagai suis undur.
Dalam kes penjana DC, komutator digunakan untuk menukar arus ulang alik (AC) kepada arus terus (DC).
Dalam kes motor DC, ia digunakan untuk membalikkan arus yang tersedia daripada bekalan DC dan membantu mengekalkan tork satu arah.
Komutator terdiri daripada wayar tembaga yang ditarik keras berbentuk baji. (Dawai yang ditarik keras bermakna wayar ditarik sedemikian rupa sehingga memberikan lebih kekuatan kepada mesin.)
Ia digunakan dalam mesin DC (motor DC, penjana DC, Dynamo) dan motor universal.
Secara amnya, ia digunakan bersama-sama dengan berus. Dan berus adalah bahagian pegun, dan komutator adalah bahagian berputar.
Peranan Commutator
Komutator menyambungkan litar angker berputar ke litar pegun.
Seperti yang kita tahu, angker adalah bahagian yang berputar. Dan beban atau sumber yang disambungkan dengan mesin DC mesti disambungkan dengan terminal pegun.
Oleh itu, komutator dan berus membantu menyambungkan konduktor angker berputar ke terminal pegun.
Penjana DC menukarkan input mekanikal kepada keluaran elektrik arus terus (DC). Jika gegelung berputar dalam medan magnet, ia akan menghasilkan arus ulang alik. Oleh itu, komutator menukarkan arus ulang alik kepada arus terus.
Sumber DC membekalkan motor DC. Bekalan DC memasuki mesin melalui berus dan komutator. Dan komutator menggunakan arus elektrik pada belitan angker. Pada setiap separuh pusingan, ia membalikkan arah semasa dalam belitan berputar. Dan ia membantu menghasilkan daya putaran yang mantap.
Bagaimanakah Commutator Berfungsi dalam Penjana DC?
Untuk memahami kerja komutator, kami mengambil contoh gelung tunggal.
Pertama, kami menganggap operasi tanpa komutator dalam satu gelung. Gambar rajah litar gelung tunggal tanpa komutator ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Di sini gelung tunggal (ABCD) diletakkan di antara medan magnet yang dihasilkan oleh magnet kekal. Terminal gegelung disambungkan dengan gelang gelincir dan pemasangan berus.
Arah medan magnet sentiasa N-kutub ke S-kutub. Jadi mari kita pertimbangkan susunan ini untuk tindakan penjana. Dan dengan cara luaran, gelung berputar mengikut arah jam.
Dalam keadaan ini, EMF teraruh dalam konduktor gelung. Dan disebabkan oleh EMF, arus mula mengalir ke konduktor.
Arah arus dalam konduktor-1 adalah dari A ke B. Begitu juga, arah arus dalam konduktor-2 adalah dari C ke D. Oleh itu, arah arus melalui beban adalah dari F ke H.
Selepas separuh putaran, susunan di atas kelihatan seperti rajah di bawah.
Sekarang, dalam keadaan ini, arah medan magnet tidak berubah. Tetapi kedudukan konduktor berubah.
Oleh itu, arus yang mengalir melalui konduktor-1 adalah dari B ke A. Dan arus yang mengalir melalui konduktor-2 adalah dari D ke C.
Jadi, kita dapat melihat bahawa arah semasa ditukar kepada keadaan sebelumnya.
Bentuk gelombang keluaran susunan ini ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Bentuk gelombang keluaran mengubah polariti (positif kepada negatif) dalam susunan ini. Oleh itu, susunan ini menghasilkan arus ulang alik. Tetapi kita memerlukan arus terus.
Untuk berbuat demikian, kita perlu menggantikan gelang gelincir dengan komutator. Dan susunannya ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Terminal gegelung (konduktor) disambungkan dengan komutator. Dan komutator berputar dengan gegelung.
Komutator disambungkan dengan berus. Dan berus tidak bergerak. Beban disambungkan merentasi berus.
Sekarang, arah medan magnet adalah dari kutub-N ke kutub-S. Dan arus yang melalui konduktor-1 adalah dari A ke B. Arus yang melalui konduktor-2 ialah dari C ke D.
Oleh itu, arus yang melalui beban adalah dari F ke G.
Selepas separuh putaran, susunannya kelihatan seperti rajah di bawah.
Dalam keadaan ini, arus yang melalui konduktor-1 adalah dari B ke A. Dan arah arus melalui konduktor-2 adalah dari D ke C. Oleh itu, arah arus melalui beban adalah dari F kepada G.
Oleh itu, arah semasa melalui beban tidak berubah selepas separuh putaran. Lebih jauh lagi, gegelung berputar mengikut arah jam. Tetapi arus yang melalui beban kekal dalam satu arah.
Graf susunan ini ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Di sini, kita dapat melihat arus mengalir dalam satu arah sahaja. Oleh itu, kita boleh mendapatkan output DC berdenyut daripada susunan ini dengan bantuan komutator.