负载换流(Load Commutation)是当直流电动机在高速运转状态下,要切换方向时,需要改变励磁电流的方向来实现转向控制,这种方法叫做换向,而换向的过程中涉及到电流的断开和重合,这个过程中通过电极的电容补偿可以减小因为电流断开和重合导致的电压上升,使电机可以平稳切换方向。因此,在实际应用中对电容的选择和安装非常重要。
在负载换流过程中,随着电感中储存的能量和电容中储存的能量的变化,直流电机中产生的电压也会随之变化。这种变化如果不加以控制或补偿,就会在控制电路和电机中产生不良的影响,如电路不稳定、急剧产生振荡。因此,安装电容在负载换流中起到了平衡电路的作用,快速补偿掉电机工作时电感分流并因为换向产生的电压突变所产生的电势差,保持电机系统的稳定性,提高电机的转速并且保证电机能正常在低速下工作。
在安装电容的时候,要考虑负载的性质以及工作环境和工作条件,比如电机的容量、转速、负载惯性力矩大小以及最大扭矩等参数,这些数据都会对电容的选择和安装产生影响。选择合适的电容容量和安装适当的数量能够最大限度地发挥电容的作用,在负载换流过程中对电机进行保护和性能的提升。
电容容量的大小和负载的开关频率、工作电压大小、工作湿度和环境温度等有关,所以不同情况下的容量选择方法也不一样。通常来说,在负载换流中,电容容量的选择方法需要满足以下几个条件:
1. 根据所需要实现的负载变化时间和电容的充放电时间常数算出电容的容量大小;
2. 电容的工作电压不超过其额定电压的80%;
3. 确保在地震、搬运和工作振动条件下电容不会发生损坏。