II. QUÁ TRÌNH ĐỔI CHIỀU
b.Đổi chiều đường cong:
Trên thực tế các sức điện động phản kháng epk và eđc trong phần tử đổi chiều không hoàn toàn triệt tiêu nhau, nghĩa là ∑e ≠0 và trong bối đổi chiều sẽ xuất hiện dòng điện phụ iph= rn
e
∑
. Dòng điện iph và dòng điện cơ bản icb làm cho quan hệ i=f(t) không còn là đường thẳng nữa và ta có đường cong đổi chiều.
Giả sử điện trở tiếp xúc toàn phần rtx=const, từ biểu
thức dc tx dc tx tx n r t T t T r r r ) ( 2 2 1+ = − =
ta thấy trong quá trình đổi chiều (từ t=0 đến t=Tđc) điện trở rn thay đổi theo đường cong 1 trên hình.
Nếu epk>eđc nghĩa là ∑e>0 và coi ∑e=const thì dòng điện phụ biến thiên theo đường cong 2 và dòng điện đổi chiều i=icb+iph thay đổi theo dạng đường cong như hình. Trường hợp này đổi chiều mang tính trì hoãn, nghĩa là dòng điện đổi chiều i thay đổi chậm hẳn so với khi đổi chiều đường thẳng do tác dụng của sức điện động phản kháng epk chống lại sự thay đổi của dòng điện i.
Từ hình ta thấy α1>α2⇒J1 >J2. Như vậy trong trường hợp đổi chiều trì hoãn, tia lửa thường xuất hiện ở đầu chổi than khi phần tử ra khỏi chổi than bị nối ngắn mạch:
· Do hiện tượng điện hóa và nhiệt ở bế mặt tiếp xúc giữa chổi than và phiến đổi chiều,
nên lúc quá trình đổi chiều kết thúc, điện trở tiếp xúc rtx1 không phải tiến tới vô cùng lớn mà có một trị số nhất định, kết quả là lúc t=Tđc thì dòng điện phụ iph≠0 và trong từ trường của phần tử đổi chiều tích lũy một năng lượng đáng kể 2 2
1
ph
Li
.
Khi phần tử đổi chiều ra khỏi tình trạng chổi than bị nối ngắn mạch, sự xuất hiện tia lửa chính là hậu quả của việc giải phóng năng lượng điện từ đó một cách đột ngột. Nếu epk<eđc hay ∑e<0 thì dòng điện phụ sẽ đổi dấu so với khi ∑e>0 và có dạng như đường cong 3 trên hình. Đường biểu diễn dòng điện đổi chiều i tương ứng được trình bày trên hình và sự đổi chiều mang tính chất vượt trước.
Khi đổi chiều vượt trước α1<α2 ⇒J1<J2 nên có hiện tượng phóng tia lửa ở đầu vào của chổi than giống như khi đóng cầu dao khép mạch điện. Trên thực tế hiện tượng phóng tia lửa điện này rất yếu. Ở giai đoạn cuối của qúa trình đổi chiều vượt trước, i1 và J1 rất nhỏ nên phần tử đổi chiều ra khỏi tình trạng chổi than bị nối ngắn mạch một cách nhẹ nhàng và thuận lợi.
Đổi chiều có tính chất trì hoãn và vượt trước