В реальных машинах ЭДС в замкнутой щеткой коммутирующей секции не равна нулю, что объясняется следующими причинами.

1) Скорость изменения тока в коммутирующей секции очень велика (период коммутации Т_к=10^-3-10^-5с), что приводит к появлению в коммутирующей секции ЭДС самоиндукции - е_L.

2) Обычно в каждом пазу якоря находится несколько пазовых сторон (не менее двух), принадлежащих разным секциям. При этом, если шаг обмотки полный (у₁=τ), то в одном пазу оказываются пазовые стороны коммутирующих под соседними щетками секций.

Рисунок 37 Коммутация при полном шаге

Обычно ширина щетки больше одного коллекторного деления и каждая щетка замыкает одновременно несколько секций, пазовые стороны которых лежат в соседних пазах.

Обе эти причины вызывают появление в коммутирующих секциях ЭДС взаимоиндукции – е_М.

Обе ЭДС создают в коммутирующей секции реактивную (результирующую) ЭДС е_р=е_L+е_М , которая препятствует изменению тока в коммутирующей секции.

3) В результате действия реакции якоря магнитная индукция в зоне коммутации (на геометрической нейтрали) не равна нулю. Это приводит к появлению в коммутирующей секции ЭДС вращения - е_вр.

Следовательно в коммутирующей секции действует суммарная ЭДС

Σе = е_р + е_вр

Под действием суммарной ЭДС Σе в коммутирующей секции появляется добавочный ток коммутации i_Д.

График изменения добавочного тока коммутации i_Д=f(t) имеет вид:

Рисунок 38 График изменения добавочного тока коммутации

Таким образом, в коммутирующей секции из-за наличия добавочного тока коммутации процесс изменения направления тока i_а затягивается во времени. В итоге график i=f(t) приобретает криволинейный вид, такую коммутацию называют криволинейной замедленной.

Рисунок 39 График криволинейной замедленной коммутации

Характерный признак криволинейной коммутации – неодинаковая плотность тока между щеткой и коллекторными пластинами. Это объясняется тем, что j₁=tg α₁ > j₂=tg α₂ и в момент t=0,5Т_к токи, отходящие в обмотку якоря через пластины 1 и 2, не равны i₂ < i₁, и площадь контакта пластины 1 со щеткой уменьшается быстрее, чем ток i₁= i_а+ i_Д. Поэтому плотность тока под сбегающим краем щетки повышается.

Рисунок 40 Распределение плотности тока под щеткой при криволинейной замедленной коммутации

При значительных нагрузках плотность тока под сбегающим краем щетки может достигнуть недопустимо больших значений и вызвать искрение на коллекторе.

Кроме того, при размыкании замкнутой накоротко щеткой коммутирующей секции с добавочным током коммутации, между сбегающим краем щетки и коллекторной пластиной возникает электрическая дуга.

Следовательно, криволинейная коммутация сопровождается искрением и электрическими дугами, что объясняется:

- неодинаковой плотностью тока под разными краями щеток;

- размыканием коммутирующей секции с разрывом цепи добавочного тока коммутации.