الفرق بين التلاؤم واللف الموجي

يُعرف تجميع الموصلات المعزولة الموجودة داخل الفتحات الأرماتورية باسم لف الأرماتور. هذا المكون الحاسم يلعب دورًا في تحويل الطاقة. في المولد، يساعد لف الأرماتور على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. وعلى العكس من ذلك، في المحرك الكهربائي، يسمح بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، مما يجعله يلعب دورًا محوريًا في تشغيل كل من الآلات الكهربائية.

يمكن تقسيم لف الأرماتور بشكل أساسي إلى نوعين مختلفين: لف التداخل ولف الموجة. أحد أهم الاختلافات بينهما يكمن في طريقة اتصال أطراف الملفات. في لف التداخل، يتم ربط أطراف كل ملف بالشرائح المجاورة للمشتت. وعلى الجانب الآخر، في لف الموجة، يتم ربط أطراف ملفات الأرماتور بالشرائح المشتتة التي تكون متباعدة عن بعضها البعض.

المحتوى: لف التداخل مقابل لف الموجة

• جدول المقارنة

• التعريف

• الاختلافات الرئيسية

جدول المقارنة

تعريف لف التداخل

في لف التداخل، يتم ترتيب الملفات المتتالية بحيث تتداخل مع بعضها البعض. يتم ربط نهاية ملف واحد بشريحة مشتتة معينة، بينما يتم ربط بداية الملف التالي - والذي يكون تحت تأثير القطب المغناطيسي المجاور (مع قطبية معاكسة) - بنفس الشريحة المشتتة. هذه التكوين يخلق بنية مسار متوازي، حيث يتداخل اتصال كل ملف مع الشريحة المجاورة، ومن هنا جاء اسم "لف التداخل". هذا الترتيب يسمح بعدد كبير من المسارات الجارية للتيار، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب سعة تيار عالية ومستوى فولتية منخفض.

تكوين لف التداخل

في لف التداخل، يتم توصيل الموصلات بحيث يتوافق عدد المسارات المتوازية (a) مع عدد الأقطاب (P) في الجهاز. بالنسبة للجهاز الذي يحتوي على P أقطاب وز موصلات أرماتورية، سيكون هناك P مسار متوازي، كل منها يحتوي على Z/P موصلات متصلة بالسلسلة. عدد الفرش المطلوب يساوي عدد المسارات المتوازية، مع أن نصف الفرش تعمل كطرف إيجابي والنصف الآخر كطرف سالب.

يتم تقسيم لف التداخل إلى نوعين فرعيين:

• لف التداخل البسيط: يتميز بـ a = P، مما يعني أن عدد المسارات المتوازية يساوي عدد الأقطاب.

• لف التداخل المضاعف: يتميز بـ a = 2P، حيث يكون عدد المسارات المتوازية ضعف عدد الأقطاب.

تعريف لف الموجة

في لف الموجة، يتم ربط طرف ملف ببداية ملف آخر يشارك نفس القطبية المغناطيسية. هذا الترتيب يشكل نمطًا مستمرًا شبيهًا بالموجة، مما أعطى اللف اسمه. يتم تقسيم الموصلات في لف الموجة إلى مسارين متوازيين، كل منها يحتوي على Z/2 موصلات متصلة بالسلسلة. وبالتالي، يحتاج لف الموجة فقط إلى فرشتين - واحدة إيجابية وأخرى سالبة - لتتوافق مع المسارين المتوازيين.

هذا التكوين يجعل لف الموجة مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات ذات الفولتية العالية والتيار المنخفض، حيث يزيد الاتصال السلسلي للموصلات من الجهد الكهربائي الإجمالي بينما يحافظ على تيار قابل للإدارة عبر المسارات المتوازية.

الاختلافات الرئيسية بين لف التداخل ولف الموجة

ترتيب الملفات

في لف التداخل، يتم ترتيب الملفات بحيث يتداخل كل ملف مع الآخر، مما يخلق نمطًا متداخلًا. من ناحية أخرى، يتميز لف الموجة بملفات متصلة بطريقة شبيهة بالموجة، مما يعطيه شكلًا مستمرًا ومميزًا.

اتصال المشتت

في لف التداخل، يتم ربط أطراف ملفات الأرماتور بالشرائح المجاورة للمشتت. وفي المقابل، في لف الموجة، يتم ربط أطراف ملفات الأرماتور بالشرائح المشتتة التي تكون متباعدة عن بعضها البعض، مما يؤدي إلى نمط اتصال كهربائي مختلف.

عدد المسارات المتوازية

يكون عدد المسارات المتوازية في لف التداخل مساويًا للعدد الإجمالي للأقطاب في الجهاز. على سبيل المثال، إذا كان الجهاز يحتوي على P أقطاب، سيكون هناك P مسار متوازي. في لف الموجة، بغض النظر عن عدد الأقطاب، يكون عدد المسارات المتوازية دائمًا اثنين.

نوع الاتصال

يُشار إلى لف التداخل غالبًا باسم اللف المتوازي بسبب الاتصال المتوازي لملفاته، مما يسمح بعدد كبير من المسارات الناقلة للتيار. من ناحية أخرى، يتميز لف الموجة بملفات متصلة بالسلسلة، مما يكسبه اسم اللف السلسلي. هذا الاختلاف في نوع الاتصال يؤثر بشكل كبير على الخصائص الكهربائية لكل من طريقتي اللف.

الفوتوموتيف (emf)

الفوتوموتيف الذي يتم توليده في لف التداخل عادة ما يكون أقل مقارنة بلف الموجة. وهذا نتيجة مباشرة للتكوينات الكهربائية المختلفة وعددهم من الموصلات المتصلة بالسلسلة في كل نوع من اللف.

المكونات الإضافية المطلوبة

غالبًا ما يحتاج لف التداخل إلى مساوئ لتسهيل عملية التشتت، وهي العملية التي تقوم بتحويل التيار المتردد (AC) المستند في الملفات إلى تيار مستقيم (DC) عند الخرج. من ناحية أخرى، يحتاج لف الموجة إلى ملفات وهمية لتوفير التوازن الميكانيكي للأرماتور، مما يضمن التشغيل السلس للآلة.

عدد الفرش

عدد الفرش في لف التداخل يساوي عدد المسارات المتوازية، مما يعني أنه يمكن أن يختلف اعتمادًا على عدد الأقطاب. في لف الموجة، يكون عدد الفرش ثابتًا عند اثنين، يتوافق مع المسارين المتوازيين.

الكفاءة

عادة ما يظهر لف الموجة كفاءة أعلى مقارنة بلف التداخل. وهذا يعود إلى عوامل مثل انخفاض الخسائر الكهربائية وأنماط تدفق التيار الأكثر تحسينًا في الملفات المتصلة بالسلسلة في لف الموجة.

أنواع فرعية

يحتوي لف التداخل على أنواع فرعية مثل البسيط والمضاعف. في اللف البسيط، يكون عدد المسارات المتوازية مساويًا لعدد الأقطاب، بينما في اللف المضاعف، يكون عدد المسارات المتوازية ضعف عدد الأقطاب. من ناحية أخرى، يحتوي لف الموجة على أنواع فرعية مثل التقدمي والرجعي، والتي تميزها اتجاهات اتصال الملفات في النمط الشبيه بالموجة.

التكلفة

عادة ما تكون تكلفة لف التداخل أعلى من تكلفة لف الموجة. وهذا يرجع بشكل أساسي إلى أن لف التداخل يتطلب المزيد من الموصلات بسبب تكوينه المتوازي للملفات والاحتياج المرتبط به لمزيد من الاتصالات والمكونات.

التطبيق

يستخدم لف التداخل بشكل شائع في الآلات الكهربائية ذات الفولتية المنخفضة والتيار العالي، مثل المولدات الكهربائية الكبيرة لشحن البطاريات أو بعض أنواع محركات الجر الكهربائية. من ناحية أخرى، يكون لف الموجة أكثر ملاءمة للآلات ذات الفولتية العالية والتيار المنخفض، مثل بعض المولدات الكهربائية المستخدمة في أنظمة نقل الطاقة.

في لف الموجة، يتم دمج ملفات وهمية فقط لتوفير التوازن الميكانيكي للأرماتور، مما يضمن التشغيل السلس والاستقرار للآلة. على عكس الملفات النشطة، لا تشارك الملفات الوهمية في الدائرة الكهربائية ولذلك لا يتم ربطها بالمشتت أو المشاركة في توليد الفوتوموتيف (EMF). وظيفتها الأساسية هي مواجهة أي عدم توازن ناتج عن ترتيب اللف، والذي يترك عادة فتحات غير مستخدمة في لب الأرماتور عندما لا يتناسق عدد الملفات تمامًا مع خط القطب. من خلال ملء هذه الفتحات بملفات وهمية، يتم الحفاظ على التناظر الدوراني للأرماتور، مما يقلل من الاهتزاز والتآكل أثناء التشغيل.