Lap- ja aallotuskierron erot

Erään tärkeän komponentin, jossa eristettyjä johtimia on asetettu armatuurin paaleihin, kutsutaan armatuurikierroksiksi. Tämä komponentti toimii sijana, jossa energian muunnos tapahtuu. Generaatoreissa armatuurikierros mahdollistaa mekaanisen voiman muuntamisen sähköiseksi energiaksi. Vastaavasti sähkömoottoreissa se mahdollistaa sähköisen energian muuntamisen mekaaniseksi energiaksi, mikä antaa sille keskeisen roolin molemmissa laitteissa.

Armatuurikierros voidaan pääasiassa luokitella kahteen erilliseen tyyppiin: lap-kierrokseen ja wave-kierrokseen. Yksi niiden välisistä merkittävimmistä eroista on kierrosten päätteiden yhdistämistapa. Lap-kierrossa jokaisen kierroksen päät ovat yhdistetty viereisiin kommutaattorin segmentteihin. Toisaalta wave-kierrossa armatuurikierrosten päät ovat yhdistetty kommutaattorin segmentteihin, jotka ovat toisistaan etäällä.

Sisältö: Lap vs Wave Kierros

• Vertailutaulukko

• Määritelmä

• Avains erot

Vertailutaulukko

Lap-kierroksen määritelmä

Lap-kierrossa peräkkäiset kierrokset on järjestetty siten, että ne peittävät toisiaan. Yhden kierroksen loppupätkä yhdistetään tiettyyn kommutaattorin segmenttiin, kun taas seuraavan kierroksen aloituspätkä, joka on sijoitettu vastaavan magneettisen navan (vastapolaarisen) vaikutusalueelle, yhdistetään samaan kommutaattorin segmenttiin. Tämä konfiguraatio luo rinnakkaisten polkujen rakenne, jossa jokainen kierroksen yhteys "palautuu" viereiseen segmenttiin, mistä tulee nimi "lap-kierros". Tämä järjestely mahdollistaa useita rinnakkaisia virransuuntia, mikä tekee siitä sopivan sovelluksiin, jotka vaativat suuren virran kapasiteetin ja matalan jänniteen tuloksen.

Lap-kierroksen konfiguraatio

Lap-kierrossa johtimet on yhdistetty siten, että rinnakkaispolkujen (a) määrä vastaa koneen magneettisten navien (P) määrää. P-navan ja Z-armatuurijohtimen koneessa on P rinnakkaista polkua, joiden kukin sisältää Z/P johtinta, jotka on yhdistetty sarjaan. Vaadittujen harsojen määrä on sama kuin rinnakkaispolkujen määrä, jossa puolet harsoista toimii positiivisina ja toinen puoli negatiivisina päätepisteinä.

Lap-kierros voidaan edelleen luokitella kahteen alatyyppiin:

• Yksinkertainen lap-kierros: Sisältää a = P, eli rinnakkaispolkujen määrä on sama kuin magneettisten navien määrä.

• Kaksinkertainen lap-kierros: Määritellään a = 2P, jossa rinnakkaispolkujen määrä on kaksinkertainen magneettisten navien määrään verrattuna.

Wave-kierroksen määritelmä

Wave-kierrossa yhden kierroksen pää yhdistetään toisen saman magneettisen polariteetin kierroksen aloituspaikkaan. Tämä järjestely muodostaa jatkuvan, aallomaisen kaavion, mistä kierrokselle tulee sen nimi. Wave-kierroksen johtimet on jaettu kahteen rinnakkaiseen polkuun, joiden kukin sisältää Z/2 johtinta sarjassa. Tämän vuoksi wave-kierrokseen tarvitaan vain kaksi harsoa – yksi positiivinen ja yksi negatiivinen – kahden rinnakkaisen polun kanssa.

Tämä konfiguraatio tekee wave-kierroksesta erityisen sopiva korkeajännitellemme, matalavirran sovelluksiin, koska johtimien sarjayhdistäminen lisää kokonaispitoisuutta, samalla kun rinnakkaisten polkujen kautta kulkuva virta pysyy hallittavana.

Lap- ja wave-kierrosten avains erot

Kierroksen asettelu

Lap-kierrossa kierrokset on aseteltu siten, että kukin kierros palautuu seuraavaan, luoden peittävän kaavion. Toisaalta wave-kierrossa kierrokset on yhdistetty aallomaiseen muotoon, mikä antaa sille erityisen ja jatkuvan muodon.

Kommutaattoriyhteys

Lap-kierrossa armatuurikierrosten päät yhdistetään viereisiin kommutaattorin segmentteihin. Toisin kuin wave-kierrossa, jossa armatuurikierrosten päät kiinnitetään kommutaattorin segmentteihin, jotka ovat toisistaan etäällä, mikä johtaa erilaiseen sähköiseen yhteyskaavioon.

Rinnakkaispolkujen määrä

Lap-kierrossa rinnakkaispolkujen määrä on sama kuin koneen magneettisten navien kokonaismäärä. Esimerkiksi, jos koneella on P-navoja, on olemassa P rinnakkaista polkua. Wave-kierrossa, riippumatta magneettisten navien määrästä, rinnakkaispolkujen määrä on aina kaksi.

Yhdistämistyyppi

Lap-kierros kutsutaan usein rinnakkaiseksi kierroksiksi sen rinnakkaisten kierrosten yhdistämisen vuoksi, mikä mahdollistaa useita virransuuntia. Toisaalta wave-kierrossa kierrokset on yhdistetty sarjana, mikä on saanut sille nimen sarjakierros. Tämä yhdistämistyyppien ero vaikuttaa merkittävästi kummankin kierroksen sähköisiin ominaisuuksiin.

Elektromotivinen voima (emf)

Lap-kierrossa generoitu emf on yleensä pienempi kuin wave-kierrossa. Tämä johtuu erilaisista sähköisistä konfiguraatioista ja sarjayhdistettyjen johtimien määrästä kummassakin kierroksessa.

Tarvittavat lisälaitteet

Lap-kierroksessa tarvitaan usein tasapainoja paremman kommutoinnin helpottamiseksi, mikä on prosessi, jossa kierroksissa indukoitu vaihtovirta (AC) muunnetaan suoraan virtaksi (DC) ulostulossa. Wave-kierrossa tarvitaan toisaalta dummy-kierrokset, jotka tarjoavat mekaanista tasapainoa armatuurile, varmistamalla koneen sujuvan toiminnan.

Harsojen määrä

Lap-kierrossa harsojen määrä on sama kuin rinnakkaispolkujen määrä, mikä tarkoittaa, että se voi vaihdella magneettisten navien määrän mukaan. Wave-kierrossa harsojen määrä on kiinteästi kaksi, mikä vastaa kahdenvaiheista rinnakkaista polkua.

Teollisuus

Wave-kierros esittää yleensä korkeampaa tehokkuutta kuin lap-kierros. Tämä johtuu tekijöihin, kuten pienempään sähköisiin happeihin ja optimoitumpiin virransuuntiin sarjakytkettyissä wave-kierroksen kierroksissa.

Alatypit

Lap-kierrossa on alatyyppejä, kuten yksinkertainen ja kaksinkertainen. Yksinkertaisessa kytkentässä rinnakkaispolkujen määrä on sama kuin magneettisten navien määrä, kun taas kaksinkertaisessa kytkentässä rinnakkaispolkujen määrä on kaksinkertainen magneettisten navien määrään verrattuna. Wave-kierrossa on alatyyppejä, kuten edistävä ja taantuma, jotka erottuvat kierroksen yhdistämisen suunnasta aallomaisessa muodossa.

Kustannukset

Lap-kierroksen kustannukset ovat yleensä korkeammat kuin wave-kierroksen. Tämä johtuu pääasiassa lap-kierroksen tarvitsemasta enemmän johtimia rinnakkaisen kierroksen konfiguraation vuoksi ja liittyviä lisäyhteyksiä ja komponentteja.

Sovellukset

Lap-kierros käytetään yleisesti matalajännitteisiin, suuriin virtoihin soveltuviin sähkölaitteisiin, kuten suuriin DC-generatooreihin akkujen lataamiseen tai tietyntyyppisiin sähkömoottoreihin. Wave-kierros on puolestaan soveltuvin korkeajännitteisiin, matalavirran laitteisiin, kuten tietyntyyppisiin DC-generatooreihin, jotka käytetään sähkönsiirtojärjestelmissä.

Wave-kierrossa dummy-kierrokset on integroitu ainoastaan armatuurin mekaanisen tasapainon varmistamiseksi, varmistaakseen koneen sujuvan ja vakauden toiminnan. Dummy-kierrokset eivät osallistu sähköiseen piiriin eivätkä ole yhdistetty kommutaattoriin tai EMF:n tuotantoon. Niiden ensisijainen tehtävä on vastustaa mitä tahansa epätasapainoa, joka aiheutuu kierroksen asettelusta, joka tyypillisesti jättää käyttämättä paikkoja armatuurin ytimessä, kun kierrosten määrä ei täsmää täsmällisesti navan pituuden kanssa. Täyttämällä nämä paikat dummy-kierroksilla, armatuurin pyörimissymmetria säilytetään, vähennellen vibraatiota ja kulua toiminnan aikana.