Pagkakaiba ng Lap at Wave Winding

Ang pagkakasama ng mga nakalindig na konduktor na naka-locate sa mga puwang ng armature ay kilala bilang armature winding. Ang mahalagang komponente na ito ay ginagamit bilang lugar kung saan nangyayari ang pagbabago ng lakas. Sa isang generator, ang armature winding ay nagpapahintulot sa pagbabago ng mekanikal na lakas tungo sa elektrikal na enerhiya. Kabaligtaran nito, sa isang electric motor, ito ay nagbibigay-daan para sa pagbabago ng elektrikal na enerhiya tungo sa mekanikal na enerhiya, kaya't may mahalagang papel ito sa operasyon ng parehong uri ng makina.

Ang armature winding ay maaring bahaging dalawang pangunahing uri: lap winding at wave winding. Isa sa mga pinakamahalagang pagkakaiba sa kanila ay nasa paraan ng koneksyon ng mga dulo ng coil. Sa lap winding, ang mga dulo ng bawat coil ay konektado sa magkatabing segmento ng commutator. Kabaligtaran nito, sa wave winding, ang mga dulo ng armature coils ay konektado sa mga segmento ng commutator na may layo mula sa isa't isa.

Nilalaman: Lap Kumpara Kay Wave Winding

• Comparison Chart

• Pangangailangan

• Pangunahing Pagkakaiba

Comparison Chart

Pangangailangan ng Lap Winding

Sa lap winding, ang mga sumusunod na coils ay inaayos upang sila ay mag-overlap. Ang tapos na dulo ng isang coil ay konektado sa isang partikular na segmento ng commutator, habang ang simula ng susunod na coil—na naka-position sa ilalim ng impluwensya ng magkatabing magnetic pole (na may kabaligtarang polarity)—ay din konektado sa parehong segmento ng commutator. Ang pagkakasunud-sunod na ito ay lumilikha ng parallel path structure, kung saan ang koneksyon ng bawat coil ay "naglalap back" sa magkatabing segment, kaya't ang pangalan "lap winding." Ang pagkakasunud-sunod na ito ay nagbibigay ng maraming parallel current paths, kaya ito ay angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na kapasidad ng current at mababang voltage output.

Konfigurasyon ng Lap Winding

Sa lap winding, ang mga conductor ay konektado nang gayon ang bilang ng parallel paths (a) ay tumutugon sa bilang ng poles (P) sa makina. Para sa isang makina na may P poles at Z armature conductors, magkakaroon ng P parallel paths, bawat isa ay may Z/P conductors na konektado sa serye. Ang bilang ng brushes na kinakailangan ay katumbas ng bilang ng parallel paths, kung saan ang kalahati ng brushes ay gumagampan bilang positive terminals at ang ibang kalahati bilang negative terminals.

Ang lap winding ay mas nahahati sa dalawang subtypes:

• Simplex Lap Winding: May a = P, na nangangahulugan ang bilang ng parallel paths ay katumbas ng bilang ng poles.

• Duplex Lap Winding: Nakikilala sa a = 2P, kung saan ang bilang ng parallel paths ay dalawang beses ang bilang ng poles.

Pangangailangan ng Wave Winding

Sa wave winding, ang isang dulo ng coil ay konektado sa simula ng ibang coil na may parehong magnetic polarity. Ang pagkakasunud-sunod na ito ay lumilikha ng patuloy na, wave-like pattern, kaya tinatawag itong wave winding. Ang mga conductor sa wave winding ay hinati sa dalawang parallel paths, bawat isa ay may Z/2 conductors na konektado sa serye. Bilang resulta, ang wave winding ay nangangailangan lamang ng dalawang brushes—one positive at one negative—upang tugunan ang dalawang parallel paths.

Ang pagkakasunud-sunod na ito ay nagbibigay ng wave winding na partikular na angkop para sa high-voltage, low-current applications, dahil ang series connection ng mga conductor ay nagpapataas ng kabuuang induced voltage habang pinapanatili ang manageable na current sa pamamagitan ng parallel paths.

Pangunahing Pagkakaiba Tungkol sa Lap at Wave Winding

Coil Arrangement

Sa lap winding, ang mga coil ay inaayos nang ganyan na bawat coil ay lalap back sa susunod, lumilikha ng isang overlapping pattern. Sa kabilang banda, ang wave winding ay may coils na konektado sa wave-like formation, kaya ito ay may distinct at continuous na hugis.

Commutator Connection

Para sa lap winding, ang mga dulo ng armature coils ay konektado sa magkatabing segmento ng commutator. Sa kabaligtaran, sa wave winding, ang mga dulo ng armature coils ay konektado sa mga segmento ng commutator na may layo mula sa isa't isa, nagresulta sa ibang electrical connection pattern.

Bilang ng Parallel Paths

Ang lap winding ay may bilang ng parallel paths na katumbas ng kabuuang bilang ng poles ng makina. Halimbawa, kung ang makina ay may P poles, magkakaroon ng P parallel paths. Sa wave winding, anuman ang bilang ng poles, ang bilang ng parallel paths ay laging dalawa.

Connection Type

Ang lap winding ay kadalasang tinatawag na parallel winding dahil sa parallel connection ng kanyang coils, na nagbibigay ng maraming current-carrying paths. Sa kabaligtaran, ang wave winding ay may coils na konektado sa serye, kaya't ito ay tinatawag na series winding. Ang pagkakaiba sa connection type ay malaking epekto sa electrical characteristics ng dalawang winding methods.

Electromotive Force (emf)

Ang emf na lumilikha sa lap winding ay karaniwang mas mababa kumpara sa wave winding. Ito ay direktang resulta ng iba't ibang electrical configurations at bilang ng series-connected conductors sa bawat tipo ng winding.

Additional Components Required

Ang lap winding kadalasang nangangailangan ng equalizers upang mapadali ang mas magandang commutation, na ang proseso ng pagbabago ng alternating current (AC) na induced sa coils sa direct current (DC) sa output. Sa kabilang banda, ang wave winding ay nangangailangan ng dummy coils upang magbigay ng mechanical balance sa armature, tiyak na smooth operation ng makina.

Bilang ng Brushes

Ang bilang ng brushes sa lap winding ay katumbas ng bilang ng parallel paths, kaya ito ay maaaring magbago depende sa bilang ng poles. Sa wave winding, ang bilang ng brushes ay fixed sa dalawa, na tumutugon sa dalawang parallel paths.

Efficiency

Ang wave winding ay karaniwang nagpapakita ng mas mataas na efficiency kumpara sa lap winding. Ito ay dahil sa mga factor tulad ng mas mababang electrical losses at mas optimized na current-flow patterns sa series-connected coils ng wave winding.

Sub-types

Ang lap winding ay may subtypes tulad ng simplex at duplex. Sa simplex winding, ang bilang ng parallel paths ay katumbas ng bilang ng poles, samantalang sa duplex winding, ang bilang ng parallel paths ay dalawang beses ang bilang ng poles. Ang wave winding, sa kabilang banda, ay may subtypes tulad ng progressive at retrogressive, na pinaghihiwalay ng direksyon ng koneksyon ng coil sa wave-like pattern.

Cost

Ang cost ng lap winding ay karaniwang mas mataas kaysa sa wave winding. Ito ay pangunahin dahil ang lap winding ay nangangailangan ng mas maraming conductors dahil sa kanyang parallel-coil configuration at ang kasamang pangangailangan para sa additional connections at components.

Application

Ang lap winding ay karaniwang ginagamit sa low-voltage, high-current electrical machines, tulad ng malalaking DC generators para sa battery charging o ilang uri ng electric traction motors. Sa kabilang banda, ang wave winding ay mas angkop para sa high-voltage, low-current machines, tulad ng ilang uri ng DC generators na ginagamit sa power transmission systems.

Sa wave winding, ang mga dummy coils ay idine-develop upang magbigay ng mechanical balance sa armature, tiyak na smooth at stable operation ng makina. Hindi tulad ng active coils, ang mga dummy coils ay hindi nakikilahok sa electrical circuit at hindi konektado sa commutator o involved sa pag-generate ng electromotive force (EMF). Ang pangunahing tungkulin nito ay upang kontra-balansihin ang anumang imbalance na dulot ng winding arrangement, na karaniwang nagiiwan ng unused slots sa armature core kapag ang bilang ng coils ay hindi tugma sa pole pitch. Sa pamamagitan ng pagsasakop ng mga slots na ito ng dummy coils, ang rotational symmetry ng armature ay napapanatili, minamaliit ang vibration at wear sa panahon ng operasyon.