A lap és hullám tekerés közötti különbség

Az izolált vezetékek együttesét, amelyek az armatúr szegélyeiben találhatók, armatúr tekercsnek nevezik. Ez a létfontosságú összetevő a hely, ahol történik a teljesítményátalakítás. A generátorban az armatúr tekercs lehetővé teszi a mechanikai energia átalakítását elektromos energiává. Sajnos, az elektromos motorban ezzel lehetővé teszi az elektromos energia átalakítását mechanikus energiává, így mindkét elektromos gép működésében játszik kulcsszerepet.

Az armatúr tekercset főleg két különböző típusra osztják: lap tekercs és hullám tekercs. A legjelentősebb különbségük a tekercsek végének csatlakozási módja. A lap tekercs esetén a tekercsek végét az egymás melletti kommutátor szegmensekhez kötik. Sajnos, a hullám tekercs esetén a tekercsek végét olyan kommutátor szegmensekhez kötik, amelyek távol vannak egymástól.

Tartalom: Lap vs Hullám Tekercs

• Összehasonlítási Táblázat

• Definíció

• Fő Különbségek

Összehasonlítási Táblázat

Lap Tekercs Definíciója

A lap tekercsben a következő tekercsek úgy vannak elrendezve, hogy átfedik egymást. Egy tekercs befejező vége egy adott kommutátor szegmenshez csatlakozik, míg a következő tekercs kezdő vége – amely egy szomszédos mágneses pólus (ellenkező polaritású) hatására van elhelyezve – ugyancsak ugyanehhez a kommutátor szegmenst csatlakozik. Ez a konfiguráció párhuzamos útvonal szerkezetet hoz létre, ahol minden tekercs kapcsolata „lapoz vissza” a szomszédos szegmensre, ahonnan a név: „lap tekercs”. Ez a rendszer több párhuzamos áramút lehetséges, ami alkalmas a magas áramerősítésre és alacsony feszültségű kimenetre.

Lap Tekercs Konfigurációja

A lap tekercsben a vezetékek úgy vannak összekötve, hogy a párhuzamos utak száma (a) megegyezik a gép póloinak (P) számával. P pólos gépnél, Z armatúr vezetékkel, P párhuzamos út lesz, mindegyik Z/P vezetékből sorban kapcsolt. A szükséges meszesek száma megegyezik a párhuzamos utak számával, fele a meszesek pozitív terminálként, a másik fele pedig negatív terminálként működik.

A lap tekercs további két alkatrészre osztható:

• Egyszerű Lap Tekercs: a = P, azaz a párhuzamos utak száma megegyezik a pólusok számával.

• Duplex Lap Tekercs: a = 2P, ahol a párhuzamos utak száma kétszerese a pólusok számának.

Hullám Tekercs Definíciója

A hullám tekercsben egy tekercs végét egy másik tekercs kezdő végehez kötik, amelyek ugyanolyan mágneses polaritásúak. Ez a rendszer folyamatos, hullám alakú mintát formál, amiből ered a tekercs neve. A vezetékek a hullám tekercsben két párhuzamos útra vannak osztva, mindegyik Z/2 vezetékből sorban kapcsolt. Így a hullám tekercs csak két meszesre van szüksége – egy pozitívnak és egy negatívnak – a két párhuzamos úthoz.

Ez a konfiguráció a hullám tekercset kifejezetten alkalmasá teheti a magas feszültségű, alacsony áramerősítésű alkalmazásokra, mivel a vezetékek sorban kapcsoltja növeli a teljes indukált feszültséget, miközben a párhuzamos utakon átmenő áram kezelhető marad.

Lap és Hullám Tekercs Fő Különbségei

Tekercs Elrendezése

A lap tekercsben a tekercsek úgy vannak elrendezve, hogy mindegyik tekercs átfedi a következőt, így átfedő mintát hoznak létre. Sajnos, a hullám tekercsben a tekercsek hullám alakúan vannak összekötve, ami egy egyértelmű és folyamatos alakot ad.

Kommutátor Kapcsolat

A lap tekercs esetén a tekercsek végét az egymás melletti kommutátor szegmensekhez kötik. Sajnos, a hullám tekercs esetén a tekercsek végét olyan kommutátor szegmensekhez kötik, amelyek távol vannak egymástól, ami egy eltérő elektrikai kapcsolati mintát eredményez.

Párhuzamos Utak Száma

A lap tekercsben a párhuzamos utak száma megegyezik a gép pólusainak teljes számával. Például, ha a gép P pólust tartalmaz, akkor P párhuzamos út lesz. A hullám tekercsben, függetlenül a pólusok számától, a párhuzamos utak száma mindig kettő.

Kapcsolat Típusa

A lap tekercset gyakran párhuzamos tekercsnek nevezik, mert a tekercsei párhuzamosan vannak összekötve, ami több áramerősítési útvonalat tesz lehetővé. Sajnos, a hullám tekercsben a tekercsek sorban vannak összekötve, ezért sorban kapcsolt tekercsnek is nevezik. Ez a kapcsolattípusbeli különbség jelentősen befolyásolja a két tekercs műszaki jellemzőit.

Elektromotív Erő (emf)

A lap tekercsben generált emf általában alacsonyabb, mint a hullám tekercsben. Ez a különböző elektrikai konfigurációk és a sorban kapcsolt vezetékek számának eredménye.

Szükséges További Alkatrészek

A lap tekercs gyakran egyenlítőket igényel, hogy jobb kommutációt biztosítson, ami a tekercsekben indukált váltakozó áram (AC) átalakítása direct árammá (DC) a kimeneten. Sajnos, a hullám tekercs szintén szükséges dummy tekercseket, hogy megteremtse az armatúr mechanikai egyensúlyát, így biztosítva a gép sima működését.

Meszesek Száma

A lap tekercsben a meszesek száma megegyezik a párhuzamos utak számával, ami változhat a pólusok számától függően. A hullám tekercsben a meszesek száma rögzített, kettő, ami a két párhuzamos úthoz tartozik.

Hatékonyság

A hullám tekercs általában magasabb hatékonyságot mutat, mint a lap tekercs. Ez az okozható alacsonyabb elektromos veszteségek és a sorban kapcsolt tekercsek optimalizált áramutak miatt.

Alkatrésztípusok

A lap tekercsnek vannak alkatrésztípusai, mint például a simplex és a duplex. A simplex tekercsben a párhuzamos utak száma megegyezik a pólusok számával, míg a duplex tekercsben a párhuzamos utak száma kétszerese a pólusok számának. A hullám tekercsnek pedig vannak alkatrésztípusai, mint például a progresszív és a retrogresszív, amelyek a tekercsek kapcsolási irányától függően különböznek a hullám alakú mintában.

Költség

A lap tekercs költsége általában magasabb, mint a hullám tekercs. Ez főleg azért van, mert a lap tekercsnek több vezetékre van szüksége a párhuzamos tekercs konfigurációja miatt, valamint a hozzájuk tartozó további kapcsolatok és alkatrészek miatt.

Alkalmazás

A lap tekercs gyakran használatos alacsony feszültségű, magas áramerősítésű elektromos gépekben, mint például nagy DC generátorok akkumulátor töltésére vagy bizonyos elektromos hajtóművekben. A hullám tekercs viszont inkább magas feszültségű, alacsony áramerősítésű gépekhez, mint például bizonyos DC generátorokhoz, amelyeket villamosenergia-hozzáviszonyítás rendszerekben használnak.

A hullám tekercsben a dummy tekercsek kizárólag az armatúr mechanikai egyensúlyának biztosítására szolgálnak, így garantálva a gép sima és stabil működését. A dummy tekercsek nem vesznek részt az elektrikai áramkörben, és nem vannak összekötve a kommutátorral, sem nem generálnak elektromotív erőt (EMF). Fő funkciójuk, hogy ellensúlyozzák a tekercs elrendezésből eredő egyensúlytalanságot, ami általában üres szegélyeket hagy a kerék közepében, ha a tekercsek száma nem illeszkedik pontosan a póluslépéshöz. A dummy tekercsek segítségével a kerék forgási szimmetriája fenntartásra kerül, minimalizálva a rezgések és a szenvedélyeket a működés során.