Perbedaan Antara Lap dan Wave Winding

Penyusunan konduktor terisolasi yang ditempatkan dalam slot armatur disebut sebagai lilitan armatur. Komponen penting ini berfungsi sebagai tempat di mana konversi daya terjadi. Dalam generator, lilitan armatur memfasilitasi transformasi energi mekanik menjadi energi listrik. Sebaliknya, dalam motor listrik, ia memungkinkan konversi energi listrik menjadi energi mekanik, sehingga memainkan peran krusial dalam operasi kedua mesin listrik tersebut.

Lilitan armatur dapat dibagi menjadi dua jenis utama: lilitan tumpang tindih dan lilitan gelombang. Salah satu perbedaan paling menonjol antara keduanya terletak pada mode koneksi ujung-ujung koil. Dalam lilitan tumpang tindih, ujung-ujung setiap koil dihubungkan ke segmen komutator yang berdekatan. Sebaliknya, dalam lilitan gelombang, ujung-ujung koil armatur dihubungkan ke segmen-segmen komutator yang terpisah satu sama lain.

Konten: Lilitan Tumpang Tindih vs Lilitan Gelombang

• Tabel Perbandingan

• Definisi

• Perbedaan Kunci

Tabel Perbandingan

Definisi Lilitan Tumpang Tindih

Dalam lilitan tumpang tindih, koil berturut-turut disusun sedemikian rupa sehingga mereka saling tumpang tindih. Ujung akhir satu koil terhubung ke segmen komutator tertentu, sementara ujung awal koil berikutnya—yang diposisikan di bawah pengaruh kutub magnetik yang bersebelahan (dengan polaritas berlawanan)—juga dihubungkan ke segmen komutator yang sama. Konfigurasi ini menciptakan struktur jalur paralel, di mana koneksi setiap koil "tumpang tindih" kembali ke segmen yang berdekatan, sehingga namanya "lilitan tumpang tindih." Penyusunan ini memungkinkan untuk beberapa jalur arus paralel, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kapasitas arus tinggi dan output tegangan rendah.

Konfigurasi Lilitan Tumpang Tindih

Dalam lilitan tumpang tindih, konduktor-konduktor dihubungkan sedemikian rupa sehingga jumlah jalur paralel (a) sesuai dengan jumlah kutub (P) dalam mesin. Untuk mesin dengan P kutub dan Z konduktor armatur, akan ada P jalur paralel, masing-masing mengandung Z/P konduktor yang dihubungkan secara seri. Jumlah sikat yang dibutuhkan sama dengan jumlah jalur paralel, dengan setengah dari sikat berfungsi sebagai terminal positif dan setengah lainnya sebagai terminal negatif.

Lilitan tumpang tindih lebih lanjut dikategorikan menjadi dua subjenis:

• Lilitan Tumpang Tindih Sederhana: Memiliki a = P, artinya jumlah jalur paralel sama dengan jumlah kutub.

• Lilitan Tumpang Tindih Duplex: Dikarakteristik oleh a = 2P, di mana jumlah jalur paralel adalah dua kali jumlah kutub.

Definisi Lilitan Gelombang

Dalam lilitan gelombang, salah satu ujung koil terhubung ke ujung awal koil lain yang memiliki polaritas magnetik yang sama. Penyusunan ini membentuk pola kontinu, seperti gelombang, memberikan nama kepada lilitan tersebut. Konduktor dalam lilitan gelombang dibagi menjadi dua jalur paralel, masing-masing mengandung Z/2 konduktor yang dihubungkan secara seri. Akibatnya, lilitan gelombang hanya memerlukan dua sikat—satu positif dan satu negatif—untuk sejalan dengan dua jalur paralel tersebut.

Konfigurasi ini membuat lilitan gelombang sangat cocok untuk aplikasi tegangan tinggi dan arus rendah, karena koneksi seri konduktor meningkatkan total tegangan yang diinduksi sambil mempertahankan arus yang dapat dikelola melalui jalur paralel.

Perbedaan Kunci Antara Lilitan Tumpang Tindih dan Lilitan Gelombang

Susunan Koil

Dalam lilitan tumpang tindih, koil disusun sedemikian rupa sehingga setiap koil tumpang tindih ke koil berikutnya, menciptakan pola tumpang tindih. Di sisi lain, lilitan gelombang memiliki koil yang dihubungkan dalam formasi seperti gelombang, memberikan bentuk yang khas dan kontinu.

Koneksi Komutator

Untuk lilitan tumpang tindih, ujung-ujung koil armatur dihubungkan ke segmen komutator yang berdekatan. Sebaliknya, dalam lilitan gelombang, ujung-ujung koil armatur dihubungkan ke segmen-segmen komutator yang terpisah, menghasilkan pola koneksi listrik yang berbeda.

Jumlah Jalur Paralel

Lilitan tumpang tindih memiliki jumlah jalur paralel yang sama dengan jumlah kutub total mesin. Misalnya, jika mesin memiliki P kutub, akan ada P jalur paralel. Dalam lilitan gelombang, terlepas dari jumlah kutub, jumlah jalur paralel selalu dua.

Jenis Koneksi

Lilitan tumpang tindih sering disebut sebagai lilitan paralel karena koneksi paralel koil-koilnya, yang memungkinkan untuk beberapa jalur arus. Sebaliknya, lilitan gelombang memiliki koil yang dihubungkan secara seri, mendapat nama lilitan seri. Perbedaan jenis koneksi ini berdampak signifikan pada karakteristik listrik kedua metode lilitan tersebut.

Gaya Gerak Listrik (emf)

Gaya gerak listrik yang dihasilkan dalam lilitan tumpang tindih umumnya lebih rendah dibandingkan dengan lilitan gelombang. Ini adalah hasil langsung dari konfigurasi listrik yang berbeda dan jumlah konduktor yang dihubungkan secara seri dalam setiap jenis lilitan.

Komponen Tambahan yang Diperlukan

Lilitan tumpang tindih sering memerlukan equalizer untuk memfasilitasi kommutasi yang lebih baik, yaitu proses mengubah arus bolak-balik (AC) yang diinduksi dalam koil menjadi arus searah (DC) pada output. Di sisi lain, lilitan gelombang membutuhkan koil dummy untuk memberikan keseimbangan mekanis pada armatur, memastikan operasi mesin yang lancar.

Jumlah Sikat

Jumlah sikat dalam lilitan tumpang tindih sama dengan jumlah jalur paralel, yang berarti dapat bervariasi tergantung pada jumlah kutub. Dalam lilitan gelombang, jumlah sikat tetap dua, sesuai dengan dua jalur paralel.

Efisiensi

Lilitan gelombang biasanya menunjukkan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan lilitan tumpang tindih. Hal ini disebabkan oleh faktor-faktor seperti kerugian listrik yang lebih rendah dan pola aliran arus yang lebih optimal dalam koil-koil yang dihubungkan secara seri dalam lilitan gelombang.

Sub-jenis

Lilitan tumpang tindih memiliki sub-jenis seperti sederhana dan duplex. Dalam lilitan sederhana, jumlah jalur paralel sama dengan jumlah kutub, sementara dalam lilitan duplex, jumlah jalur paralel adalah dua kali jumlah kutub. Lilitan gelombang, sebaliknya, memiliki sub-jenis seperti progresif dan retrogresif, yang dibedakan oleh arah koneksi koil dalam pola seperti gelombang.

Biaya

Biaya lilitan tumpang tindih umumnya lebih tinggi daripada lilitan gelombang. Ini terutama karena lilitan tumpang tindih memerlukan lebih banyak konduktor karena konfigurasi koil paralelnya dan kebutuhan untuk koneksi dan komponen tambahan.

Aplikasi

Lilitan tumpang tindih umumnya digunakan dalam mesin listrik tegangan rendah dan arus tinggi, seperti generator DC besar untuk pengisian baterai atau beberapa jenis motor traksi listrik. Di sisi lain, lilitan gelombang lebih cocok untuk mesin tegangan tinggi dan arus rendah, seperti beberapa generator DC yang digunakan dalam sistem transmisi daya.

Dalam lilitan gelombang, koil dummy ditambahkan semata-mata untuk memberikan keseimbangan mekanis pada armatur, memastikan operasi mesin yang lancar dan stabil. Berbeda dengan koil aktif, koil dummy tidak berpartisipasi dalam rangkaian listrik dan karenanya tidak terhubung ke komutator atau terlibat dalam pembangkitan gaya gerak listrik (EMF). Fungsi utamanya adalah untuk menyeimbangkan ketidakseimbangan yang disebabkan oleh penyusunan lilitan, yang biasanya meninggalkan slot kosong di inti armatur ketika jumlah koil tidak sejajar sempurna dengan pitch kutub. Dengan mengisi slot-slot ini dengan koil dummy, simetri rotasi armatur dipertahankan, meminimalkan getaran dan aus selama operasi.