Собирањето на изолирани проводници кои се наоѓаат во џеповите на арматурата се нарекува арматурско намотување. Овој критичен компонент служи како место каде што се случува конверзија на енергијата. Во генератор, арматурското намотување овозможува трансформација на механска енергија во електрична енергија. Насоката, во електричен мотор, тоа овозможува конверзија на електричната енергија во механска енергија, со што игра пивотска улога во функционирањето на обата електрични машини.
Арматурското намотување може да се класифицира пред сѐ на две различни типови: намотување со пресек и намотување со волна. Една од најзначајните разлики помеѓу нив лежи во начинот на поврзување на краевите на спојовите. При намотувањето со пресек, краевите на секој спој се поврзани со соседни сегменти на комутаторот. Насоката, при намотувањето со волна, краевите на арматурските спојови се поврзани со сегменти на комутаторот кои се распоредени еден од друг.
Содржина: Пресечно намотување против Волнесто намотување
Табела за споредба
Дефиниција
Клучни разлики
Табела за споредба
Дефиниција на намотувањето со пресек
При намотувањето со пресек, последователните спојови се подредени така што се преклопуваат еден над друг. Завршниот крај на еден спој се поврзува со специфичен сегмент на комутаторот, додека почетниот крај на следниот спој - поставен под влијание на соседен магнетен пол (со обратна поларност) - исто така се поврзува со истиот сегмент на комутаторот. Оваа конфигурација создава паралелна структура на патеки, каде што поврзувањето на секој спој „се враќа“ на соседниот сегмент, поради што има име „намотување со пресек“. Оваа аранжмана овозможува многу паралелни патеки за ток, што го прави прифатлив за примените кои бараат голема капацитет на ток и ниска напонска излезна вредност.
Конфигурација на намотувањето со пресек
При намотувањето со пресек, проводниците се поврзани така што бројот на паралелни патеки (a) одговара на бројот на полова (P) во машината. За машина со P полова и Z арматурски проводници, ќе има P паралелни патеки, секоја со Z/P проводници поврзани во серија. Бројот на чистачки треба да е еднаков на бројот на паралелни патеки, со половина од чистачките кои служат како позитивни терминали, а другата половина како негативни терминали.
Намотувањето со пресек е поделено на два подтип:
Едноставно намотување со пресек: Има a = P, што значи дека бројот на паралелни патеки е еднаков на бројот на полова.
Дуплексно намотување со пресек: Характеризирано со a = 2P, каде што бројот на паралелни патеки е двапати поголем од бројот на полова.
Дефиниција на волнесто намотување
При волнестото намотување, еден крај на спојот се поврзува со почетниот крај на друг спој кој делува со иста магнетна поларност. Оваа аранжмана формира непрекинат, волнест модел, што дава намотувањето својот име. Проводниците при волнестото намотување се поделени на две паралелни патеки, секоја со Z/2 проводници поврзани во серија. Со тоа, волнестото намотување бара само две чистачки - една позитивна и една негативна - за да се подесат со двете паралелни патеки.
Оваа конфигурација прави волнестото намотување особено прифатливо за примените со висок напон и ниски ток, бидејќи сериесното поврзување на проводниците зголемува тоталниот индуциран напон, додека ја одржува управуваната вредност на токот преку паралелните патеки.
Клучни разлики помеѓу намотувањето со пресек и волнестото намотување
Аранжман на спојовите
При намотувањето со пресек, спојовите се подредени така што секој спој се враќа на следниот, создавајќи пресечен модел. Од друга страна, волнестото намотување има спојови поврзани во волнеста форма, што му дава отличен и непрекинат облик.
Поврзување на комутаторот
При намотувањето со пресек, краевите на арматурските спојови се поврзани со соседни сегменти на комутаторот. Спротивно, при волнестото намотување, краевите на арматурските спојови се поврзани со сегменти на комутаторот кои се распоредени еден од друг, што резултира со различен електричен модел на поврзување.
Број на паралелни патеки
Намотувањето со пресек има број на паралелни патеки еднаков на тоталниот број на полова на машината. На пример, ако машина има P полова, ќе има P паралелни патеки. При волнестото намотување, независно од бројот на полова, бројот на паралелни патеки винаги е две.
Вид на поврзување
Намотувањето со пресек често се нарекува паралелно намотување поради паралелното поврзување на неговите спојови, што овозможува многу патеки за ток. Спротивно, волнестото намотување има спојови поврзани во серија, што му дава името сериесно намотување. Оваа разлика во видот на поврзување значително влијае на електричните карактеристики на двете методи на намотување.
Електромотивна сила (EMF)
ЕМФ-тот генериран при намотувањето со пресек е општо помал од EMF-тот на волнестото намотување. Ова е директен резултат од различните електрични конфигурации и бројот на сериесно поврзани проводници во секој тип намотување.
Додатни компоненти потребни
Намотувањето со пресек често бара еквализатори за подобрување на комутацијата, што е процесот на конверзија на алтернативен ток (AC) индуциран во спојовите во прав ток (DC) на излезот. Спротивно, волнестото намотување бара фиктивни спојови за да даде механички баланс на арматурата, осигурувајќи гладко функционирање на машината.
Број на чистачки
Бројот на чистачки при намотувањето со пресек е еднаков на бројот на паралелни патеки, што значи дека може да варира во зависност од бројот на полова. При волнестото намотување, бројот на чистачки е фиксиран на две, што одговара на двете паралелни патеки.
Ефикасност
Волнестото намотување обично покажува повисока ефикасност врз намотувањето со пресек. Ова е поради фактори како пониски електрични губитоци и подобрен модел на проток на ток во сериесно поврзаните спојови на волнестото намотување.
Подтипови
Намотувањето со пресек има подтипови како едноставно и дуплексно. При едноставното намотување, бројот на паралелни патеки е еднаков на бројот на полова, додека при дуплексното намотување, бројот на паралелни патеки е двапати поголем од бројот на полова. Спротивно, волнестото намотување има подтипови како прогресивно и ретрогресивно, кои се различуваат по насоката на поврзување на спојовите во волнестата форма.
Цена
Цената на намотувањето со пресек обично е повисока од цената на волнестото намотување. Ова е главно затоа што намотувањето со пресек бара повеќе проводници поради неговата паралелна конфигурација на спојовите и поврзаната потреба за дополнителни поврзувања и компоненти.
Примена
Намотувањето со пресек обично се користи во електрични машини со ниски напон и големи токови, како што се големите DC генератори за поправка на батериите или некои видови на електрични тракциони мотори. Спротивно, волнестото намотување е повеќе прифатливо за машини со висок напон и ниски токови, како што се некои DC генератори користени во системите за пренос на енергија.
При волнестото намотување, фиктивните спојови се вклучени единствено за да дадат механички баланс на арматурата, осигурувајќи гладко и стабилно функционирање на машината. Спротивно од активните спојови, фиктивните спојови не учествуваат во електричната кола и затоа не се поврзани со комутаторот или не учествуваат во генерирањето на електромотивна сила (EMF). Нивната основна функција е да контраатирајат било каков дисбаланс причинет од аранжманот на намотувањето, кој типички остава непокриени џепови во јдрото на арматурата кога бројот на спојови не се подударува со полскиот пат. Со пополнување на овие џепови со фиктивни спојови, се одржува ротационата симетрија на арматурата, минимизирајќи вибрацијата и износот во време на функционирање.