Razlika med lap in valovno vpletenjem

Sestavljena izolirana vodila, ki so nameščena v klešta armature, se imenujejo armaturno navijanje. Ta ključni sestavni del služi kot mesto, kjer se dogaja pretvorba energije. V generatorju omogoča armaturno navijanje pretvorbo mehanske moči v električno energijo. Obratno, v električnem motorju omogoča pretvorbo električne energije v mehansko energijo, s tem igra odločilno vlogo pri delovanju obeh vrst električnih strojev.

Armaturno navijanje se lahko glavno razdeli na dva različna tipa: lap navijanje in valovito navijanje. Ena najbolj zaznana razlika med njima leži v načinu povezave koncev čevljev. Pri lap navijanju so konci vsakega čevlja povezani z sosednjimi komutatornimi segmenti. Obratno, pri valovitem navijanju so konci armaturnih čevljev povezani z komutatornimi segmenti, ki so razmaknjeni drug od drugega.

Vsebina: Lap navijanje VS Valovito navijanje

• Prikaz primerjave

• Definicija

• Ključne razlike

Prikaz primerjave

Definicija lap navijanja

Pri lap navijanju so zaporedni čevlji razporejeni tako, da se prekrivajo med seboj. Končni konec enega čevlja se poveže z določenim komutatornim segmentom, medtem ko začetni konec naslednjega čevlja, ki je postavljen pod vplivom sosednje magnetne poli (nasprotnega polarnosti), pridruži istemu komutatornemu segmentu. Ta konfiguracija ustvari vzporedno strukturo poti, kjer se povezava vsakega čevlja "vrne" nazaj na sosednji segment, zato se tudi imenuje "lap navijanje". Ta razporeditev omogoča več vzporednih tokovnih poti, kar je primeren za uporabo, ki zahteva visok tok in nizko napetost.

Konfiguracija lap navijanja

Pri lap navijanju so vodila medsebojno povezana tako, da število vzporednih poti (a) ustreza številu polov (P) v stroju. Za stroj z P poli in Z armaturnimi vodili bo obstajalo P vzporednih poti, vsaka z Z/P vodili, povezanimi v serijo. Število cepiv, ki jih potrebujemo, je enako številu vzporednih poti, pri čemer je polovica cepiv pozitivna in polovica negativna.

Lap navijanje se nadalje razdeli na dve podvrsti:

• Enostavno lap navijanje: Imenuje se a = P, kar pomeni, da je število vzporednih poti enako številu polov.

• Dvojno lap navijanje: Karakterizirano je z a = 2P, kjer je število vzporednih poti dvakrat večje od števila polov.

Definicija valovitega navijanja

Pri valovitem navijanju se en konec čevlja poveže z začetnim koncem drugega čevlja, ki ima enako magnetno polarnost. Ta razporeditev oblikuje zvezno, valovito obliko, ki navijanju daje ime. Vodila pri valovitem navijanju so razdeljena na dve vzporedni poti, vsaka z Z/2 vodili, povezanimi v serijo. Torej, valovito navijanje zahteva samo dva cepiva - eno pozitivno in eno negativno - za poravnavo z dvema vzporednima potma.

Ta konfiguracija valovitega navijanja ga čini posebno primeren za uporabo pri visokih napetostih in nizkih tokovih, saj serijska povezava vodil poveča skupno inducirano napetost, hkrati pa ohranja upravljiv tok skozi vzporedne poti.

Ključne razlike med lap in valovitim navijanjem

Razporeditev čevljev

Pri lap navijanju so čevlji razporejeni tako, da se vsak čevlji vrne nazaj na naslednji, kar ustvari prekrivajoči vzorec. Na drugi strani, valovito navijanje ima čevlje, povezane v valovito obliko, kar mu daje zelo značilen in zvezno oblikovan vzorec.

Povezava komutatorja

Za lap navijanje so konci armaturnih čevljev povezani z sosednjimi komutatornimi segmenti. Obratno, pri valovitem navijanju so konci armaturnih čevljev prikroženi na komutatorne segmente, ki so razmaknjeni drug od drugega, kar rezultira v različen elektromagnetni vzorec povezave.

Število vzporednih poti

Lap navijanje ima število vzporednih poti enako skupnemu številu polov stroja. Če ima stroj P polov, bo obstajalo P vzporednih poti. Pri valovitem navijanju, ne glede na število polov, je število vzporednih poti vedno dve.

Tip povezave

Lap navijanje se pogosto imenuje vzporedno navijanje zaradi vzporedne povezave svojih čevljev, ki omogoča več tokovnih poti. Obratno, valovito navijanje ima čevlje, povezane v serijo, zaradi česar se imenuje serijsko navijanje. Ta razlika v tipu povezave zelo vpliva na električne lastnosti teh dveh metod navijanja.

Elektromotorna sila (EMF)

EMF, ki se generira pri lap navijanju, je običajno nižja v primerjavi s valovitim navijanjem. To je neposreden rezultat različnih električnih konfiguracij in števila serijsko povezanih vodil v vsaki vrsti navijanja.

Dodatne komponente, ki so potrebne

Lap navijanje pogosto zahteva enačevalke, da bi omogočile boljšo komutacijo, ki je proces pretvarjanja izmeničnega toka (AC), ki je induciran v čevlje, v enosmeren tok (DC) na izhodu. Obratno, valovito navijanje potrebuje lažne čevlje, da bi zagotovilo mehansko ravnovesje armature, kar zagotavlja gladko delovanje stroja.

Število cepiv

Število cepiv pri lap navijanju je enako številu vzporednih poti, kar pomeni, da se lahko spreminja glede na število polov. Pri valovitem navijanju je število cepiv fiksirano na dva, kar ustreza dvema vzporednima potma.

Učinkovitost

Valovito navijanje običajno kaže višjo učinkovitost v primerjavi s lap navijanjem. To je zaradi dejavnikov, kot so manjše električne izgube in bolje optimizirani vzorci pretoka toka v serijsko povezanih čevljih valovitega navijanja.

Podvrste

Lap navijanje ima podvrste, kot so enostavno in dvojno. Pri enostavnem navijanju je število vzporednih poti enako številu polov, medtem ko pri dvojnem navijanju je število vzporednih poti dvakrat večje od števila polov. Valovito navijanje, na drugi strani, ima podvrste, kot so progresivno in retrogresivno, ki se razlikujejo glede na smer povezave čevljev v valovitem vzorecu.

Stroški

Stroški lap navijanja so običajno višji kot stroški valovitega navijanja. To je predvsem zato, ker lap navijanje zahteva več vodil zaradi vzporedne konfiguracije čevljev in povezanega potrebnega dodatnega povezovanja in komponent.

Uporaba

Lap navijanje se pogosto uporablja v električnih strojih z nizko napetostjo in visokim tokom, kot so veliki DC generatorji za polnenje baterij ali nekatere vrste električnih trakcijskih motorjev. Obratno, valovito navijanje je bolj primerno za stroje z visoko napetostjo in nizkim tokom, kot so določeni DC generatorji, uporabljeni v sistemih za prenos energije.

Pri valovitem navijanju so vključeni lažni čevlji le za zagotavljanje mehanskega ravnovesja armature, kar zagotavlja gladko in stabilno delovanje stroja. Odnosno lažni čevlji ne sodelujejo v električnem krku in niso povezani z komutatorjem ali vpleteni v generiranje elektromotorne sile (EMF). Njihova glavna funkcija je protiutežiti kakršnekoli neravnovesje, ki ga povzroči razporeditev navijanja, ki običajno pusti neuporabljene klešta v armaturnem jedru, ko število čevljev ne ustreza popolnoma polovnemu koraku. S pridružitvijo teh klešt z lažnimi čevlji se ohranja rotacijska simetrija armature, kar zmanjša vibracije in poškodbe med delovanjem.