Sastavljanje izolovanih vodil smještenih u rasponima armature poznato je kao obmot armature. Ovaj ključni komponent služi kao mesto gde se vrši pretvorba snage. U generatoru, obmot armature omogućava transformaciju mehaničke snage u električnu energiju. S druge strane, u električnom motoru, omogućava pretvorbu električne energije u mehaničku energiju, time igrajući ključnu ulogu u radu oba tipa električnih mašina.
Obmot armature može biti glavno kategoriziran u dva određena tipa: obmot u preklapanju i talasni obmot. Jedna od najznačajnijih razlika između njih leži u načinu povezivanja krajeva bobina. U obmotu u preklapanju, krajevi svake bobine su povezani sa susednim segmentima komutatora. S druge strane, u talasnom obmotu, krajevi bobina armature su povezani sa segmentima komutatora koji su međusobno razmaknuti.
Sadržaj: Obmot u preklapanju VS Talasni obmot
Poređenje u tablici
Definicija
Ključne razlike
Poređenje u tablici
Definicija obmota u preklapanju
U obmotu u preklapanju, uzastopne bobine su raspoređene tako da se preklapaju jedna sa drugom. Završni deo jedne bobine povezan je sa specifičnim segmentom komutatora, dok početni deo sledeće bobine, pozicioniran pod uticajem susednog magnetnog pola (suprotne polariteta), takođe je povezan sa istim segmentom komutatora. Ova konfiguracija stvara strukturu paralelnih puteva, gde povezivanje svake bobine "prelazi" na susedni segment, stoga i naziv "obmot u preklapanju". Ova shema omogućava više paralelnih puteva struje, čime je pogodna za primene koje zahtevaju visoku kapacitet struje i niski izlazni napon.
Konfiguracija obmota u preklapanju
U obmotu u preklapanju, vodili su međusobno povezani tako da broj paralelnih puteva (a) odgovara broju polova (P) mašine. Za mašinu sa P polova i Z vodilaca armature, postoji će P paralelnih puteva, svaki sadrži Z/P vodilaca povezanih serijalno. Broj potrebnih štapića jednak je broju paralelnih puteva, gde polovina štapića služi kao pozitivni terminali, a druga polovina kao negativni terminali.
Obmot u preklapanju se dalje kategorizira u dva podtipa:
Jednostavni obmot u preklapanju: Osobina a = P, što znači da broj paralelnih puteva jednak je broju polova.
Dvostruki obmot u preklapanju: Karakterizovan je sa a = 2P, gde broj paralelnih puteva dva puta premašuje broj polova.
Definicija talasnog obmota
U talasnom obmotu, jedan kraj bobine povezan je sa početnim krajem druge bobine koja deli istu magnetnu polaritet. Ova shema formira kontinuirani, talasni obrazac, stoga i ime talasni obmot. Vodili u talasnom obmotu su podeljeni u dva paralelna puta, svaki sadrži Z/2 vodilaca povezanih serijalno. Kao rezultat, talasni obmot zahteva samo dva štapića - jedan pozitivni i jedan negativni - kako bi se poravnali sa dva paralelna puta.
Ova konfiguracija čini talasni obmot posebno pogodnim za primene visokog napona i niske struje, jer serijalno povezivanje vodilaca povećava ukupni indukovani napon, dok se održava upravljiva struja kroz paralelne puteve.
Ključne razlike između obmota u preklapanju i talasnog obmota
Raspored bobina
U obmotu u preklapanju, bobine su konfigurisane tako da svaka bobina prelazi na sledeću, stvarajući preklapajući obrazac. Sa druge strane, talasni obmot ima bobine povezane u talasni oblik, dajući mu specifičan i kontinuirani oblik.
Povezivanje komutatora
Za obmot u preklapanju, krajevi bobina armature su povezani sa susednim segmentima komutatora. Suprotno tome, u talasnom obmotu, krajevi bobina armature su pričvršćeni na segmente komutatora koji su međusobno razmaknuti, što rezultira drugačijim električkim povezivanjem.
Broj paralelnih puteva
Obmot u preklapanju ima broj paralelnih puteva jednak ukupnom broju polova mašine. Na primer, ako mašina ima P polova, postoji će P paralelnih puteva. U talasnom obmotu, bez obzira na broj polova, broj paralelnih puteva je uvijek dva.
Tip povezivanja
Obmot u preklapanju često se naziva paralelnim obmotom zbog paralelnog povezivanja svojih bobina, što omogućava više puteva nosilaca struje. Suprotno tome, talasni obmot ima bobine povezane serijalno, dobivajući ime serijalni obmot. Ova razlika u tipu povezivanja značajno utiče na električne karakteristike ta dva metoda obmotanja.
Elektromotorna sila (EMF)
Generisana EMF u obmotu u preklapanju je općenito niža u poređenju sa talasnim obmotom. To je direktni rezultat različitih električnih konfiguracija i broja serijalno povezanih vodilaca u svakom tipu obmotanja.
Dodatne komponente potrebne
Obmot u preklapanju često zahteva ekvilizeri kako bi se poboljšala komutacija, proces pretvaranja indukovane struje u alterativnu struju (AC) u bobinama u direktnu struju (DC) na izlazu. Sa druge strane, talasni obmot zahteva lažne bobine kako bi obezbedio mehanički balans armaturi, osiguravajući gladko funkcionisanje mašine.
Broj štapića
Broj štapića u obmotu u preklapanju jednak je broju paralelnih puteva, što znači da se može varirati u zavisnosti od broja polova. U talasnom obmotu, broj štapića je fiksiran na dva, što odgovara dva paralelna puta.
Efikasnost
Talasni obmot tipično pokazuje veću efikasnost u poređenju sa obmotom u preklapanju. To je posledica faktora poput nižih električnih gubitaka i optimiziranijih modela toka struje u serijalno povezanim bobinama talasnog obmota.
Podtipovi
Obmot u preklapanju ima podtipove kao što su jednostavni i dvostruki. U jednostavnom obmotu, broj paralelnih puteva jednak je broju polova, dok u dvostrukom obmotu, broj paralelnih puteva dva puta premašuje broj polova. Talasni obmot, sa druge strane, ima podtipove kao što su progresivni i regresivni, koji se razlikuju po pravcu povezivanja bobina u talasnom obliku.
Cena
Cena obmota u preklapanju je općenito viša od cene talasnog obmota. To je uglavnom zato što obmot u preklapanju zahteva više vodilaca zbog svoje paralelne konfiguracije bobina i povezane potrebe za dodatnim spojevima i komponentama.
Primena
Obmot u preklapanju se često koristi u električnim mašinama sa niskim naponom i visokom strujom, kao što su veliki DC generatori za punjenje baterija ili neki tipovi elektroprivodnih motora. Sa druge strane, talasni obmot je pogodniji za mašine sa visokim naponom i niskom strujom, poput određenih DC generatora korštenih u sistemima prenosa snage.
U talasnom obmotu, lažne bobine su ugrađene isključivo kako bi obezbedile mehanički balans armaturi, osiguravajući gladak i stabilan rad mašine. Suprotno aktivnim bobinama, lažne bobine ne učešće u električnom krugu i nisu povezane sa komutatorom niti učestvuju u generisanju elektromotorne sile (EMF). Njihova primarna funkcija je da neutralizuju bilo kakvu neravnotežu izazvanu rasporedom obmotanja, koji obično ostavlja neiskorišćene raspona u jezgru armature kada broj bobina ne usklađuje savršeno sa polnim dijagonalom. Popunjavanjem ovih raspona lažnim bobinama, održava se rotaciona simetrija armature, minimizirajući vibracije i greške tokom rada.