Skillnad mellan Lap- och Wave-vindning

Montering av isolerade ledare i plattor på en armatur kallas för armaturvindning. Denna viktiga komponent fungerar som platsen där energiomvandling sker. I en generator möjliggör armaturvindningen omvandlingen av mekanisk energi till elektrisk energi. Å andra sidan gör den i en elektrisk motor det möjligt att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi, vilket spelar en avgörande roll för drift av både dessa elektriska maskiner.

Armaturvindning kan huvudsakligen indelas i två olika typer: lappvindning och vågvindning. Ett av de mest framträdande skillnaden mellan dem ligger i kopplingsläget för spändsslutet. I lappvindning är ändarna av varje spole kopplade till intilliggande kommutorsegment. Å andra sidan är i vågvindning ändarna av armaturspolar kopplade till kommutorsegment som är utrymda från varandra.

Innehåll: Lapp kontra Vågvindning

• Jämförelsetabell

• Definition

• Nyckelskillnader

Jämförelsetabell

Definition av Lappvindning

I lappvindning arrangeras efterföljande spolar så att de överlappar varandra. Slutet av en spole ansluts till ett specifikt kommutorsegment, medan starten av nästa spole—placerad under inflytande av en intilliggande magnetpol (med motsatt polaritet)—också ansluts till samma kommutorsegment. Denna konfiguration skapar en parallell vägstruktur, där varje spoles anslutning "lappar tillbaka" till det intilliggande segmentet, därför namnet "lappvindning". Denna uppställning möjliggör flera parallella strömvägar, vilket gör den lämplig för tillämpningar som kräver hög strömkapacitet och låg spänning.

Konfiguration av Lappvindning

I lappvindning är ledarna sammankopplade så att antalet parallella vägar (a) motsvarar antalet poler (P) i maskinen. För en maskin med P poler och Z armaturledare kommer det att finnas P parallella vägar, var och en innehåller Z/P ledare sammankopplade i serie. Antalet penslar som krävs motsvarar antalet parallella vägar, med hälften av penslarna som positiva terminaler och den andra hälften som negativa terminaler.

Lappvindning indelas ytterligare i två underkategorier:

• Enkel lappvindning: Har a = P, vilket betyder att antalet parallella vägar motsvarar antalet poler.

• Dubbel lappvindning: Karakteriseras av a = 2P, där antalet parallella vägar är dubbelt så stort som antalet poler.

Definition av Vågvindning

I vågvindning ansluts ena änden av en spole till starten av en annan spole som delar samma magnetiska polaritet. Denna uppställning bildar en kontinuerlig, vågliknande form, vilket ger vindningen sitt namn. Ledarna i vågvindning delas in i två parallella vägar, var och en innehåller Z/2 ledare sammankopplade i serie. Konsekvent behöver vågvindning endast två penslar—en positiv och en negativ—för att justera sig med de två parallella vägarna.

Denna konfiguration gör vågvindning särskilt lämplig för högspännings-, lågströmsapplikationer, eftersom seriekopplingen av ledare ökar den totala inducerade spänningen samtidigt som den håller en hanterbar ström genom de parallella vägarna.

Nyckelskillnader Mellan Lapp- och Vågvindning

Spoluppsättning

I lappvindning är spolar konfigurerade så att varje spole lappar tillbaka på nästa, vilket skapar en överlappande form. Å andra sidan har vågvindning spolar kopplade i en vågliknande formation, vilket ger den en distinkt och kontinuerlig form.

Kommutoranslutning

För lappvindning är ändarna av armaturspolar kopplade till intilliggande kommutorsegment. I kontrast är i vågvindning ändarna av armaturspolar fästade till kommutorsegment som är utrymda från varandra, vilket resulterar i en annan elektrisk anslutningsmönster.

Antal Parallella Vägar

Lappvindning har antalet parallella vägar lika med det totala antalet poler av maskinen. Till exempel, om en maskin har P poler, kommer det att finnas P parallella vägar. I vågvindning, oavsett antalet poler, är antalet parallella vägar alltid två.

Anslutningstyp

Lappvindning kallas ofta för parallell vindning på grund av de parallella anslutningarna av dess spolar, vilket möjliggör flera strömbärande vägar. Å andra sidan har vågvindning spolar sammankopplade i serie, vilket ger den namnet serievindning. Denna skillnad i anslutningstyp påverkar signifikant de elektriska egenskaperna hos de två vindningsmetoderna.

Elektromotorisk Kraft (emf)

Den genererade emf i lappvindning är generellt lägre jämfört med den i vågvindning. Detta är en direkt följd av de olika elektriska konfigurationerna och antalet seriekopplade ledare i varje typ av vindning.

Ytterligare Komponenter Som Krävs

Lappvindning kräver ofta jämnare för att underlätta bättre kommuttering, vilket är processen att konvertera alternerande ström (AC) inducerad i spolar till direkström (DC) vid utgången. Vågvindning å andra sidan behöver dummy-spolar för att ge mekanisk balans till armaturen, vilket säkerställer smidig drift av maskinen.

Antal Penslar

Antalet penslar i lappvindning är lika med antalet parallella vägar, vilket betyder att det kan variera beroende på antalet poler. I vågvindning är antalet penslar fastställt till två, motsvarande de två parallella vägarna.

Effektivitet

Vågvindning visar vanligtvis högre effektivitet jämfört med lappvindning. Detta beror på faktorer som lägre elektriska förluster och mer optimerade strömmönster i de seriekopplade spolarna i vågvindning.

Underkategorier

Lappvindning har underkategorier som simplex och duplex. I simplex vindning är antalet parallella vägar lika med antalet poler, medan i duplex vindning är antalet parallella vägar dubbelt så stort som antalet poler. Vågvindning, å andra sidan, har underkategorier som progressiv och retrogressiv, vilka skiljs åt av riktningen av spolans anslutning i den vågliknande formen.

Kostnad

Kostnaden för lappvindning är generellt sett högre än för vågvindning. Detta beror huvudsakligen på att lappvindning kräver fler ledare på grund av dess parallella spolkonfiguration och det associerade behovet av ytterligare anslutningar och komponenter.

Tillämpning

Lappvindning används vanligtvis i lågspännings-, högströmsmaskiner, som stora DC-generatorer för batteriladdning eller vissa typer av elektriska traktionsmotorer. Vågvindning, å andra sidan, är mer lämplig för högspännings-, lågströmsmaskiner, som vissa DC-generatorer som används i eltransmissionsystem.

I vågvindning ingår dummy-spolar enbart för att ge mekanisk balans till armaturen, vilket säkerställer smidig och stabil drift av maskinen. Olikt aktiva spolar deltar inte dummy-spolar i det elektriska kretssystemet och är därför inte anslutna till kommutorn eller involverade i generering av elektromotorisk kraft (EMF). Deras primära funktion är att motverka eventuell obalans orsakad av vindningsarrangemanget, vilket vanligtvis lämnar oanvända platser i armaturkärnan när antalet spolar inte stämmer perfekt med polstycket. Genom att fylla dessa platser med dummy-spolar bibehålls armaturns rotationsymmetri, vilket minimerar vibration och slitage under drift.