ความแตกต่างระหว่างการพันแบบลาปและการพันแบบเวฟ

การประกอบของสายนำที่หุ้มฉนวนภายในช่องของอาร์มาเจอร์เรียกว่าการพันอาร์มาเจอร์ องค์ประกอบสำคัญนี้ทำหน้าที่เป็นสถานที่ที่เกิดการแปลงพลังงาน ในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การพันอาร์มาเจอร์ช่วยให้เกิดการแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า ในทางกลับกันในมอเตอร์ไฟฟ้า มันช่วยให้เกิดการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ทำให้มีบทบาทสำคัญในการทำงานของเครื่องจักรไฟฟ้าทั้งสองประเภท

การพันอาร์มาเจอร์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือการพันแบบล็อปและการพันแบบเวฟ ความแตกต่างที่เด่นชัดที่สุดระหว่างทั้งสองประเภทคือวิธีการเชื่อมต่อปลายขดลวด ในการพันแบบล็อป ปลายของแต่ละขดลวดจะเชื่อมต่อกับเซ็กเมนต์คอมมิวเทเตอร์ที่อยู่ติดกัน ในทางกลับกันในการพันแบบเวฟ ปลายของขดลวดอาร์มาเจอร์จะเชื่อมต่อกับเซ็กเมนต์คอมมิวเทเตอร์ที่อยู่ห่างจากกัน

เนื้อหา: การพันแบบล็อป กับ การพันแบบเวฟ

• ตารางเปรียบเทียบ

• คำนิยาม

• ความแตกต่างหลัก

ตารางเปรียบเทียบ

คำนิยามของการพันแบบล็อป

ในการพันแบบล็อป ขดลวดต่อเนื่องถูกจัดเรียงให้ทับซ้อนกัน ปลายสุดของขดลวดหนึ่งเชื่อมต่อกับเซ็กเมนต์คอมมิวเทเตอร์เฉพาะ ส่วนปลายเริ่มต้นของขดลวดถัดไปซึ่งอยู่ภายใต้อิทธิพลของแม่เหล็กขั้วที่อยู่ติดกัน (มีขั้วตรงข้าม) จะเชื่อมต่อกับเซ็กเมนต์คอมมิวเทเตอร์เดียวกัน การกำหนดค่านี้สร้างโครงสร้างทางขนาน โดยการเชื่อมต่อของขดลวด "ทับซ้อน" กลับไปยังเซ็กเมนต์ที่อยู่ติดกัน ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ "การพันแบบล็อป" การจัดเรียงนี้ทำให้เกิดหลายทางขนานของกระแสไฟฟ้า ทำให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการความจุกระแสสูงและแรงดันไฟฟ้าต่ำ

การกำหนดค่าของการพันแบบล็อป

ในการพันแบบล็อป สายนำถูกเชื่อมต่อให้จำนวนทางขนาน (a) เท่ากับจำนวนขั้ว (P) ของเครื่อง หากเครื่องมี P ขั้วและ Z สายนำอาร์มาเจอร์ จะมี P ทางขนาน แต่ละทางจะมี Z/P สายนำเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม จำนวนแปรงที่ต้องการเท่ากับจำนวนทางขนาน โดยครึ่งหนึ่งของแปรงทำหน้าที่เป็นเทอร์มินอลบวก และอีกครึ่งหนึ่งเป็นเทอร์มินอลลบ

การพันแบบล็อปถูกแบ่งย่อยออกเป็นสองชนิดย่อย:

• การพันแบบล็อปเชิงเดียว: มี a = P หมายความว่าจำนวนทางขนานเท่ากับจำนวนขั้ว

• การพันแบบล็อปเชิงสอง: มี a = 2P หมายความว่าจำนวนทางขนานเป็นสองเท่าของจำนวนขั้ว

คำนิยามของการพันแบบเวฟ

ในการพันแบบเวฟ ปลายขดลวดหนึ่งเชื่อมต่อกับปลายเริ่มต้นของขดลวดอื่นที่มีขั้วแม่เหล็กเดียวกัน การจัดเรียงนี้สร้างรูปแบบคลื่นต่อเนื่อง ทำให้ได้ชื่อว่าการพันแบบเวฟ สายนำในการพันแบบเวฟถูกแบ่งออกเป็นสองทางขนาน แต่ละทางมี Z/2 สายนำเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม ดังนั้น การพันแบบเวฟต้องการเพียงสองแปรง คือบวกและลบ เพื่อให้สอดคล้องกับสองทางขนาน

การกำหนดค่านี้ทำให้การพันแบบเวฟเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการแรงดันสูงและกระแสต่ำ เนื่องจากการเชื่อมต่ออนุกรมของสายนำทำให้แรงดันที่เหนี่ยวนำรวมเพิ่มขึ้น ในขณะที่รักษากระแสที่ผ่านทางขนานให้อยู่ในระดับที่จัดการได้

ความแตกต่างหลักระหว่างการพันแบบล็อปและการพันแบบเวฟ

การจัดเรียงขดลวด

ในการพันแบบล็อป ขดลวดถูกจัดเรียงให้ทับซ้อนกัน สร้างรูปแบบที่ทับซ้อน ในทางกลับกัน การพันแบบเวฟมีขดลวดเชื่อมต่อในรูปแบบคลื่น ทำให้มีรูปร่างที่ต่อเนื่องและแตกต่าง

การเชื่อมต่อคอมมิวเทเตอร์

ในการพันแบบล็อป ปลายขดลวดอาร์มาเจอร์เชื่อมต่อกับเซ็กเมนต์คอมมิวเทเตอร์ที่อยู่ติดกัน ในทางกลับกันในการพันแบบเวฟ ปลายขดลวดอาร์มาเจอร์เชื่อมต่อกับเซ็กเมนต์คอมมิวเทเตอร์ที่อยู่ห่างจากกัน ทำให้เกิดรูปแบบการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

จำนวนทางขนาน

การพันแบบล็อปมีจำนวนทางขนานเท่ากับจำนวนขั้วทั้งหมดของเครื่อง ตัวอย่างเช่น หากเครื่องมี P ขั้ว จะมี P ทางขนาน ในทางกลับกัน การพันแบบเวฟไม่ว่าจะมีขั้วมากเท่าใด จำนวนทางขนานจะเป็นสองเสมอ

ประเภทการเชื่อมต่อ

การพันแบบล็อปมักถูกเรียกว่าการพันแบบขนาน เนื่องจากขดลวดถูกเชื่อมต่อกันแบบขนาน ทำให้มีหลายทางขนานของกระแสไฟฟ้า ในทางกลับกัน การพันแบบเวฟมีขดลวดเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม ทำให้ได้ชื่อว่าการพันแบบอนุกรม ความแตกต่างในการเชื่อมต่อนี้มีผลต่อคุณสมบัติไฟฟ้าของทั้งสองวิธีการพัน

แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำ (emf)

แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในการพันแบบล็อปมักจะต่ำกว่าการพันแบบเวฟ ซึ่งเป็นผลมาจากคุณสมบัติไฟฟ้าที่ต่างกันและจำนวนสายนำที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมในแต่ละวิธีการพัน

ส่วนประกอบเพิ่มเติมที่ต้องการ

การพันแบบล็อปมักต้องการอีควอลไลเซอร์เพื่อช่วยในการคอมมิวเทต ซึ่งเป็นกระบวนการเปลี่ยนกระแสสลับ (AC) ที่เหนี่ยวนำในขดลวดเป็นกระแสตรง (DC) ที่ выход ในทางกลับกัน การพันแบบเวฟต้องการขดลวดปลอมเพื่อให้ความสมดุลทางกลแก่อาร์มาเจอร์ ทำให้เครื่องทำงานได้อย่างราบรื่น

จำนวนแปรง

จำนวนแปรงในการพันแบบล็อปเท่ากับจำนวนทางขนาน ซึ่งอาจแตกต่างกันตามจำนวนขั้ว ในทางกลับกัน การพันแบบเวฟมีจำนวนแปรงคงที่ที่สอง ซึ่งสอดคล้องกับสองทางขนาน

ประสิทธิภาพ

การพันแบบเวฟมักมีประสิทธิภาพสูงกว่าการพันแบบล็อป ซึ่งเป็นผลมาจากปัจจัยต่างๆ เช่น การสูญเสียไฟฟ้าน้อยลงและรูปแบบการไหลของกระแสที่เหมาะสมมากขึ้นในขดลวดที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมของการพันแบบเวฟ

ชนิดย่อย

การพันแบบล็อปมีชนิดย่อยเช่น แบบเชิงเดียวและแบบเชิงสอง ในการพันแบบเชิงเดียว จำนวนทางขนานเท่ากับจำนวนขั้ว ในทางกลับกันในการพันแบบเชิงสอง จำนวนทางขนานเป็นสองเท่าของจำนวนขั้ว การพันแบบเวฟมีชนิดย่อยเช่น แบบก้าวหน้าและแบบย้อนกลับ ซึ่งแตกต่างกันโดยทิศทางการเชื่อมต่อขดลวดในรูปแบบคลื่น

ค่าใช้จ่าย

ค่าใช้จ่ายในการพันแบบล็อปมักสูงกว่าการพันแบบเวฟ ซึ่งเป็นเพราะการพันแบบล็อปต้องการสายนำมากขึ้นเนื่องจากโครงสร้างขดลวดขนานและความต้องการการเชื่อมต่อและส่วนประกอบเพิ่มเติม

การใช้งาน

การพันแบบล็อปมักใช้ในเครื่องจักรไฟฟ้าแรงดันต่ำและกระแสสูง เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า DC ขนาดใหญ่สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่หรือมอเตอร์ขับเคลื่อนไฟฟ้าบางประเภท ในทางกลับกัน การพันแบบเวฟเหมาะสำหรับเครื่องจักรไฟฟ้าแรงดันสูงและกระแสต่ำ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า DC บางประเภทที่ใช้ในระบบส่งไฟฟ้า

ในการพันแบบเวฟ ขดลวดปลอมถูกใส่เพื่อให้ความสมดุลทางกลแก่อาร์มาเจอร์ ทำให้เครื่องทำงานได้อย่างราบรื่นและมั่นคง ต่างจากขดลวดที่ใช้งานจริง ขดลวดปลอมไม่เข้าร่วมในวงจรไฟฟ้าและไม่ได้เชื่อมต่อกับคอมมิวเทเตอร์หรือเกี่ยวข้องในการสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำ (EMF) หน้าที่หลักของขดลวดปลอมคือการชดเชยความไม่สมดุลที่เกิดจากการจัดเรียงการพัน ซึ่งมักจะทิ้งช่องว่างในแกนอาร์มาเจอร์เมื่อจำนวนขดลวดไม่สอดคล้องกับระยะขั้ว ด้วยการเติมช่องว่างด้วยขดลวดปลอม ความสมมาตรของการหมุนของอาร์มาเจอร์จะถูกรักษาไว้ ลดการสั่นสะเทือนและการสึกหรอในการทำงาน