Τι είναι ο παράγοντας διαστήματος σπείρας;

Ορισμός και Χαρακτηριστικά του Παράγοντα Απόστασης Σπείρας (Pitch Factor)
Ορισμός του Pitch Factor (Kₙ)

Ο παράγοντας απόστασης σπείρας (επίσης γνωστός ως παράγοντας συνδυασμού) Kₙ ορίζεται ως το λόγος της εκκλήσεως σε μια σύντομη σπείρα σε σχέση με μια πλήρη σπείρα. Η απόσταση μεταξύ των δύο πλευρών μιας σπείρας ονομάζεται απόσταση σπείρας, η οποία χαρακτηρίζεται από την ηλεκτρική γωνία της για να δείξει το βαθμό της σύντομης σπείρας.

Φυσική Σημασία της Απόστασης Πόλου

Η γωνιακή απόσταση μεταξύ των κεντρικών γραμμών διαδοχικών πόλων ονομάζεται απόσταση πόλου, η οποία είναι πάντα 180 ηλεκτρικά βαθμοί, ανεξάρτητα από τον αριθμό των πόλων του μηχανήματος. Μια σπείρα με απόσταση 180 ηλεκτρικών βαθμών ονομάζεται πλήρης σπείρα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Χαρακτηριστικά Σύντομης Σπείρας

Μια σπείρα με απόσταση λιγότερη από 180 ηλεκτρικά βαθμούς ονομάζεται σύντομη σπείρα (ή σπείρα με κλασματική απόσταση), επίσης γνωστή ως συνδυασμένη σπείρα. Η διάταξη της σύντομης σπείρας είναι φανερή στο παρακάτω σχήμα:

Συνδυασμένη Συρματοπλεξία και Υπολογισμός Απόστασης Σπείρας

Μια στάτωρ συρματοπλεξία που χρησιμοποιεί σπείρες με κλασματική απόσταση ονομάζεται συνδυασμένη συρματοπλεξία. Εάν η απόσταση της σπείρας μειωθεί κατά μια ηλεκτρική γωνία α, η αποτελεσματική απόσταση γίνεται (180 – α) ηλεκτρικά βαθμοί.

Για μια πλήρη σπείρα, η απόσταση μεταξύ των δύο πλευρών της σπείρας είναι ακριβώς 180° ηλεκτρική απόσταση πόλου, εξασφαλίζοντας ότι οι εκκλήσεις που παράγονται σε κάθε πλευρά της σπείρας είναι σε φάση. Οι εκκλήσεις που παράγονται στις πλευρές της σπείρας, E_C1 και E_C2, με E_C ως την τελική εκκλήση της σπείρας. Η σχέση εκφράζεται με την εξίσωση:

Επειδή E_C1 και E_C2 είναι σε φάση, η τελική εκκλήση της σπείρας E_C ισούται με το αριθμητικό άθροισμα των δύο εκκλήσεων.

Άρα,

Ανάλυση Φάσης Σύντομων Σπειρών

Όταν η απόσταση της σπείρας είναι λιγότερη από 180° ηλεκτρική απόσταση πόλου, οι εκκλήσεις που παράγονται σε κάθε πλευρά της σπείρας E_C1 και E_C2 εμφανίζουν διαφορά φάσης. Η τελική εκκλήση της σπείρας E_C είναι το άθροισμα των E_C1 και E_C2.

Εάν η απόσταση της σπείρας μειωθεί κατά μια ηλεκτρική γωνία α, η αποτελεσματική απόσταση γίνεται (180 – α) βαθμοί. Συνεπώς, E_C1 και E_C2 θα είναι εκτός φάσης κατά α βαθμούς. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα φάσης, το άθροισμα φάσης E_C αντιστοιχεί στον διάνυσμα AC.

Ο παράγοντας απόστασης σπείρας Kc εκφράζεται ως:

Χαρακτηριστικά και Πλεονεκτήματα του Παράγοντα Απόστασης (Kₙ) Σύντομων Σπειρών
Σχέση Παράγοντα Απόστασης και Απόστασης Σπείρας

• Πλήρης σπείρα: Όταν α = 0°, cos(α/2) = 1, άρα Kₙ = 1.

• Σύντομη σπείρα: Kₙ < 1, υποδηλώνοντας ότι η σύντομη σπείρα μειώνει την παράμετρο της εκκλήσεως.

Τεχνικά Πλεονεκτήματα των Συνδυασμένων Σπειρών (Συνδυασμένων Συρματοπλεξιών)

• Βελτίωση Κόστους Υλικών: Μειώνει τις μήκη των άκρων της συρματοπλεξίας, μειώνοντας τη χρήση υλικών συρμάτων και το κόστος παραγωγής.

• Βελτίωση Ποιότητας Κύματος: Περιορίζει την αρμονική διαστροφή, καθιστώντας την εκκλησία πιο πλησιέστερη σε ημιτονοειδές κύμα και βελτιώνοντας την ποιότητα της ενέργειας.