Qu'est-ce qu'un facteur de portée de bobine

Définition et caractéristiques du facteur de portée de bobine (facteur de pas)
Définition du facteur de pas (Kₙ)

Le facteur de portée de la bobine (également connu sous le nom de facteur d'accord) Kₙ est défini comme le rapport de la tension induite dans une bobine à pas court par rapport à celle d'une bobine à pas complet. La distance entre les deux côtés d'une bobine est appelée portée de la bobine, qui est caractérisée par son angle électrique pour indiquer le degré de raccourcissement.

Signification physique du pas polaire

La distance angulaire entre les lignes centrales des pôles adjacents est appelée pas polaire, qui est toujours égale à 180 degrés électriques, quel que soit le nombre de pôles de la machine. Une bobine avec une portée de 180 degrés électriques est appelée une bobine à pas complet, comme illustré dans la figure ci-dessous:

Caractéristiques des bobines à pas court

Une bobine dont la portée est inférieure à 180 degrés électriques est appelée une bobine à pas court (ou bobine à pas fractionnel), également connue sous le nom de bobine accordée. La configuration de la bobine à pas court est illustrée dans la figure ci-dessous:

Enroulement accordé et calcul de la portée de la bobine

Un enroulement statorique utilisant des bobines à pas fractionnel est appelé enroulement accordé. Si la portée de la bobine est réduite d'un angle électrique α, la portée effective devient (180 – α) degrés électriques.

Pour une bobine à pas complet, la distance entre les deux côtés de la bobine est exactement égale au pas polaire de 180° électrique, assurant que les tensions induites dans chaque côté de la bobine sont en phase. Soit E_C1 et E_C2 les tensions générées dans les côtés de la bobine, avec E_C comme tension résultante de la bobine. La relation est exprimée par l'équation:

Comme E_C1 et E_C2 sont en phase, la tension résultante de la bobine E_C est égale à la somme arithmétique des deux tensions.

Ainsi,

Analyse phasorielle des bobines à pas court

Lorsque la portée de la bobine d'une seule bobine est inférieure au pas polaire de 180° électrique, les tensions induites dans chaque côté de la bobine E_C1 et E_C2 présentent un déphasage. La tension résultante de la bobine E_C est la somme phasorielle de E_C1 et E_C2.

Si la portée de la bobine est réduite d'un angle électrique α, la portée effective devient (180 – α) degrés. Par conséquent, E_C1 et E_C2 seront déphasés de α degrés. Comme le montre le diagramme phasoriel ci-dessus, la somme phasorielle EC correspond au vecteur AC.

Le facteur de portée de la bobine Kc est exprimé par:

Caractéristiques et avantages du facteur de pas (Kₙ) des enroulements à pas court
Relation entre le facteur de pas et la portée de la bobine

• Bobine à pas complet: Lorsque α = 0°, cos(α/2) = 1, donc Kₙ = 1.

• Bobine à pas court: Kₙ < 1, indiquant que le raccourcissement réduit l'amplitude de la tension induite.

Avantages techniques des bobines à pas court (enroulements accordés)

• Optimisation des coûts de matériau: Raccourcit les longueurs des extrémités de l'enroulement, réduisant l'utilisation de matériau conducteur et les coûts de fabrication.

• Amélioration de la qualité de la forme d'onde: Supprime la distorsion harmonique, rendant l'EMF induite plus proche d'une onde sinusoïdale et améliorant la qualité de l'énergie.