코일 스팬 인자란 무엇입니까

코일 스팬 요소(피치 요소)의 정의 및 특성
피치 요소(Kₙ)의 정의

코일 스팬 요소(또는 코딩 요소로 알려짐) Kₙ은 단축 코일에서 유도되는 전압과 전체 피치 코일에서 유도되는 전압의 비율로 정의됩니다. 코일의 두 측면 사이의 거리는 코일 스팬이라고 하며, 이를 전기 각도로 표시하여 단축 정도를 나타냅니다.

극 피치의 물리적 의미

인접한 극 중심선 사이의 각 거리를 극 피치라고 합니다. 이는 기계의 극 수와 상관없이 항상 180 전기 도입니다. 180 전기 도의 스팬을 가진 코일을 전체 피치 코일이라고하며, 아래 그림에서 보여줍니다:

단축 코일의 특성

180 전기 도보다 작은 스팬을 가진 코일은 단축 코일(또는 분수 피치 코일)이라고 하며, 코딩 코일이라고도 합니다. 단축 코일 구성을 아래 그림에서 보여줍니다:

코딩 와인딩 및 코일 스팬 계산

분수 피치 코일을 사용하는 스테이터 와인딩을 코딩 와인딩이라고 합니다. 코일 스팬이 전기 각도 α만큼 감소하면 효과적인 스팬은 (180 – α) 전기 도가 됩니다.

전체 피치 코일의 경우, 두 코일 측면 사이의 거리가 정확히 180° 전기 극 피치와 같아 각 코일 측면에서 유도되는 전압이 동위상이 됩니다. E_C1와 E_C2를 코일 측면에서 생성된 전압으로, E_C를 결과 코일 전압으로 나타내면, 관계식은 다음과 같습니다:

E_C1와 E_C2가 동위상이므로, 결과 코일 전압 E_C는 두 전압의 산술 합과 같습니다.

따라서,

단축 코일의 위상 벡터 분석

단일 코일의 코일 스팬이 180° 전기 극 피치보다 작을 때, 각 코일 측면에서 유도되는 전압 E_C1와 E_C2는 위상 차이를 나타냅니다. 결과 코일 전압 E_C는 E_C1와 E_C2의 위상 합입니다.

코일 스팬이 전기 각도 α만큼 감소하면, 효과적인 스팬은 (180 – α) 도가 됩니다. 따라서, E_C1와 E_C2는 α 도만큼 위상이 다릅니다. 위상도에서 보듯이, 위상 합 EC는 벡터 AC에 해당합니다.

코일 스팬 요소 Kc는 다음과 같이 표현됩니다:

피치 요소(Kₙ)의 특성 및 단축 와인딩의 장점
피치 요소와 코일 스팬 간의 관계

• 전체 피치 코일: α = 0°일 때, cos(α/2) = 1, 따라서 Kₙ = 1입니다.

• 단축 코일: Kₙ < 1, 이는 단축이 유도된 전압의 진폭을 줄임을 나타냅니다.

단축 코일(코딩 와인딩)의 기술적 장점

• 재료 비용 최적화: 와인딩 끝 부분 길이를 줄여 도체 재료 사용량과 제조 비용을 줄입니다.

• 파형 품질 향상: 고조파 왜곡을 억제하여 유도된 EMF가 사인파에 가까워지고 전력 품질을 개선합니다.