Hva er en spenningsfaktor for spole?

Svingningsfaktor (Pitch Factor) Definisjon og Karakteristika
Definisjon av Pitch Factor (Kₙ)

Svingningsfaktoren (også kjent som kordingsfaktor) Kₙ defineres som forholdet mellom den induerte spenningen i en kortspenningsbobin til den i en fullspenningsbobin. Avstanden mellom de to sidene av en bobin kalles bobinspenning, som karakteriseres ved dens elektriske vinkel for å indikere graden av kortspenning.

Fysisk Betydning av Polspenning

Den vinkelmessige avstanden mellom sentrallinjene av nabo-poler kalles polspenning, som alltid er lik 180 elektriske grader uavhengig av antall poler i maskinen. En bobin med en spenning på 180 elektriske grader refereres til som en fullspenningsbobin, som illustrert i figuren nedenfor:

Karakteristika av Kortspenningsbobin

En bobin med en spenning mindre enn 180 elektriske grader kalles en kortspenningsbobin (eller brøkdelsspenningsbobin), også kjent som en kordet bobin. Konfigurasjonen av kortspenningsbobin er illustrert i figuren nedenfor:

Kordet Vinding og Beregning av Bobinspenning

En statorvinding som bruker brøkdelsspenningsbobiner, refereres til som en kordet vinding. Hvis bobinspenningen reduseres med en elektrisk vinkel α, blir den effektive spenningen (180 – α) elektriske grader.

For en fullspenningsbobin, er avstanden mellom de to bobinsidene nøyaktig lik 180° elektrisk polespenning, noe som sikrer at spenninger induert i hver bobinside er i fase. La E_C1 og E_C2 betegne spenningene generert i bobinsidene, med E_C som den resulterende bobinspenningen. Forholdet uttrykkes ved ligningen:

Ettersom E_C1 og E_C2 er i fase, er den resulterende bobinspenningen E_C lik den aritmetiske summen av de to spenningene.

Dermed,

Fasoranalyse av Kortspenningsbobiner

Når bobinspenningen for en enkelt bobin er mindre enn 180° elektrisk polespenning, viser spenningene induert i hver bobinside E_C1 og E_C2 en faseforskjell. Den resulterende bobinspenningen E_C er fasorsummen av E_C1 og E_C2.

Hvis bobinspenningen reduseres med en elektrisk vinkel α, blir den effektive spenningen (180 – α) grader. Dermed vil E_C1 og E_C2 være utenfor fase med α grader. Som vist i fasordiagrammet over, tilsvarer fasorsummen EC vektoren AC.

Svingningsfaktoren Kc uttrykkes som:

Karakteristika og Fordeler av Kortspenningsvindinger
Forholdet Mellom Svingningsfaktor og Bobinspenning

• Fullspenningsbobin: Når α = 0°, cos(α/2) = 1, derfor Kₙ = 1.

• Kortspenningsbobin: Kₙ < 1, noe som indikerer at kortspenning reduserer amplituden av den induerte spenningen.

Tekniske Fordeler av Kortspenningsbobiner (Kordede Vindinger)

• Optimalisering av Materialkostnader: Forkorter lengden av vindingsendene, reduserer bruken av ledermateriale og produksjonskostnader.

• Forbedring av Bølgeformskvalitet: Demping av harmoniske forvrengninger, gjør den induerte EMF nærmere en sinusbølge og forbedrer strømkvaliteten.