Armature: Pahayag Katungod Og Bahin

Ano ang Armature?

Ang armature mao ang komponente sa isang elektrikong makina (i.e., motor o generator) nga nagdala og alternating current (AC). Ang armature nagpadala og AC tungod sa commutator (nga periodicong molihok ang direksyon sa current) o tungod sa electronic commutation (e.g., sa brushless DC motor).

Ang armature naghatag og balay ug suporta sa armature winding, nga nagsulob sa magnetic field nga nabuo sa air gap tali sa stator ug rotor. Ang stator mahimong usa ka rotating part (rotor) o stationary part (stator).

Ang termino sa armature nailhan sa 19th siglo isip teknikal nga termino nga nagsulti nga “keeper of a magnet”.

Kung Paano Pabilin ang Armature sa Isang Elektrikong Motor?

Ang elektrikong motor nagtransformer og electrical energy ngadto sa mechanical energy pinaagi sa electromagnetic induction. Kini mahitabo kung ang current-carrying conductor sa loob sa magnetic field gipilihatan sa Fleming’s left-hand rule.

Sa elektrikong motor, ang stator mogenerar og rotating magnetic field pinaagi sa permanent magnets o electromagnets. Ang armature, nga kasagaran ang rotor, nagdala sa armature winding nga giconnect sa commutator ug brushes. Ang commutator molihaon sa direksyon sa current sa armature winding samtang ito molihok aron adunay alignment sa magnetic field.

Ang interaksiyon sa magnetic field ug armature winding mogenerar og torque nga mopabilin sa armature. Ang shaft nga gipasabot sa armature nagtransfer sa mechanical power sa uban pang devices.

Kung Paano Pabilin ang Armature sa Isang Elektrikong Generator?

Ang elektrikong generator nagconvert og mechanical energy ngadto sa electrical energy pinaagi sa principle sa electromagnetic induction. Kung ang conductor molihok sa magnetic field, giinduce niya og electromotive force (EMF) batasan sa Faraday’s law.

Sa elektrikong generator, ang armature kasagaran ang rotor nga gipabilin sa prime mover, sama sa diesel engine o turbine. Ang armature nagdala sa armature winding nga giconnect sa commutator ug brushes. Ang stator mogenerar og stationary magnetic field pinaagi sa permanent magnets o electromagnets.

Ang relative motion tali sa magnetic field ug armature winding giinduce og EMF sa armature winding, nga mopadala og electric current sa external circuit. Ang commutator molihaon sa direksyon sa current sa armature winding samtang ito molihok aron mogenerar og alternating current (AC).

Mga Bahin sa Armature & Diagram

Ang armature gisusunod sa apat ka essential components: ang core, winding, commutator, ug shaft. Sumala sa diagram sa ubos, ang mga bahin na.

Mga Pagkawas sa Armature

Ang armature sa elektrikong machines nagdagan og daghang pagkawas, nga nagbawas sa iyang efficiency ug performance. Kini nga mga pagkawas kinahanglan:

• Copper loss: Kini ang power loss tungod sa resistance sa armature winding. Proportional kini sa square sa armature current ug mahimo mapababa pinaagi sa paggamit og mas thick wires o parallel paths. Ang copper loss mahimo mapangita pinaagi sa formula:

diin Pc mao ang copper loss, Ia mao ang armature current, ug Ra mao ang armature resistance.

Eddy current loss: Kini ang power loss tungod sa induced currents sa core sa armature. Kini nga mga currents gipasabot sa changing magnetic flux ug nagproduc og heat ug magnetic losses. Ang eddy current loss mahimo mapababa pinaagi sa paggamit og laminated core materials o pag-increase sa air gap. Ang eddy current loss mahimo mapangita pinaagi sa formula:

diin Pe mao ang eddy current loss, ke mao ang constant depende sa core material ug shape, Bm mao ang maximum flux density, f mao ang frequency sa flux reversal, t mao ang thickness sa each lamination, ug V mao ang volume sa core.

• Hysteresis loss: Kini ang power loss tungod sa repeated magnetization ug demagnetization sa core sa armature. Kini nga proseso nagproduc og friction ug heat sa molecular structure sa core material. Ang hysteresis loss mahimo mapababa pinaagi sa paggamit og soft magnetic materials nga adunay low coercivity ug high permeability. Ang hysteresis loss mahimo mapangita pinaagi sa formula:

diin Ph mao ang hysteresis loss, kh mao ang constant depende sa core material, Bm mao ang maximum flux density, f mao ang frequency sa flux reversal, ug V mao ang volume sa core.

Ang total armature loss mahimo maobtan pinaagi sa pag-add sa tanang tatlo ka pagkawas:

Ang armature efficiency mahimo madefine isip ratio sa output power ngadto sa input power sa armature:

diin ηa mao ang armature efficiency, Po mao ang output power, ug Pi mao ang input power sa armature.

Pagdesign sa Armature

Ang pagdesign sa armature importante para sa performance ug efficiency sa elektrikong machine, influenced sa daghang key factors:

• Ang numero sa slots: Ang slots gamiton aron modako sa armature winding ug maghatag og mechanical support. Ang numero sa slots depende sa type sa winding, numero sa poles, ug size sa machine. Kasagaran, mas daghan nga slots resulta sa mas maayo nga distribution sa flux ug current, mas baba nga reactance ug losses, ug mas smooth nga torque. Pero, mas daghan nga slots usab nag-increase sa weight ug cost sa armature, nagreduce sa space para sa insulation ug cooling, ug nag-increase sa leakage flux ug armature reaction.

• Ang shape sa slots: Ang slots mahimong open o closed, depende kung exposed sila sa air gap o wala. Open slots mas sayon pagwind ug cool, pero nag-increase sa reluctance ug leakage flux sa air gap. Closed slots mas dili sayon pagwind ug cool, pero nagreduce sa reluctance ug leakage flux sa air gap.

• Ang type sa winding: Ang winding mahimong lap wound o wave wound, depende kung paunsa ang coils giconnect sa commutator segments. Lap winding suitable para sa high-current ug low-voltage machines, tungod kay nagprovide niya og multiple parallel paths para sa current flow. Wave winding suitable para sa low current ug high voltage machines, tungod kay nagprovide niya og series connection sa coils ug nagadd sa voltages.

• Ang size sa conductor: Ang conductor gamiton aron mogamit sa current sa armature winding. Ang size sa conductor depende sa current density, nga mao ang ratio sa current ngadto sa cross-sectional area. Mas taas nga current density resulta sa mas taas nga copper loss ug temperature rise, pero mas baba nga conductor cost ug weight. Mas baba nga current density resulta sa mas baba nga copper loss ug temperature rise, pero mas taas nga conductor cost ug weight.

• Ang length sa air gap: Ang air gap mao ang distance tali sa stator and rotor poles. Ang length sa air gap affect sa flux density, reluctance, leakage flux, ug armature reaction sa machine. Mas gamay nga air gap resulta sa mas taas nga flux density, mas baba nga reluctance, mas baba nga leakage flux, ug mas taas nga armature reaction. Mas dako nga air gap resulta sa mas baba nga flux density, mas taas nga reluctance, mas taas nga leakage flux, ug mas baba nga armature reaction.

Suporta