תסבך גל: תסבכי גל פשוטים, כפולים, רגרסיביים ומתקדמים
תסבוכת גל: פשוטה, כפולה, רגרסיבית והתקדמית
נקודות למידה עיקריות:
הגדרת תסבוכת גל: תסבוכת גל מוגדרת כסוג של תסבוכת ארמטורה שבה הסוף של סליל אחד מחובר להתחלה של סליל אחר, מה שמייצר תבנית גלית.
תסבוכת גל פשוטה: תסבוכת גל פשוטה היא בעלת צעד אחורי וקדמי אי-זוגי כמעט שווה המתאים למכלים עם מתח גבוה וזרם נמוך.
תסבוכת גל כפולה: תסבוכת גל כפולה כוללת שני מסלולים מקבילים ונעשית עבור דירוגי זרם גבוהים יותר.
תסבוכת גל רגרסיבית: בתסבוכת גל רגרסיבית, לאחר סיבוב אחד של הארמטורה, הסליל מתגלגל לתוך פינה שמאלית לסילון הפתיחה שלו.
תסבוכת גל התקדמית: בתסבוכת גל התקדמית, לאחר סיבוב אחד של הארמטורה, הסליל מתגלגל לתוך פינה ימנית לסילון הפתיחה שלו.
מהי תסבוכת גל?
תסבוכת גל (ידועה גם כתסבוכת טור) מוגדרת כסוג של תסבוכת ארמטורה במכונות DC, לצד תסבוכת לולאה.
בתסבוכת גל, אנו מחברים את הסוף של סליל אחד להתחלה של סליל אחר באותה קוטביות. הצד של הסליל (A – B) מתקדם סביב הארמטורה לצד אחר של סליל ומשתך בהצלחה דרך קטבים צפוניים ודרומיים עד שהוא חוזר לנשא (A1-B1) שנמצא מתחת לקוטב ההתחלה.
התסבוכת הזו יוצרת גל עם הסליל שלה, לכן היא נקראת תסבוכת גל. מכיוון שאנו מחברים את הסלים בטור, היא מכונה גם תסבוכת טור. מפה של תצורת תסבוכת גל מוצגת למטה.
תסבוכות גל יכולות להיות מסווגות לחמישה סוגים:
תסבוכת גל פשוטה
תסבוכת גל כפולה
תסבוכת גל רגרסיבית
תסבוכת גל התקדמית
תסבוכת גל התקדמית
אם, לאחר סיבוב אחד של הארמטורה, הסליל מתגלגל לתוך פינה ימנית לסילון הפתיחה שלו, היא נקראת תסבוכת גל התקדמית.
תסבוכת גל רגרסיבית
אם, לאחר סיבוב אחד של הארמטורה, הסליל מתגלגל לתוך פינה שמאלית לסילון הפתיחה שלו, היא נקראת תסבוכת גל רגרסיבית.
בהמשך התמונה ניתן לראות שהנשא השני CD נמצא שמאלית לנשא הראשון.
נקודות חשובות על תסבוכת גל פשוטה
בתסבוכת גל פשוטה, צעד אחורי (YB) וצעד קדמי (YF) הם שניהם אי-זוגיים ובאותו סימן.
צעד האחורי והקדמי כמעט שווים לצעד הקוטבי ואולי שווים או שונים ב±2. + עבור תסבוכת התקדמית, – עבור תסבוכת רגרסיבית.
כאן, Z הוא מספר הנושאים בתסבוכת. P הוא מספר הקטבים.
צעד ממוצע (YA) חייב להיות מספר שלם, כי הוא עשוי להתסגר.
אנחנו לוקחים ± 2 (שנייה) כי לאחר סיבוב אחד של הארמטורה, התסבוכת מתגלגלת לסילון שנייה.
אם אנחנו לוקחים צעד ממוצע Z/P אז אחרי סיבוב אחד התסבוכת תיסגר ללא כל צידי הסילון.
מאחר והצעד הממוצע חייב להיות מספר שלם, זו תסבוכת לא אפשרית עם מספר כלשהו של נושאים.
בואו ניקח 8 נושאים במכל בעל 4 קטבים.
כפי שהמספר השבר, תסבוכת גל אינה אפשרית אבל אם היו 6 נושאים אז התסבוכת הייתה אפשרית. מאחר,
עבור הבעיה הזו מושמים סלים דומים.
סליל דמי
תסבוכת גל אפשרית רק עם מספרים מסוימים של נושאים וצירופי פינות. הדפסות סטנדרטיות בחנות התסבוכת אולי לא תמיד תואמות לדרישות העיצוב, ולכן משתמשים בסלים דומים בפרטים כאלה.
הסלים הדומים מונחים בפינות כדי לתת למכונה איזון מכני אך הם אינם מחוברים חשמלית לשאר התסבוכת.
בתסבוכת גל מרובעת:
כאשר:
m הוא הכפליות של התסבוכת
m = 1 עבור תסבוכת פשוטה
m = 2 עבור תסבוכת כפולה
בניית תסבוכות גל
בואו נפתח מפה של תסבוכת גל פשוטה והתקדמית של מכונה שיש לה 34 נושאים ב-17 פינות ו-4 קטבים.
צעד ממוצע:
עכשיו יש לבנות טבלה עבור מפת החיבור:
מפת תסבוכת גל
יתרונות תסבוכת גל פשוטה
יתרונות תסבוכת גל פשוטה כוללים:
בתסבוכת זו נדרשות רק שתי מברשות אך ניתן להוסיף מברשות מקביליות נוספות כדי להשוות את מספרן למספר הקטבים. אם אחת או יותר מהמברשות נותנות מגע גרוע עם המחליפה, פעילות מספקת עדיין אפשרית.
תסבוכת זו מציעה קומוטציה ללא פיצוצים. הסיבה לכך היא שיש לה שני מסלולים מקבילים בלי קשר למספר הקטבים של המכונה. הנושאים בכל אחד משני המסלולים המקבילים מתפשטים סביב הארמטורה לאורך הקף המלא.
מספר הנושאים בכל מסלול = Z/2, כאשר Z הוא מספר הנושאים הכולל.
מתח מופק = מתח ממוצע הנוצר בכל מסלול X Z/2
עבור מספר נתון של קטבים ונושאי ארמטורה, היא מפיקה יותר מתח מאשר תסבוכת לולאה. לכן, תסבוכת גל משמשת במכלים בעלי מתח גבוה וזרם נמוך. התסבוכת מתאימה למחזור של מנועי גנרטורים קטנים עם דירוג מתח של 500-600V.
זרם זורם דרך כל נשא.
Ia הוא הזרם של הארמטורה. הזרם לכל מסלול עבור תסבוכת זו אינו צריך לעלות על 250A.
המתח הממוצע סביב המעגל כולו הוא אפס.
חסרונות תסבוכת גל פשוטה
חסרונות תסבוכת גל פשוטה כוללים:
תסבוכת גל לא יכולה לשמש במכלים בעלי דירוג זרם גבוה מכיוון שיש לה רק שני מסלולים מקבילים.
