Typy žabích nohou a vlnového vinutí

Definice závitu s křesadly

Závit s křesadly je kombinace multiplexové vlny a simplexového lap závitu ve stejných slotech. Zachovává výhody obou typů závitů bez jejich vlastních nevýhod.

Lap a vlnové závity mají stejný počet paralelních cest, které jsou připojeny ke stejnému komutátoru.

Závit s křesadly má tolik paralelních cest jako duplexový lap závit, protože simplexová část lap závitu poskytuje 'P' počet paralelních cest a multiplexová-vlnová sekce také poskytuje 'P' počet paralelních cest. Celkově tedy existuje 2P počet cest v paralele (což je stejný počet jako u duplexového lap závitu).

Výhody závitu s křesadly

Tento závit má více paralelních cest a jeho proudové a napěťové parametry jsou vyšší než u lap nebo vlnového závitu. Tyto závity s křesadly jsou navrženy pro použití s středně vysokým proudem a napětím.

Tyto závity jsou spojeny sériově-paralelně. Jakýkoli vlnový prvek a následující lap prvek jsou na komutátoru spojeny přesně o dva pólové kroky v sériovém spojení. Tyto dvě segmenty komutátoru jsou přesně 360 elektromagnetických stupňů od sebe a vyvíjejí nulové netto napětí. Proto je tato kombinace lap-vlna závitu s křesadly plně vyrovnána a eliminuje potřebu vyrovnávače. Z tohoto důvodu používají většina velkých DC strojů závity s křesadly.

Definice bubnového závitu

Tento typ závitu se skládá z vodičů umístěných ve slootech na povrchu bubnovitého armatury a spojených mezi sebou předními a zadními spoji na koncích cívek. Bubnový závit byl zaveden hlavně k překonání nedostatků kruhového závitu.

Výhody bubnového závitu

Každý závit, umístěný ve slootech armatury, obklopuje jádro, takže celá délka vodiče, s výjimkou koncových spojů, protíná hlavní magnetický tok. Proto je napětí vyvolané v tomto typu závitu armatury větší než u Gramme-kruhového závitu.

Cívky lze před umístěním do slootech armatury předformovat a izolovat. To umožňuje snížení nákladů.

Dvě strany cívky jsou umístěny pod dvěma různými pólami, jeden severní a druhý jižní, což znamená, že emf vyvolané v nich jsou vždy aditivní díky koncovým spojům.

Může být použit závit s lomeným skokem. Výhodou závitu s lomeným skokem je, že umožňuje významné úspory mědi v koncových spojích. Komutace je také zlepšena díky menšímu vzájemnému induktoru mezi cívkami.

Závit s lomeným skokem: Pro dosažení maximálního emf by měl rozsah cívky odpovídat pólovému skoku. Nicméně, snížení rozsahu cívky na osm desetin (8/10) pólového skoku stále může vyvolat významné emf. Toto se nazývá závit s lomeným skokem.

Protože v jednom slootu je umístěno několik vodičů, je počet slootů v jádru armatury snížen, zuby jádra armatury se stávají mechanicky silnějšími. Laminace a ochrana cívek jsou také zlepšeny.

Náklady na výrobu budou sníženy u bubnového závitu, protože zde musíme vytvořit méně cívek.

Definice Gramme-kruhového závitu

Kruhový závit je typ závitu armatury, kde drát je otáčen okolo vnější a vnitřní plochy střídavě válcového nebo kruhového jádra. Typ armatury Gramme-kruhového závitu je starý typ závitu armatury. V tomto závitu se armatura skládá z dutého válce nebo kruhu vyrobeného z železných laminací. Jádro je ovinuto izolovaným drátem spirálovitě kolem kruhu.

Závit je kontinuální a tedy uzavřený. Spojujeme cívky mezi kartáči v sérii. Obrázek ukazuje Gramme-kruhový závit a jeho ekvivalentní obvod. Můžeme vidět, že na každé straně armatury je umístěno stejné množství vodičů generujících napětí.

Drát odvíjíme v pravidelných intervalech a spojujeme ho se segmenty komutátoru. Existují dvě cesty mezi pozitivním a negativním kartáčem, spojené paralelně. Cívky 1 až 6 tvoří jednu cestu, zatímco cívky 7 až 12 tvoří druhou.

Když se armatura otáčí ve směru hodinových ručiček, je v vodičích vyvoláno emf. Směr vyvolaného emf a směr proudu bude vnitřní v případě vodičů pod N-pólem podle Flemingova pravidla pravé ruky. V případě vodičů pod S-pólem bude směr vyvolaného emf a směr proudu ven.

Podle Flemingova pravidla pravé ruky držte svou pravou ruku s palcem, ukazovákem a prostředníkem v pravém úhlu. Ukazovák ukazuje směr magnetického pole, palec indikuje pohyb a prostředník ukazuje na vyvolaný proud.

Takže EMF vygenerované v obou cestách jsou opačné, jak je znázorněno na obrázku výše. Vygenerované emf na každé cestě jsou aditivní od spodku k hornímu okraji na každé straně. Protože existují dvě paralelní cesty, je napětí na každé cestě vygenerované napětí stroje a každá cesta poskytuje polovinu výstupního proudu do externího obvodu.

Výhody Gramme-kruhového závitu

• Princip fungování armatury je jednodušší, protože v závitu není křížení vodičů.

• Stejný závit lze teoreticky použít s 2, 4, 6 nebo 8 pólů.

• Nevýhody Gramme-kruhového závitu

• Část tohoto závitu umístěná na vnitřní straně železného kruhu protíná velmi málo liníí toku. Tedy v nich je vyvoláno velmi malé napětí. Z tohoto důvodu se široce nepoužívá.

• Při stejném počtu pólů a stejné rychlosti otáčení armatury je vyvolané emf v Gramme-kruhovém závitu poloviční oproti bubnovému závitu.

• Jelikož část ležící uvnitř vnitřního kruhu slouží pouze jako spojovací vodiče, dochází k ztrátě mědi.

• Reparace a údržba jsou velmi nákladné.

• Izolace závitu je mnohem obtížnější.

• Je potřeba silné pole excitačního toku pro vytvoření požadovaného toku, protože konstrukce vyžaduje velkou vzduchovou mezeru.