Tipos de Enrollado en Forma de Pata de Rana y Enrollado Ondulado
Definición de Enrollado en Forma de Pata de Rana
Un enrollado en forma de pata de rana es una combinación de un enrollado ondulatorio múltiple y un enrollado en capas simple en las mismas ranuras. Mantiene las ventajas de ambos tipos de enrollados, sin sus desventajas inherentes.
Los enrollados en capas y ondulatorios tienen un número igual de caminos paralelos, que están conectados al mismo colector.
El enrollado en forma de pata de rana tiene tantos caminos paralelos como los enrollados en capas dúplex, porque la parte del enrollado en capas simple suministra 'P' número de caminos paralelos y la sección ondulatoria múltiple también proporciona 'P' número de caminos paralelos. Por lo tanto, el total es 2P caminos en paralelo (que es el mismo número que un enrollado en capas dúplex).
Ventajas del Enrollado en Forma de Pata de Rana
Este enrollado tiene más caminos paralelos y su corriente y voltaje nominal son mayores que los del enrollado en capas o ondulatorio. Estos armaduras con enrollado en forma de pata de rana están diseñados para uso con corrientes y voltajes moderados.
Estos enrollados están conectados en serie-paralelo. Cualquier elemento ondulatorio y el siguiente elemento en capas conectados en el colector exactamente dos pasos polares aparte en una combinación en serie. Estos dos segmentos del colector están exactamente 360 grados eléctricos apartados y desarrollan un voltaje neto cero. Por lo tanto, esta combinación en capas-ondulatoria de un enrollado en forma de pata de rana está totalmente equilibrada y elimina la necesidad de un equalizador. Es por eso que la mayoría de las máquinas DC grandes utilizan armaduras con enrollado en forma de pata de rana.
Definición de Enrollado en Tambor
Este es el tipo de enrollado en el que los conductores se colocan en ranuras sobre la superficie del armadura en forma de tambor y se conectan entre sí mediante conexiones frontales y traseras en los extremos de los devanados. El enrollado en tambor se introduce principalmente para superar las deficiencias del enrollado en anillo.
Ventajas del Enrollado en Tambor
Cada enrollado, colocado en las ranuras del armadura, rodea el núcleo de tal manera que toda la longitud del conductor, excepto las conexiones de extremo, corta el flujo magnético principal. Por lo tanto, el voltaje inducido en este tipo de enrollado de armadura es mayor que en el enrollado en anillo Gramme.
Los devanados, antes de colocarse en las ranuras del armadura, pueden ser preformados e aislados. Por lo tanto, se puede reducir el costo.
Los dos lados del devanado se colocan bajo dos polos diferentes, uno polo norte y otro polo sur, por lo que los emf inducidos en ellos siempre son aditivos con la ayuda de la conexión de extremo.
Se puede utilizar un enrollado de paso fraccionario en el enrollado en tambor. La ventaja del enrollado de paso fraccionario es que ofrece un ahorro sustancial en el cobre de las conexiones de extremo. La conmutación también se mejora debido a la menor inductancia mutua entre los devanados.
Enrollado de paso fraccionario: Para obtener el máximo emf, la extensión del devanado debe coincidir con el paso del polo. Sin embargo, reducir la extensión del devanado a ocho décimas (8/10) del paso del polo aún puede inducir un emf significativo. Esto se llama enrollado de paso fraccionario.
Debido a que varios conductores se colocan en una sola ranura, el número de ranuras se reduce en el núcleo del armadura, los dientes del núcleo del armadura se vuelven mecánicamente más fuertes. También se mejoran la laminación y la protección de los devanados.
El costo de fabricación se reducirá en el enrollado en tambor porque aquí tenemos que construir menos devanados.
Definición de Enrollado en Anillo Gramme
Un enrollado en anillo es el tipo de enrollado de armadura en el que el cable se enrolla alternativamente alrededor de las superficies externa e interna de un núcleo cilíndrico o en forma de anillo. El tipo de enrollado de armadura Gramme-anillo es un tipo antiguo de enrollado de armadura. En este enrollado, el armadura consiste en un cilindro hueco o anillo hecho de laminaciones de hierro. El núcleo se enrolla con alambre aislado de forma espiral alrededor del anillo.
El enrollado es continuo y, por lo tanto, está cerrado. Conectamos los devanados entre cepillos en serie. La figura muestra el enrollado tipo Gramme-anillo y su circuito equivalente. Podemos ver que hay un número igual de conductores generadores de voltaje colocados en cada lado del armadura.
Tapeamos el cable a intervalos regulares y lo conectamos a los segmentos del colector. Hay dos caminos entre los cepillos positivo y negativo, conectados en paralelo. Los devanados 1 a 6 forman un camino, mientras que los devanados 7 a 12 forman el otro.
Cuando el armadura gira en dirección horaria, entonces se induce emf en los conductores. La dirección del emf inducido y la dirección de la corriente será hacia adentro en el caso de los conductores bajo el polo N según la regla de la mano derecha de Fleming. En el caso de los conductores bajo el polo S, la dirección del emf inducido y la dirección de la corriente será hacia afuera.
Según la regla de la mano derecha de Fleming, sostenga su mano derecha con el pulgar, el índice y el dedo medio en ángulos rectos. El índice muestra la dirección del campo magnético, el pulgar indica el movimiento y el dedo medio apunta a la corriente inducida.
Así, el EMF generado en los dos caminos es en direcciones opuestas, como se muestra en la figura anterior. El emf generado en cada camino es aditivo de abajo hacia arriba en cada lado. Dado que hay dos caminos paralelos, el voltaje por camino es el voltaje generado de la máquina, y cada camino proporciona la mitad de la corriente de salida en el circuito externo.
Ventajas del Enrollado en Anillo Gramme
El principio de operación del armadura es más simple porque no hay cruce de conductores en el enrollado.
El mismo enrollado puede emplearse teóricamente con 2, 4, 6 u 8 polos.
Desventajas del Enrollado en Anillo Gramme
La parte de este enrollado ubicada en el lado interno del anillo de hierro corta muy pocas líneas de flujo. Por lo tanto, tienen muy poco voltaje inducido. Por esta razón, no se utiliza ampliamente.
Con el mismo número de polos y la misma velocidad del armadura, el emf inducido en el enrollado en anillo Gramme es la mitad del emf inducido en el enrollado en tambor.
Como la parte que se encuentra dentro del anillo interno actúa solo como conectores, hay un desperdicio de cobre.
Las reparaciones y el mantenimiento son muy costosos.
El aislamiento del enrollado es mucho más difícil.
Se necesita una excitación de campo fuerte para producir el flujo requerido, ya que la construcción requiere una gran brecha de aire.
