Types Vleeskikkerbeen- & Golfwinding

Definitie van kikkerpootwinding

Een kikkerpootwinding is een combinatie van een multiplexgolf en een simplex lussenwinding in dezelfde gleuven. Het behoudt de voordelen van zowel lussenwindingen als golfwindingen zonder hun inherente nadelen.

Lussen- en golfwindingen hebben elk een gelijk aantal parallelle paden, die verbonden zijn met dezelfde commutator.

De kikkerpootwinding heeft evenveel parallelle paden als duplex lussenwindingen, omdat het simplex lussenwindinggedeelte 'P' aantal parallelle paden levert en het multiplex-golfgedeelte ook 'P' aantal parallelle paden levert. Daarom is het totaal 2P aantal paden parallel (wat hetzelfde aantal is als een duplex lussenwinding).

Voordelen van kikkerpootwinding

Deze winding heeft meer parallelle paden en de stroom- en spanningsspecificaties zijn hoger dan bij lussen- of golfwindingen. Deze kikkerpootgewonden armaturen zijn ontworpen voor gebruik met matige stroom en spanning.

Deze windingen zijn in serie-paralel verbonden. Elk golfelement en het volgende lusselement zijn op de commutator exact twee polpitchen uit elkaar in een serieverbinding. Deze twee commutatorsegmenten liggen exact 360 elektrische graden uit elkaar en ontwikkelen nul netto spanning. Daarom is deze lus-golfcombinatie van een kikkerpootwinding volledig geëgaliseerd en elimineert het gebruik van een equalizer. Daarom gebruiken de meeste grote DC-machines kikkerpootgewonden armaturen.

Definitie van trommelwinding

Dit is het type winding waarbij de geleiders in gleuven over het trommelvormige armatuuroppervlak worden geplaatst en aan elkaar worden verbonden door front- en achterverbindingen aan de spooleinden. Trommelwinding wordt voornamelijk ingevoerd om de tekortkomingen van ringtype winding te overwinnen.

Voordelen van trommelwinding

Elke winding, geplaatst in de armatuurpleuven, omringt de kern, zodat de gehele lengte van de geleider, met uitzondering van de eindverbindingen, de hoofdmagnetische flux doorsnijdt. Daarom is de geïnduceerde spanning in dit type armatuurwinding groter dan bij de Gramme-ringwinding.

De spullen kunnen voor het plaatsen in de armatuurpleuven worden voorgevormd en geïsoleerd. Hierdoor kan de kosten worden verlaagd.

De twee zijden van de spoel worden onder twee verschillende polen geplaatst, één noordpool en een andere zuidpool, waardoor de in hen geïnduceerde emf altijd additief is met behulp van de eindverbinding.

Fractionele pitch winding kan worden gebruikt in trommelwinding. Het voordeel van fractionele pitch winding is dat het aanzienlijke besparingen oplevert in de koper van eindverbindingen. De commutatie wordt ook verbeterd door de minder wederzijdse inductie tussen de spullen.

Fractionele pitch winding: Om de maximale emf te krijgen, moet de spoelspanning overeenkomen met de polespanning. Echter, het verminderen van de spoelspanning tot acht-tienden (8/10) van de polespanning kan nog steeds een aanzienlijke emf induceren. Dit wordt fractionele pitch winding genoemd.

Omdat er meerdere geleiders in een enkele gleuf worden geplaatst, neemt het aantal gleuven in de armatuurkern af, waardoor de tanden van de armatuurkern mechanisch sterker worden. De laminatie en de bescherming van de spullen worden ook verbeterd.

De productiekosten zullen in de trommelwinding worden verlaagd, omdat hier minder spullen moeten worden vervaardigd.

Definitie van Gramme-ringwinding

Een ringwinding is het type armatuurwinding waarbij de draad om de buiten- en binnenkanten van een cilindrische of ringvormige kern wordt gewikkeld. De Gramme-ringtype armatuurwinding is een oud type armatuurwinding. In deze winding bestaat de armatuur uit een holle cilinder of ring gemaakt van ijzerlagen. De kern wordt met geïsoleerde draad spiraalsgewijs om de ring gewikkeld.

De winding is continu en dus gesloten. We verbinden de spullen tussen borstels in serie. De figuur toont de Gramme-ringtype winding en het equivalente circuit. We kunnen zien dat er een gelijk aantal spanning-producerende geleiders aan elke kant van de armatuur zijn geplaatst.

We tappen de draad op regelmatige afstanden en verbinden ze met de commutatorsegmenten. Er zijn twee paden tussen de positieve en negatieve borstels, verbonden in parallel. Spoelen 1 tot 6 vormen één pad, terwijl spoelen 7 tot 12 het andere pad vormen.

Wanneer de armatuur in wijzerszin roteert, wordt de emf in de geleiders geïnduceerd. Volgens de rechterhandregel van Fleming zal de richting van de geïnduceerde emf en de richting van de stroom naar binnen zijn in het geval van de geleiders onder de N-pool. In het geval van de geleiders onder de Z-pool zal de richting van de geïnduceerde emf en de richting van de stroom naar buiten zijn.

Volgens de rechterhandregel van Fleming houdt u uw rechterhand met duim, wijsvinger en middelvinger loodrecht. De wijsvinger toont de richting van het magnetisch veld, de duim geeft de beweging aan, en de middelvinger wijst naar de geïnduceerde stroom.

Zo zijn de in de twee paden gegenereerde EMF tegenovergesteld, zoals in de bovenstaande figuur is weergegeven. De in elke weg gegenereerde emf is additief van onder naar boven aan elke kant. Omdat er twee parallelle paden zijn, is de spanning per pad de gegenereerde spanning van de machine, en elk pad levert de helft van de stroomopbrengst in het externe circuit.

Voordelen van Gramme-ringwinding

• Het werkingsprincipe van de armatuur is eenvoudiger omdat er geen kruising van geleiders in de winding is.

• Dezelfde winding kan theoretisch worden toegepast met 2, 4, 6 of 8 polen.

• Nadelen van Gramme-ringwinding

• Het deel van deze winding dat zich aan de binnenkant van de ijzeren ring bevindt, snijdt slechts weinig fluxlijnen. Daarom wordt er zeer weinig spanning in geïnduceerd. Om deze reden wordt het niet veel gebruikt.

• Bij hetzelfde aantal polen en dezelfde snelheid van de armatuurwinding is de geïnduceerde emf in de Gramme-ringwinding de helft van de geïnduceerde emf in de trommelwinding.

• Aangezien het deel dat binnen de binnerring ligt alleen als verbindingsstukken dient, is er sprake van koperverspilling.

• Reparaties en onderhoud zijn zeer kostbaar.

• De isolatie van de winding is veel moeilijker.

• Sterke veldopwekking nodig om de vereiste flux te produceren, omdat de constructie een grote luchtgap vereist.