Typy Ułożenia Żabich Nóg i Faliste

Definicja zwinięcia typu żabia noga

Zwinięcie typu żabia noga to połączenie wielokrotnego falistego i prostego zwinięcia w tych samych szczelinach. Zachowuje ono zalety zarówno zwinięć lap, jak i falistych, bez ich naturalnych wad.

Zwinięcia lap i faliste mają równe liczby równoległych ścieżek, które są podłączone do tego samego komutatora.

Zwinięcie typu żabia noga ma tyle samo równoległych ścieżek, co zwinięcie duplex lap, ponieważ część prostego zwinięcia lap dostarcza 'P' liczbę równoległych ścieżek, a sekcja wielokrotnie falista również zapewnia 'P' liczbę równoległych ścieżek. Zatem łączna liczba to 2P ścieżek równoległych (co jest taką samą liczbą, jak u zwinięcia duplex lap).

Zalety zwinięcia typu żabia noga

To zwinięcie ma większą liczbę równoległych ścieżek, a jego prąd i napięcie są wyższe niż u zwinięcia lap lub falistego. Te armatury z zawinięciem typu żabia noga są zaprojektowane do użytku z umiarkowanym prądem i napięciem.

Te zwinięcia są połączone szeregowo-równolegle. Każdy element falisty i następujący po nim element lapowy są podłączone na komutatorze dokładnie dwie długości pola magnetycznego od siebie w połączeniu szeregowym. Te dwa segmenty komutatora są dokładnie 360 stopni elektrycznych od siebie i tworzą zero całkowitego napięcia. Dlatego to połączenie lap-faliste w zwinięciu typu żabia noga jest w pełni zrównoważone i eliminuje potrzebę użycia równoważnika. Dlatego większość dużych maszyn DC używa armatur ze zwinięciem typu żabia noga.

Definicja zwinięcia bębnowego

Jest to rodzaj zwinięcia, w którym przewody są umieszczane w szczelinach na powierzchni armatury o kształcie bębna i są połączone między sobą przez przód i tył w końcach cewek. Zwinięcie bębnowe zostało wprowadzone głównie, aby przezwyciężyć niedostatki zwinięcia pierścieniowego.

Zalety zwinięcia bębnowego

Każde zwinięcie, umieszczone w szczelinach armatury, otacza rdzeń, tak że cała długość przewodu, z wyjątkiem połączeń końcowych, przecina główny strumień magnetyczny. Dlatego napięcie indukowane w tym typie zwinięcia armatury jest większe niż w zwinięciu Gramme-ring.

Cewki, przed umieszczeniem w szczelinach armatury, mogą być prefabrykowane i izolowane. Dzięki temu koszty można obniżyć.

Dwie strony cewki są umieszczone pod dwoma różnymi biegunami, jednym północnym i drugim południowym, dlatego napięcie indukowane w nich jest zawsze dodatkowe dzięki połączeniom końcowym.

W zwinięciu bębnowym można używać zwinięcia ułamkowej długości. Zaleta zwinięcia ułamkowej długości polega na znacznej oszczędności miedzi w połączeniach końcowych. Komutowanie jest również poprawione ze względu na mniejszy współczynnik indukcyjności między cewkami.

Zwinięcie ułamkowej długości: Aby uzyskać maksymalne napięcie, rozpiętość cewki powinna odpowiadać długości pola magnetycznego. Jednak zmniejszenie rozpiętości cewki do ośmiu dziesiątych (8/10) długości pola magnetycznego nadal może indukować znaczne napięcie. To nazywane jest zwinięciem ułamkowej długości.

Ze względu na wiele przewodów umieszczonych w pojedynczej szczelinie, liczba szczelin w rdzeniu armatury się zmniejsza, a zęby rdzenia stają się mechanicznie silniejsze. Warstwy i ochrona cewek są również poprawione.

Koszty produkcji zostaną obniżone w zwinięciu typu bębnowym, ponieważ tu musimy skonstruować mniej cewek.

Definicja zwinięcia pierścieniowego Gramme

Zwinięcie pierścieniowe to rodzaj zwinięcia armatury, w którym drut jest nawijany na zewnętrzne i wewnętrzne powierzchnie naprzemiennie cylindrycznego lub pierścieniowego rdzenia. Zwinięcie pierścieniowe Gramme to stary typ zwinięcia armatury. W tym zwinięciu, armatura składa się z pustej rury lub pierścienia wykonanego z laminacji żelaza. Rdzeń jest nawijany izolowanym drutem spiralnie wokół pierścienia.

Zwinięcie jest ciągłe, a więc zamknięte. Łączymy cewki między szczotkami szeregowo. Rysunek pokazuje zwinięcie typu Gramme-Ring i jego obwód równoważny. Widzimy, że jest równe liczby przewodów generujących napięcie umieszczonych po każdej stronie armatury.

Przewód jest stykany w regularnych odstępach i podłączany do segmentów komutatora. Są dwie ścieżki między dodatnimi i ujemnymi szczotkami, połączone równolegle. Cewki 1-6 tworzą jedną ścieżkę, podczas gdy cewki 7-12 tworzą drugą.

Gdy armatura obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, to napięcie jest indukowane w przewodach. Kierunek indukowanego napięcia i kierunek prądu będzie skierowany wewnątrz w przypadku przewodów pod biegunem N zgodnie z regułą prawej ręki Fleminga. W przypadku przewodów pod biegunem S, kierunek indukowanego napięcia i kierunek prądu będzie skierowany na zewnątrz.

Zgodnie z regułą prawej ręki Fleminga, trzymaj swoją prawą rękę z kciukiem, palcem wskazującym i środkowym pod kątem prostym. Palec wskazujący pokazuje kierunek pola magnetycznego, kciuk wskazuje ruch, a palec środkowy pokazuje indukowany prąd.

Napięcie wygenerowane w dwóch ścieżkach jest skierowane w przeciwnych kierunkach, jak pokazano na powyższym rysunku. Napięcie wygenerowane na każdej ścieżce jest addytywne od dołu do góry na każdej stronie. Ponieważ są dwie równoległe ścieżki, napięcie na każdej ścieżce to wygenerowane napięcie maszyny, a każda ścieżka dostarcza połowę prądu w zewnętrznym obwodzie.

Zalety zwinięcia pierścieniowego Gramme

• Zasada działania armatury jest prostsza, ponieważ nie ma krzyżowania przewodów w zwinięciu.

• To samo zwinięcie może być używane teoretycznie z 2, 4, 6 lub 8 biegunami.

• Wady zwinięcia pierścieniowego Gramme

• Część tego zwinięcia znajdująca się na wewnętrznej stronie pierścienia żelaznego przecina bardzo małą ilość linii magnetycznych. Dlatego indukowane napięcie w nich jest bardzo małe. Dlatego nie jest szeroko stosowane.

• Przy tej samej liczbie biegunów i prędkości zwinięcia armatury, indukowane napięcie w zwinięciu pierścieniowym Gramme wynosi połowę indukowanego napięcia w zwinięciu bębnowym.

• Ponieważ część leżąca wewnątrz wewnętrznego pierścienia działa tylko jako połączenia, występuje marnowanie miedzi.

• Naprawy i konserwacja są bardzo kosztowne.

• Izolacja zwinięcia jest bardzo trudna.

• Wymagana jest silna ekscytacja pola, aby wytworzyć wymagany strumień magnetyczny, ponieważ konstrukcja wymaga dużej luki powietrznej.