Типы обмоток: ножка лягушки и волна

Определение намотки типа «лягушачья лапа»

Намотка типа «лягушачья лапа» представляет собой комбинацию многополюсной волны и простой лапной намотки в одних и тех же пазах. Она сохраняет преимущества как лапных, так и волновых намоток, не имея их врожденных недостатков.

Лапные и волновые намотки имеют равное количество параллельных путей, которые подключены к одному и тому же коллектору.

У намотки типа «лягушачья лапа» столько же параллельных путей, сколько у двойной лапной намотки, поскольку простая лапная часть обеспечивает 'P' число параллельных путей, а многополюсная волновая секция также предоставляет 'P' число параллельных путей. Таким образом, всего получается 2P числа параллельных путей (что равно числу путей двойной лапной намотки).

Преимущества намотки типа «лягушачья лапа»

Эта намотка имеет больше параллельных путей, а номинальный ток и напряжение выше, чем у лапной или волновой намотки. Эти роторы с намоткой типа «лягушачья лапа» предназначены для работы с умеренным током и умеренным напряжением.

Эти обмотки соединены последовательно-параллельно. Любой элемент волны и следующий за ним элемент лапы, подключенные на коллекторе точно через два полюсных шага, соединены в последовательной комбинации. Эти два сегмента коллектора находятся точно на 360 электрических градусов друг от друга и создают нулевое суммарное напряжение. Поэтому эта комбинация лапно-волновой намотки полностью уравновешена и исключает необходимость использования выравнивателя. Вот почему большинство крупных DC-машин используют роторы с намоткой типа «лягушачья лапа».

Определение барабанной намотки

Это тип намотки, при котором проводники размещаются в пазах на поверхности ротора, имеющей форму барабана, и соединяются между собой фронтальными и задними соединениями на концах катушек. Барабанная намотка введена главным образом для преодоления недостатков кольцевой намотки.

Преимущества барабанной намотки

Каждая намотка, размещенная в пазах ротора, окружает сердечник, так что вся длина проводника, за исключением концевых соединений, пересекает основной магнитный поток. Следовательно, напряжение, индуцируемое в этом типе роторной намотки, больше, чем в намотке типа Грамма-кольцо.

Катушки перед размещением в пазах ротора могут быть предварительно сформированы и изолированы. Это позволяет снизить затраты.

Две стороны катушки размещаются под двумя разными полюсами, одним северным и одним южным, поэтому ЭДС, индуцируемые в них, всегда являются аддитивными с помощью концевых соединений.

В барабанной намотке можно использовать намотку с дробным шагом. Преимущество намотки с дробным шагом заключается в том, что она обеспечивает значительную экономию меди в концевых соединениях. Коммутация также улучшается благодаря меньшей взаимной индуктивности между катушками.

Намотка с дробным шагом: чтобы получить максимальную ЭДС, ширина катушки должна соответствовать полюсному шагу. Однако, уменьшив ширину катушки до восьми десятых (8/10) полюсного шага, можно все еще индуцировать значительную ЭДС. Это называется намоткой с дробным шагом.

Поскольку несколько проводников размещаются в одном пазу, количество пазов в сердечнике ротора уменьшается, зубцы сердечника становятся механически прочнее. Также улучшается ламинация и защита катушек.

Производственные затраты снижаются при использовании барабанной намотки, так как здесь нужно изготовить меньше катушек.

Определение намотки типа Грамма-кольцо

Намотка типа кольцо — это тип роторной намотки, при которой провод обматывается вокруг внешней и внутренней поверхностей цилиндрического или кольцевого сердечника. Намотка типа Грамма-кольцо — это старый тип роторной намотки. В этой намотке ротор состоит из полого цилиндра или кольца, изготовленного из железных листов. Сердечник обматывается изолированным проводом спирально вокруг кольца.

Намотка непрерывна, и, следовательно, замкнута. Мы соединяем катушки между щетками последовательно. На рисунке показана намотка типа Грамма-кольцо и ее эквивалентная схема. Можно видеть, что количество проводников, генерирующих напряжение, одинаково на каждой стороне ротора.

Мы подключаем провод к сегментам коллектора через регулярные интервалы. Между положительной и отрицательной щетками есть два пути, соединенные параллельно. Катушки 1-6 образуют один путь, а катушки 7-12 — другой.

Когда ротор вращается по часовой стрелке, то ЭДС индуцируется в проводниках. По правилу правой руки Флеминга, направление индуцированной ЭДС и направление тока будет направлено внутрь для проводников под северным полюсом. Для проводников под южным полюсом направление индуцированной ЭДС и направление тока будет направлено наружу.

Согласно правилу правой руки Флеминга, держите свою правую руку с большим, указательным и средним пальцами под прямым углом. Указательный палец показывает направление магнитного поля, большой палец указывает движение, а средний палец указывает направление индуцированного тока.

Таким образом, ЭДС, генерируемая в двух путях, направлена в противоположные стороны, как показано на рисунке выше. ЭДС, генерируемая на каждом пути, является аддитивной снизу вверх на каждой стороне. Поскольку есть два параллельных пути, напряжение на каждом пути составляет половину общего напряжения машины, и каждый путь обеспечивает половину выходного тока во внешней цепи.

Преимущества намотки типа Грамма-кольцо

• Принцип работы ротора проще, так как нет перекрестных проводников в намотке.

• Та же намотка может использоваться теоретически с 2, 4, 6 или 8 полюсами.

• Недостатки намотки типа Грамма-кольцо

• Часть этой намотки, расположенная на внутренней стороне железного кольца, пересекает очень мало линий магнитного потока. Таким образом, в них индуцируется очень маленькое напряжение. Поэтому этот тип намотки не широко используется.

• При одинаковом числе полюсов и скорости вращения ротора индуцированное напряжение в намотке типа Грамма-кольцо в два раза меньше, чем в барабанной намотке.

• Так как часть, лежащая внутри внутреннего кольца, служит только как соединители, происходит浪费了一些铜。 - 维修和维护成本非常高。 - 绕组的绝缘非常困难。 - 由于结构需要较大的气隙，因此需要强磁场励磁来产生所需的磁通。 请确认是否需要继续翻译剩余部分。