Vrste žabjih nogu i valovito sviljanje

Definicija zavoja sa žabačkim nogama

Zavoj sa žabačkim nogama je kombinacija višestruke talasne i jednostavne lap zavoja u istim raspolozama. On zadržava prednosti oba tipa zavoja - lap i talasnog, bez njihovih inherentnih nedostataka.

Lap i talasni zavoji imaju jednak broj paralelnih putanja, koje su povezane na isti komutator.

Zavoj sa žabačkim nogama ima toliko paralelnih putanja koliko i dupli lap zavoj, jer deo jednostavnog lap zavoja pruža 'P' broj paralelnih putanja, a višestruki talasni deo takođe pruža 'P' broj paralelnih putanja. Stoga ukupan broj putanja u paraleli iznosi 2P (što je isti broj kao kod duplog lap zavoja).

Prednosti zavoja sa žabačkim nogama

Ovaj zavoj ima veći broj paralelnih putanja, a njegova struja i naponska karakteristika su veće od one lap ili talasnog zavoja. Ovi zavoji sa žabačkim nogama su dizajnirani za upotrebu sa umjerenoj strujom i naponom.

Ovi zavoji su povezani serijalno-paralelno. Bilo koji element talasnog zavoja i naredni element lap zavoja su povezani na komutatoru tačno dva pola udaljenosti u serijalnoj kombinaciji. Ove dve segmente komutatora su tačno 360 električnih stepeni udaljene i razvijaju nultu neto naponsku razliku. Stoga ova kombinacija lap-talasnog zavoja sa žabačkim nogama potpuno ravnotežena i eliminira potrebu za izravnavanjem. Zbog toga većina velikih DC mašina koristi zavoje sa žabačkim nogama.

Definicija bubnastog zavoja

Ovo je tip zavoja u kojem se vodovi smještaju u raspoloze na površini bubnasto oblikovanog armature i povezuju međusobno preko prednjih i zadnjih spajanja na krajevima bobina. Bubnasti zavoj je uveden uglavnom kako bi se prevazišla nedostaci zavoja tipa prsten.

Prednosti bubnastog zavoja

Svaki zavoj, smješten u raspolozama armature, okružuje jezgra, tako da ceo dužina voda, osim spajanja na krajevima, presijeca glavni magnetni fluks. Stoga je napon induciran u ovom tipu zavoja armature veći od Gramme-prstenskog zavoja.

Bobine, prije smještanja u raspoloze armature, mogu biti unaprijed formirane i izolirane. Stoga se može smanjiti trošak.

Dve strane bobine smještene ispod dva različita pola, jednog Sjevernog pola i drugog Južnog pola, stoga je emf induciran u njima uvek aditivan uz pomoć spajanja na krajevima.

U bubnastom zavoj može se koristiti frakcijski pitch zavoj. Prednost frakcijskog pitch zavoja je da daje značajnu uštedu u bakru spajanja na krajevima. Komutacija se takođe poboljšava zbog manje međusobne indukcije između bobina.

Frakcijski pitch zavoj: Da bi se dobio maksimalni emf, span bobine treba da odgovara pitch pola. Međutim, smanjenjem spana bobine na osam desetina (8/10) pitcha pola, može se još uvijek inducirati značajan emf. To se naziva frakcijski pitch zavoj.

Zbog toga što se nekoliko vodova smješta u jednu raspolozu, broj raspoloza se smanjuje u jezgru armature, a zubi jezgra postaju mehanički čvršći. Lameliranje i zaštita bobina su takođe poboljšana.

Trošak proizvodnje će se smanjiti u bubnastom zavoj jer ovdje treba konstruisati manje bobina.

Definicija Gramme-prstenskog zavoja

Prstenski zavoj je tip zavoja armature u kojem se žica zavija oko vanjske i unutrašnje površine alternativno cilindričnog ili prstenskog jezgra. Gramme-prstenski tip zavoja armature je stari tip zavoja armature. U ovom zavoj, armatura sastoji se od praznog cilindra ili prstena izrađenog od laminacija gvožđa. Jezgra je zavijena izolovanom žicom spirala oko prstena.

Zavoj je kontinualan, pa je zatvoren. Bobine smo povezali između štapa u seriju. Slika pokazuje Gramme-prstenski tip zavoja i njegov ekvivalentni kolaž. Možemo vidjeti da postoji jednak broj vodova koji generišu napon smještenih na svakoj strani armature.

Žicu tapamo na redovitim intervalima i povezujemo ih sa segmentima komutatora. Postoji dva puta između pozitivnog i negativnog štapa, povezanih paralelno. Bobine 1 do 6 čine jednu putanju, dok bobine 7 do 12 čine drugu.

Kada se armatura vrati u smjeru kazaljke na satu, tada se emf inducira u vodovima. Smjer induciranog emfa i smjer struje će biti unutrašnji u slučaju vodova pod N-polom prema Flemingovom pravilu desne ruke. U slučaju vodova pod S-polom, smjer induciranog emfa i smjer struje će biti vanjski.

Prema Flemingovom pravilu desne ruke, držite svoju desnu ruku tako da palec, kaziprst i srednji prst budu pod pravim uglom. Kaziprst pokazuje smjer magnetskog polja, palec pokazuje kretanje, a srednji prst pokazuje induciranu struju.

Tako su EMF-ovi generisani u dve putanje suprotni kao što je prikazano na gornjoj slici. Generisani emf na svakoj putanji je aditivan od dna do vrha na svakoj strani. Budući da postoje dve paralelne putanje, napon po putanji je generisan napon mašine, a svaka putanja pruža polovinu strujnog izlaza u spoljnoj mreži.

Prednosti Gramme-prstenskog zavoja

• Princip rada armature je jednostavniji jer nema preklapanja vodova u zavoj.

• Isti zavoj se teoretski može koristiti sa 2, 4, 6 ili 8 polova.

• Nedostaci Gramme-prstenskog zavoja

• Deo ovog zavoja smješten unutar gvozdenog prstena presijeca vrlo malo linija fluksa. Stoga u njima je induciran vrlo mali napon. Zbog toga se on ne široko koristi.

• Sa istim brojem polova i istom brzinom zavoja armature, inducirani emf u Gramme-prstenskom zavoj je polovina induciranog emfa u bubnastom zavoj.

• Kao što dio koji leži unutar unutrašnjeg prstena djeluje samo kao konektori, postoji odbačenje bakra.

• Popravke i održavanje su vrlo skupa.

• Izolacija zavoja je mnogo teža.

• Potrebna je jakoj magnetskoj ekscitaciji kako bi se producirao potreban fluks, jer konstrukcija zahteva veliki vazdušni prostor.