Typer Fröbent & Vågspole
Froschbeinwicklung Definition
En froschbeinwicklung är en kombination av en multiplexvåg och en simplex lap winding i samma spår. Den behåller fördelarna med både lap windings och vågwindings utan deras inbyggda nackdelar.
Lap- och vågwindings har lika många parallella vägar, som är anslutna till samma kommutator.
Froschbeinwindingen har så många parallella vägar som duplex lap windings eftersom simplex lap winding-del ger 'P' antal parallella vägar och multiplex-vågsektionen också ger 'P' antal parallella vägar. Därför är det totalt 2P antal parallella vägar (vilket är samma antal som en duplex lap winding).
Fördelar med Froschbeinwicklung
Denna winding har fler parallella vägar och ström- och spänningskapaciteten är högre än för lap eller vågwindings. Dessa froschbeinarmaturer är utformade för användning med moderat ström och spänning.
Dessa windings är anslutna i serie-parallell. Något vågelement och det efterföljande lap-elementet är anslutna på kommutatorn exakt två polavstånd bort i en seriekombination. Dessa två kommutatorsegment ligger exakt 360 elektriska grader ifrån varandra och utvecklar noll netto spänning. Därför är denna lap-vågkombination av en froschbeinwicklung fullständigt jämnad och elimineras användningen av en jämnare. Detta är anledningen till att de flesta stora DC-maskiner använder froschbeinarmaturer.
Trumwinding Definition
Detta är den typ av winding där ledarna placeras i spår över trumformad armaturyta och ansluts till varandra genom front- och baksidor vid spoleändar. Trumwinding introduceras främst för att övervinna bristerna hos ringtyps winding.
Fördelar med Trumwinding
Varje winding, placerad i armaturspår, omger kärnan så att hela längden av ledaren, förutom ändanslutningar, skär huvudmagnetflödet. Därför är den inducerade spänningen i denna typ av armaturwinding större än Gramme-ringwinding.
Spolarna kan formeras och isoleras innan de placeras i armaturspår. Därför kan kostnaden minskas.
De två sidorna av spolen placeras under två olika poler, en nordpol och en sydpol, vilket gör att den inducerade emf alltid är additiv med hjälp av ändanslutningar.
Bråkpartsspänning kan användas i trumwinding. Fördelen med bråkpartsspänning är att den ger betydande besparingar i koppar för ändanslutningar. Kommutation förbättras också på grund av mindre ömsesidig induktans mellan spolar.
Bråkpartsspänning: För att få maximal emf bör spolens spann matcha polavståndet. Genom att reducera spolens spann till åttionde (8/10) av polavståndet kan dock fortfarande betydande emf induceras. Detta kallas bråkpartsspänning.
Eftersom flera ledare placeras i ett enda spår, minskas antalet spår i armaturkärnan, vilket gör att armaturkärnans tänder blir mekaniskt starkare. Lamination och skydd av spolar förbättras också.
Tillverkningskostnaden kommer att minska i trumtypen winding eftersom här behöver vi konstruera färre spolar.
Gramme Ring Winding Definition
En ringwinding är den typ av armaturwinding där tråden viras runt yttre och inre ytor alternativt av en cylinder- eller ringformad kärna. Gramme-ringtypen av armaturwinding är en gammal typ av armaturwinding. I denna winding består armaturen av en hohlzylinder eller ring gjord av järnlaminerat material. Kärnan är virad med isolerad tråd spiralvis runt ringen.
Windingen är kontinuerlig och därför är den stängd. Vi ansluter spolar mellan penslar i serie. Figuren visar Gramme-Ring-typen av winding och dess ekvivalenta krets. Vi kan se att det finns lika många spänningsgenererande ledare placerade på varje sida av armaturen.
Vi tappar tråden med regelbundna intervall och ansluter dem till kommutatorsegment. Det finns två vägar mellan positiva och negativa penslar, anslutna parallellt. Spolar 1 till 6 formar en väg, medan spolar 7 till 12 formar den andra.
När armaturen roterar medurs induseras emf i ledarna. Riktningen av den inducerade emf och riktningen av strömmen kommer att vara inåt i fallet med ledare under N-pol enligt Flemings högerhandregel. I fallet med ledare under S-pol kommer riktningen av den inducerade emf och riktningen av strömmen att vara utåt.
Enligt Flemings högerhandregel håller du din höger hand med tummen, pekfingret och långfingret i rätta vinklar. Pekfingret visar magnetfältets riktning, tummen indikerar rörelse, och långfingret pekar mot den inducerade strömmen.
Således är EMF genererad i de två vägarna i motsatt riktning enligt figuren ovan. Emf genererad på varje väg är additiv från botten till topp på varje sida. Eftersom det finns två parallella vägar, är spänningen per väg den genererade spänningen av maskinen, och varje väg ger hälften av strömutdata i den externa kretsen.
Fördelar med Gramme Ring Winding
Drivprincipen för armaturen är enklare eftersom det inte finns några korsningar av ledare i windingen.
Samma winding kan användas med teoretiskt 2, 4, 6 eller 8 poler.
Nackdelar med Gramme Ring Winding
Den del av denna winding som ligger på insidan av järnringen skär mycket få linjer av flux. Därför induseras mycket liten spänning i dem. Av denna anledning används den inte så ofta.
Med samma antal poler och samma hastighet av armaturwinding är den inducerade emf i Gramme-ringwinding halva den inducerade emf i trumtypen winding.
Eftersom delen som ligger inuti den inre ringen fungerar bara som anslutningar, finns det en slöseri av koppar.
Reparationer och underhåll är mycket dyra.
Isolation av winding är mycket svårt.
Starkt fältexcitation behövs för att producera den nödvändiga fluxen eftersom konstruktionen kräver en stor luftgap.
