Pagsasakay ng Armature ng Alternator

Ang pagbubukod ng armature sa isang alternator maaaring saradong uri o bukas na uri. Ang saradong pagbubukod ay gumagawa ng koneksyon ng bituin sa pagbubukod ng armature ng alternator.
Meron ilang karaniwang katangian ng pagbubukod ng armature.

1. Ang unang at pinakamahalagang katangian ng pagbubukod ng armature ay, ang dalawang bahagi ng anumang coil ay dapat nasa ilalim ng dalawang magkatabing poles. Ibig sabihin, ang lapad ng coil = pitch ng pole.

2. Ang pagbubukod maaaring single layer o double layer.

3. Ang pagbubukod ay kailangang magresulta ng sinusoidal emf.

Mga Uri ng Pagbubukod ng Armature ng Alternator

May iba't ibang mga uri ng pagbubukod ng armature na ginagamit sa alternator. Ang mga pagbubukod ay maaaring ikategorya bilang

1. Single phase at poly phase armature winding.

2. Concentrated winding at distributed winding.

3. Half coiled at whole coiled winding.

4. Single layer at double layer winding.

5. Lap, wave, at concentric o spiral winding at

6. Full pitched coil winding at fractional pitched coil winding.

Sa kabila nito, ang armature winding of alternator maaari ring integral slot winding at fractional slot winding.

Single Phase Armature Winding

Single phase armature winding maaaring concentrated o distributed type.

Concentrated Armature Winding

Ang concentrated winding ay ginagamit kung ang bilang ng mga slot sa armature ay katumbas ng bilang ng mga poles sa makina. Ang armature winding ng alternator na ito ay nagbibigay ng maximum output voltage ngunit hindi eksaktong sinusoidal.

Ang pinakasimpleng single-phase winding ay ipinapakita sa ibaba sa figure-1. Dito, ang bilang ng poles = bilang ng mga slot = bilang ng mga gilid ng coil. Dito, ang isang gilid ng coil ay nasa loob ng isang slot sa ilalim ng isang pole at ang iba pang gilid ng coil naman nasa loob ng ibang slot sa ilalim ng susunod na pole. Ang emf na naipapala sa isang gilid ng coil ay idinadagdag sa adjacent na gilid ng coil.

Ang pagkakayos ng pagbubukod ng armature sa isang alternator na ito ay kilala bilang skeleton wave winding. Ayon sa fig-1, ang coil side-1 sa ilalim ng N-pole ay konektado sa coil side-2 sa ilalim ng S-pole sa likuran at coil side-3 sa harapan at gayon din pababa.
Ang direksyon ng induced emf ng coil side-1 ay pataas at ang emf na naipapala sa coil side-2 ay pababa. Muli, dahil ang coil side-3 ay nasa ilalim ng N-pole, ito ay magkaroon ng emf sa direksyong pataas at gayon din pababa. Kaya ang kabuuang emf ay ang sum ng emf ng lahat ng mga gilid ng coil. Ang anyo ng pagbubukod ng armature na ito ay napaka-simple ngunit malamang na hindi ginagamit dahil ito ay nangangailangan ng considerable na espasyo para sa end connection ng bawat gilid ng coil o conductor. Maari nating lunasan ang problema na ito, sa ilang antas, sa pamamagitan ng paggamit ng multi turns coil. Ginagamit natin ang multi-turn half coiled winding upang makamit ang mas mataas na emf. Dahil ang coils ay nakakalampas lamang sa isang bahagi ng periphery ng armature, kaya tinatawag natin itong Half coiled o Hemi – tropic winding. Ipinaliliwanag ito sa Figure – 2. Kung ipapamahagi natin ang lahat ng coils sa buong periphery ng armature, ang pagbubukod ng armature ay tinatawag na whole coiled winding.

Ipinaliliwanag sa Figure 3 ang double layer winding, kung saan inilalagay natin ang isang gilid ng bawat coil sa itaas ng slot ng armature, at ang isa pa naman sa ilalim ng slot. (Kinatawan ng dotted lines).

Distributed Armature Winding of Alternator

Upang makamit ang smooth sinusoidal emf wave form, conductors ay inilalagay sa maraming slots sa ilalim ng iisang pole. Ang pagbubukod ng armature na ito ay kilala bilang distributed winding. Bagama't ang distributed armature winding sa alternator ay binabawasan ang emf, ito pa rin ay napakagamit dahil sa mga sumusunod na rason.

1. Ito din ay binabawasan ang harmonic emf at kaya nabibigyan ng pagpapahusay ang waveform.

2. Ito din ay binabawasan ang armature reaction.

3. Ang pantay na distribusyon ng mga conductor, tumutulong para sa mas mahusay na pagpapatubo.

4. Ang core ay lubos na ginagamit dahil ang mga conductor ay ipinamamahagi sa mga slot sa periphery ng armature.

Lap Winding of Alternator

Ang full pitched lap winding ng 4 poles, 12 slots, 12 conductors (isa na conductor bawat slot) alternator ay ipinapakita sa ibaba.
Ang back pitch ng winding ay katumbas ng bilang ng mga conductor bawat pole, i.e., = 3 at ang front pitch ay katumbas ng back pitch minus one. Ang winding ay natapos bawat pair ng pole at pagkatapos ay konektado sa serye tulad ng ipinapakita sa figure – 4 sa ibaba.

Wave Winding of Alternator

Ang wave winding ng parehong makina, i.e., apat na poles, 12 slots, 12 conductors ay ipinapakita sa figure-e sa ibaba. Dito, ang back pitch at front pitch parehong katumbas ng ilang conductor bawat pole.

Concentric or Spiral Winding

Ang winding na ito para sa parehong makina, i.e., apat na poles 12 slots 12 conductors alternator ay ipinapakita sa figure-f sa ibaba. Sa winding na ito, ang coils ay may iba't ibang pitches. Ang outer coil pitch ay 5, ang middle coil pitch ay 3, at ang inner coil pitch ay isa.

Poly Phase Armature Winding of Alternator

Bago tayo pag-usapan ang poly phase armature winding of alternator, dapat nating basahin ang ilang kaugnay na termino para sa mas maunawaang pag-unawa.

Coil Group

Ito ang produkto ng bilang ng mga phase at bilang ng mga poles sa isang rotating machine.
Coil group = bilang ng poles × bilang ng mga phase.

Balanced Winding

Kung sa ilalim ng bawat face ng pole, mayroong equal na bilang ng coils ng iba't ibang phases, ang winding ay tinatawag na balanced winding. Sa balanced winding, ang coil group ay dapat na even number.

Unbalanced Winding

Kung ang bilang ng coils bawat coil group ay hindi buong numero, ang winding ay tinatawag na unbalanced winding. Sa ganitong kaso, ang bawat face ng pole ay naglalaman ng hindi pantay na bilang ng coils ng iba't ibang phase. Sa two-phase alternator, dalawang single-phase windings ay inilalagay sa armature sa 90 electrical degrees apart mula sa bawat isa.
Sa three phase alternator, tatlong single-phase windings ay inilalagay sa armature, 60 degrees (electrical) apart mula sa bawat isa.
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita, ng isang Skelton 2 phase 4 pole winding, dalawang slots bawat pole. Ang electrical phase difference sa pagitan ng adjacent slots = 180/2 = 90 degree electrical).

Ang point a at b ay starting point ng first at second phase winding ng two, phase alternator. a’ at b’ ay finishing point ng first at second phase wining ng two-phase alternator, respectively. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng isang Skelton 3 phase 4 pole winding, tatlong slots bawat pole. Ang electrical phase difference sa pagitan, ng adjacent slots ay 180/ 3 = 60 degree (electrical) a, b at c ay starting point ng Red, Yellow, at blue phases at a’, b’, at c’ ay ang finishing points ng same Red, Yellow at Blue phases ng three-phase winding.

Sabihin nating ang red phase winding ay nagsisimula sa slot no 1 at natatapos sa slot no 10. Kaya ang yellow winding o second winding ay nagsisimula sa slot no 2 at natatapos sa slot no 11. Third o blue phase winding nagsisimula sa slot no 3 at natatapos sa slot no 12. Ang phase difference ng induced emfs, sa red phase at yellow, yellow phase at blue phase at blue phase at red phase winding respectively ay 60 degrees, 60 degree at 240 degrees (electrical respectively).