Alternátor áramkörülésének berendezése
Az alternátor armatúravillamosítása lehet zárt vagy nyílt típusú. A zárt villamosítás csillagkapcsolatot alkot az alternátor armatúravillamosításában.
Az armatúravillamosításoknak vannak néhány közös tulajdonságuk.
Egy armatúravillamosítás első és legfontosabb tulajdonsága, hogy egy tehercsoport két oldala két szomszédos pólus alatt kell, hogy legyen. Ez azt jelenti, hogy a tehercsoport szélessége = póluslépés.
A villamosítás lehet egyrétegű vagy kétrétegű.
A villamosítást oly módon helyezik el az armatúra lyukakban, hogy sinusoidális feszültséget hozzon létre.
Alternátor armatúravillamosításai
Különböző armatúravillamosítások használhatók alternátorban. A villamosítások osztályozhatók
Egyszeres és többszörös fázisú armatúravillamosítás.
Összpontosított és elosztott villamosítás.
Fél csoportos és teljes csoportos villamosítás.
Egyrétegű és kétrétegű villamosítás.
Lap, hullám és koncentrikus vagy spirális villamosítás, valamint
Teljes lépésszéles csoportos villamosítás és tört lépésszéles csoportos villamosítás.
Ezen felül az alternátor armatúravillamosítása is lehet egész lyukú villamosítás és tört lyukú villamosítás.
Egyszeres fázisú armatúravillamosítás
Egyszeres fázisú armatúravillamosítás lehet összpontosított vagy elosztott típusú.
Összpontosított armatúravillamosítás
Az összpontosított villamosítást akkor alkalmazzák, ha az armatúrában található lyukak száma megegyezik a gépben található pólusok számával. Ez az alternátor armatúravillamosítása maximális feszültséget ad, de nem pontosan sinusoidális.
A legegyszerűbb egyszeres fázisú villamosítást a 1. ábra mutatja. Itt a pólusok száma = a lyukak száma = a tehercsoportok száma. Itt egy tehercsoport egy oldala egy lyukban található egy pólus alatt, a másik oldal pedig a következő pólus alatt. Az egyik tehercsoport oldalán indukált feszültség hozzáadódik a szomszédos tehercsoport oldalán indukált feszültséghez.
Ez az alternátor armatúravillamosításának elrendezése ismert, mint a skelton hullámvillamosítás. Ahogy a 1. ábra mutatja, a 1. tehercsoport oldala N pólus alatt kapcsolódik a 2. tehercsoport oldalához S pólus alatt a háttérben, a 3. tehercsoport oldala pedig az előtérben, és így tovább.
A 1. tehercsoport oldalán indukált feszültség iránya felfelé, a 2. tehercsoport oldalán indukált feszültség iránya lefelé. Mivel a 3. tehercsoport oldala N pólus alatt van, a feszültség iránya felfelé lesz, és így tovább. Tehát a teljes feszültség az összes tehercsoport oldalon indukált feszültségek összege. Ez a formájú armatúravillamosítás nagyon egyszerű, de ritkán használják, mivel ez jelentős területet igényel minden tehercsoport oldalának vagy vezetéknek a végső kapcsolataihoz. Ezt a problémát részben megoldhatjuk többszoros tehercsoportokkal. Többszoros tehercsoportos fél csoportos villamosítást használunk magasabb feszültséghez. Mivel a tehercsoportok csak az armatúra perifériájának egy feleit fedik, ezért ezt a villamosítást fél csoportos vagy hemi-tropikus villamosításnak nevezzük. A 2. ábra mutatja ezt. Ha az összes tehercsoportot az armatúra teljes perifériáján elosztjuk, akkor a villamosítást teljes csoportos villamosításnak nevezzük.
A 3. ábra egy kétrétegű villamosítást mutat, ahol a tehercsoport egyik oldala az armatúra lyukának tetején helyezkedik el, a másik oldal pedig az alján. (Pöttyözött vonalakkal jelölve).
Elosztott armatúravillamosítás alternátorban
Sima sinusoidális feszültség hullámformájának elérése érdekében a vezetékeket több lyukban helyezik el egyetlen pólus alatt. Ezt az armatúravillamosítást elosztott villamosításnak nevezik. Bár az elosztott armatúravillamosítás az alternátorban csökkenti a feszültséget, még mindig nagyon használható a következő okok miatt.
Csökkenti a harmonikus feszültséget, és így javítja a hullámformát.
Csökkenti az armatúra reakciót.
A vezetékek egyenletes eloszlása jobb hűtést biztosít.
A vezetékek elosztása az armatúra perifériáján teljesen kihasználja a magot.
Lapvillamosítás alternátorban
Négy pólusú, 12 lyukú, 12 vezetékes (egy vezeték per lyuk) alternátor teljes lépésszéles lapvillamosítása látható az alábbi ábrán.
A villamosítás hátlapi lépésszáma egyenlő a pólusonkénti vezetékek számával, azaz = 3, és az előlapi lépésszám egyenlő a hátlapi lépésszámmal mínusz egy. A villamosítást páronkénti pólus szerint végezik, majd sorba kötik, ahogy a 4. ábra mutatja.
Hullámvillamosítás alternátorban
Ugyanezen gép, négy pólusú, 12 lyukú, 12 vezetékes hullámvillamosítása látható az e. ábrán. Itt a hátlapi és előlapi lépésszám egyenlő a pólusonkénti vezetékek számával.
Koncentrikus vagy spirális villamosítás
Ez a villamosítás ugyanezen gép, négy pólusú, 12 lyukú, 12 vezetékes alternátor esetében látható az f. ábrán. Ebben a villamosításban a tehercsoportok különböző lépésszélekkel rendelkeznek. A külső tehercsoport lépésszéle 5, a középső tehercsoport lépésszéle 3, a belső tehercsoport lépésszéle pedig 1.
Többszörös fázisú armatúravillamosítás alternátorban
A többszörös fázisú armatúravillamosítás alternátorban tárgyalása előtt néhány kapcsolódó fogalommal kell megismernünk a jobb megértés érdekében.
Tehercsoport
Ez a forgógépben a fázisok számának és a pólusok számának szorzata.
Tehercsoport = pólusok száma × fázisok száma.
Egyensúlyban lévő villamosítás
Ha minden pólus alatt egyenlő számú különböző fázisú tehercsoport található, akkor a villamosítást egyensúlyban lévő villamosításnak nevezik. Az egyensúlyban lévő villamosításnál a tehercsoport száma páros számúnak kell lennie.
Egyensúlyban nem lévő villamosítás
Ha a tehercsoportonkénti tehercsoportok száma nem egész szám, akkor a villamosítást egyensúlyban nem lévő villamosításnak nevezik. Ilyen esetben minden pólus alatt különböző fázisú tehercsoportok találhatók. Két fázisú alternátorban két egyfázisú villamosítást helyeznek el az armatúrán, 90 elektromos fokkal eltolva egymástól.
Három fázisú alternátorban három egyfázisú villamosítást helyeznek el az armatúrán, 60 fokkal (elektrom
