Pengumpulan Armatur Pengubah Arah Arus
Pemintalan armatur dalam alternator boleh berupa jenis tertutup atau terbuka. Pemintalan tertutup membentuk sambungan bintang dalam pemintalan armatur alternator.
Terdapat beberapa ciri umum pemintalan armatur.
Ciri pertama dan paling penting dari pemintalan armatur adalah, kedua sisi setiap kumparan harus berada di bawah dua kutub yang bersebelahan. Ini bermaksud, rentang kumparan = jarak kutub.
Pemintalan boleh berlapis tunggal atau ganda.
Pemintalan disusun dalam slot armatur yang berbeda, sehingga menghasilkan emf sinusoidal.
Jenis Pemintalan Armatur Alternator
Terdapat berbagai jenis pemintalan armatur yang digunakan dalam alternator. Pemintalan dapat diklasifikasikan sebagai
Pemintalan armatur fasa tunggal dan polifasa.
Pemintalan terkonsentrasi dan terdistribusi.
Pemintalan setengah kumparan dan seluruh kumparan.
Pemintalan lapisan tunggal dan ganda.
Pemintalan lap, gelombang, dan terpusat atau spiral dan
Pemintalan kumparan dengan rentang penuh dan fraksional.
Selain itu, pemintalan armatur alternator juga bisa berupa pemintalan slot integral dan fraksional.
Pemintalan Armatur Fasa Tunggal
Pemintalan armatur fasa tunggal dapat berupa jenis terkonsentrasi atau terdistribusi.
Pemintalan Armatur Terkonsentrasi
Pemintalan terkonsentrasi digunakan di mana jumlah slot pada armatur sama dengan jumlah kutub dalam mesin. Pemintalan armatur alternator ini memberikan output voltan maksimum tetapi tidak persis sinusoidal.
Pemintalan fasa tunggal paling sederhana ditunjukkan di bawah ini dalam gambar-1. Di sini, jumlah kutub = jumlah slot = jumlah sisi kumparan. Di sini, satu sisi kumparan berada dalam satu slot di bawah satu kutub dan sisi kumparan lainnya berada dalam slot lain di bawah kutub berikutnya. Emf yang diinduksi pada satu sisi kumparan ditambahkan ke sisi kumparan yang bersebelahan.
Susunan pemintalan armatur dalam alternator ini dikenal sebagai pemintalan gelombang kerangka. Sesuai dengan gambar-1, sisi kumparan-1 di bawah kutub N terhubung ke sisi kumparan-2 di bawah kutub S di belakang dan sisi kumparan-3 di depan, dan seterusnya.
Arah emf yang diinduksi pada sisi kumparan-1 adalah ke atas dan emf yang diinduksi pada sisi kumparan-2 adalah ke bawah. Kembali, karena sisi kumparan-3 berada di bawah kutub N, maka akan memiliki emf ke arah atas, dan seterusnya. Oleh karena itu, total emf adalah penjumlahan emf dari semua sisi kumparan. Bentuk pemintalan armatur ini cukup sederhana tetapi jarang digunakan karena memerlukan ruang yang cukup untuk sambungan ujung setiap sisi kumparan atau konduktor. Kita dapat mengatasi masalah ini, sebagian, dengan menggunakan kumparan multi putaran. Kita menggunakan pemintalan setengah kumparan multi putaran untuk mendapatkan emf yang lebih tinggi. Karena kumparan hanya menutupi setengah periferi armatur, maka kita merujuk pemintalan ini sebagai pemintalan setengah kumparan atau hemi-tropik. Gambar – 2 menunjukkan ini. Jika kita mendistribusikan semua kumparan di seluruh periferi armatur, maka pemintalan armatur tersebut disebut sebagai pemintalan seluruh kumparan.
Gambar 3 menunjukkan pemintalan lapisan ganda, di mana kita meletakkan satu sisi setiap kumparan di bagian atas slot armatur, dan sisi lainnya di bagian bawah slot. (Ditandai dengan garis putus-putus).
Pemintalan Armatur Terdistribusi Alternator
Untuk mendapatkan gelombang emf sinusoidal yang halus, konduktor diletakkan dalam beberapa slot di bawah satu kutub. Pemintalan armatur ini dikenal sebagai pemintalan terdistribusi. Meskipun pemintalan armatur terdistribusi dalam alternator mengurangi emf, namun masih sangat berguna karena alasan berikut.
Ini juga mengurangi harmonik emf sehingga bentuk gelombang menjadi lebih baik.
Ini juga mengurangi reaksi armatur.
Distribusi konduktor yang merata, membantu pendinginan yang lebih baik.
Inti digunakan secara penuh karena konduktor didistribusikan di slot di periferi armatur.
Pemintalan Lap Alternator
Pemintalan lap penuh dengan 4 kutub, 12 slot, 12 konduktor (satu konduktor per slot) alternator ditunjukkan di bawah.
Pitch belakang pemintalan sama dengan jumlah konduktor per kutub, yaitu, = 3 dan pitch depan sama dengan pitch belakang dikurangi satu. Pemintalan diselesaikan per pasangan kutub dan kemudian dihubungkan secara seri seperti yang ditunjukkan dalam gambar – 4 di bawah.
Pemintalan Gelombang Alternator
Pemintalan gelombang mesin yang sama, yaitu empat kutub, 12 slot, 12 konduktor ditunjukkan dalam gambar-e di bawah. Di sini, pitch belakang dan pitch depan keduanya sama dengan beberapa konduktor per kutub.
Pemintalan Terpusat atau Spiral
Pemintalan ini untuk mesin yang sama, yaitu empat kutub 12 slot 12 konduktor alternator ditunjukkan dalam gambar-f di bawah. Dalam pemintalan ini, kumparan memiliki pitch yang berbeda. Pitch kumparan luar adalah 5, pitch kumparan tengah adalah 3, dan pitch kumparan dalam adalah satu.
Pemintalan Armatur Polifasa Alternator
Sebelum membahas pemintalan armatur polifasa armature winding of alternator, kita harus melalui beberapa istilah terkait untuk pemahaman yang lebih baik.
Grup Kumparan
Ini adalah produk dari jumlah fase dan jumlah kutub dalam mesin rotari.
Grup kumparan = jumlah kutub × jumlah fase.
Pemintalan Seimbang
Jika di bawah setiap wajah kutub, ada jumlah kumparan fase yang sama, maka pemintalan tersebut disebut pemintalan seimbang. Dalam pemintalan seimbang, grup kumparan harus merupakan bilangan genap.
Pemintalan Tidak Seimbang
Jika jumlah kumparan per grup kumparan bukan bilangan bulat, pemintalan tersebut dikenal sebagai pemintalan tidak seimbang. Dalam kasus ini, setiap wajah kutub berisi jumlah kumparan fase yang tidak sama. Dalam alternator dua fase, dua pemintalan fasa tunggal diletakkan pada armatur dengan 90 derajat listrik terpisah satu sama lain.
Dalam kasus alternator tiga fase, tiga pemintalan fasa tunggal diletakkan pada armatur, dengan 60 derajat (listrik) terpisah satu sama lain.
Gambar di bawah ini menunjukkan, pemintalan 2 fase 4 kutub dengan dua slot per kutub. Perbedaan fase listrik antara slot bersebelahan = 180/2 = 90 derajat listrik).
Titik a dan b adalah titik awal dari pemintalan fase pertama dan kedua dari alternator dua fase. a’ dan b’ adalah titik akhir dari pemintalan fase pertama dan kedua dari alternator dua fase, masing-masing. Gambar di bawah ini menunjukkan pemintalan 3 fase 4 kutub, tiga slot per kutub. Perbedaan fase listrik antara, slot bersebelahan adalah 180/ 3 = 60 derajat (listrik) a, b, dan c adalah titik awal dari fase Merah, Kuning, dan Biru dan a’, b’, dan c’ adalah titik akhir dari fase Merah, Kuning, dan Biru yang sama dari pemintalan tiga fase.
Misalkan pemintalan fase merah dimulai pada slot nomor 1 dan berakhir di atas slot nomor 10. Kemudian pemintalan kuning atau pemintalan kedua dimulai pada slot nomor 2 dan berakhir di atas slot nomor 11. Pemintalan ketiga atau biru dimulai pada slot nomor 3 dan berakhir di slot nomor 12. Perbedaan fase emf, dalam pemintalan fase merah dan kuning, kuning dan biru, dan biru dan merah masing-masing 60 derajat, 60 derajat, dan 240 derajat (listrik masing-masing). Karena dalam sistem tiga fase, perbedaan fase antara fase merah, kuning, dan biru adalah 120 derajat (list
