Armeraturvinding av alternator

Armature spoleiding i en alternator kan være enten av lukket eller åpen type. Lukket spoleiding danner stjernetilkobling i armature spoleiding av alternator.
Det er noen vanlige egenskaper ved armature spoleiding.

1. Den første og viktigste egenskapen ved en armature spoleiding er at to sider av enhver spole bør være under to nabo poler. Dette betyr at spolespann = polespredning.

2. Spoleidingen kan være enten enetasje eller detasetasje.

3. Spoleidingen er så organisert i ulike armature riller, at den må produsere sinusformet emf.

Typer av Armature Spoleiding av Alternator

Det finnes ulike typer av armature spoleiding som brukes i alternator. Spoleidingene kan klassifiseres som

1. Enefase og flerfase armature spoleiding.

2. Koncentrert spoleiding og fordelte spoleiding.

3. Halvspolet og hel spolet spoleiding.

4. Enetasje og detasetasje spoleiding.

5. Lap, bølge og koncentrisk eller spiral spoleiding og

6. Full pitched coil winding og fractional pitched coil winding.

I tillegg til disse, kan armature spoleiding av alternator også være integral slot spoleiding og fractional slot spoleiding.

Enefase Armature Spoleiding

Enefase armature spoleiding kan være enten koncentrert eller fordelte type.

Koncentrert Armature Spoleiding

Koncentrert spoleiding brukes der antallet riller på armaturet er likt antallet poler i maskinen. Denne armature spoleidingen i alternator gir maksimal utdata spenning, men ikke helt sinusformet.

Den enkleste enefase spoleidingen vises nedenfor i figur-1. Her er antall poler = antall riller = antall spolestyper. Her er en spolestype inni en rille under en pol, og den andre spolestypen inni andre riller under neste pol. Induserte emf i en spolestype blir addert til den av nabo spolestype.

Denne oppstillingen av en armature spoleiding i en alternator kalles skeletonbølgespoleiding. Ifølge fig-1, er spolestype-1 under N-pol koblet til spolestype-2 under S-pol bak og spolestype-3 foran og så videre.
Retningen av indusert emf av spolestype-1 er oppover og emf indusert i spolestype-2 er nedover. Igen, siden spolestype-3 er under N-pol, vil den ha emf i oppover retning og så videre. Total emf er summen av emf av alle spolestyper. Denne formen for armature spoleiding er ganske enkel, men sjelden brukt da den krever betydelig plass for endekoblinger til hver spolestype eller leder. Vi kan overkomme dette problemet, noe grad, ved å bruke multiomslags spoler. Vi bruker multiomslags halvspolet spoleiding for å få høyere emf. Siden spolene dekker bare en halv del av armaturens periferi, refererer vi denne spoleidingen som halvspolet eller hemitropisk spoleiding. Figur – 2 viser dette. Hvis vi fordeler alle spoler over hele armaturens periferi, kaller vi armature spoleidingen for hel spolet spoleiding.

Figur 3 viser en detasetasje spoleiding, der vi plasserer en side av hver spole øverst i armature rillen, og den andre siden nederst i rillen. (Representert med stiplete linjer).

Fordelt Armature Spoleiding av Alternator

For å oppnå jevn sinusformet emf, plasseres ledere i flere riller under enkelt pol. Denne armature spoleidingen kalles fordelte spoleiding. Selv om fordelte armature spoleiding i alternator reduserer emf, er den fortsatt mye brukt av følgende grunner.

1. Den reduserer også harmoniske emf, og bølgeformen blir forbedret.

2. Den reduserer også armature reaksjon.

3. Jevn fordeling av ledere bidrar til bedre kjøling.

4. Kjernen blir fullt utnyttet da ledere er fordelte over riller på armaturens periferi.

Lap Spoleiding av Alternator

Full pitched lap spoleiding av 4 poler, 12 riller, 12 ledere (én leder per rille) alternator vises nedenfor.
Bakre pitch av spoleidingen er lik antallet ledere per pol, altså = 3, og frontpitch er lik bakre pitch minus ett. Spoleidingen fullføres per par av pol og kobles så i serie som vist i figur – 4 nedenfor.

Bølge Spoleiding av Alternator

Bølge spoleiding av samme maskin, altså fire poler, 12 riller, 12 ledere, vises i figur-e nedenfor. Her er bakre pitch og frontpitch begge lik noen ledere per pol.

Koncentrisk eller Spiral Spoleiding

Denne spoleidingen for samme maskin, altså fire poler, 12 riller, 12 ledere alternator, vises i figur-f nedenfor. I denne spoleidingen har spolene ulike pitches. Ytre spolepitch er 5, midtre spolepitch er 3, og indre spolepitch er en.

Flerfase Armature Spoleiding av Alternator

Før vi diskuterer flerfase armature spoleiding av alternator, bør vi gå gjennom noen relaterte termer for bedre forståelse.

Spolegruppe

Det er produktet av antall faser og antall poler i en roterende maskin.
Spolegruppe = antall poler × antall faser.

Balansert Spoleiding

Hvis det under hver poleflate er like mange spoler av forskjellige faser, sies spoleidingen å være balansert spoleiding. I balansert spoleiding, bør spolegruppen være et partall.

Ubalansert Spoleiding

Hvis antallet spoler per spolegruppe ikke er et helt tall, kalles spoleidingen ubalansert spoleiding. I slike tilfeller inneholder hver poleflate ulikt antall spoler av forskjellige faser. I tofase alternator, plasseres to enefase spoleider på armaturet 90 elektriske grader fra hverandre.
I tilfelle trefase alternator, plasseres tre enefase spoleider på armaturet, 60 grader (elektrisk) fra hverandre.
Figuren nedenfor representerer, en skjelett 2 fase 4 pol spoleiding, to riller per pol. Den elektriske fasen forskjell mellom nabo riller = 180/2 = 90 grader elektrisk).

Punkt a og b er startpunkt for den første og andre fase spoleiding av tofase alternator. a' og b' er sluttpunkt for den første og andre fase spoleiding av tofase alternator, henholdsvis. Figuren nedenfor representerer en skjelett 3 fase 4 pol spoleiding, tre riller per pol. Den elektriske fasen forskjell mellom nabo riller er 180/ 3 = 60 grader (elektrisk) a, b og c er startpunkt for Rød, Gul, og blå faser og a', b', og c' er sluttpunkter for samme Rød, Gul og Blå faser av trefase spoleiding.

La oss si at rødfase spoleiding starter i rille nummer 1 og slutter over rille nummer 10. Da starter gul spoleiding eller andre spoleiding i rille nummer 2 og slutter over rille nummer 11. Tredje eller blå fase spoleiding starter i rille nummer 3 og slutter i rille nummer 12. Fasen forskjell av induserte emfs, i rødfase og gul, gul fase og blå fase og blå fase og rødfase spoleiding henholdsvis 60 grader, 60 grader og 240 grader (elektrisk henholdsvis). Siden i trefase system, er fasen forskjell mellom rød, gul og blå fase 120 grader (elektrisk). Dette kan oppnås ved å snu gul fase (andre spoleiding) spoleiding som vist i figuren ovenfor.