Armaturvindning av alternator
Armaturvindning i en alternator kan vara antingen stängd typ eller öppen typ. Stängd vindning bildar stjärnanslutning i armaturvindning av alternator.
Det finns några vanliga egenskaper hos armaturvindning.
Den första och viktigaste egenskapen hos en armaturvindning är att båda sidor av varje spole ska ligga under två intilliggande poler. Det betyder att spolevidd = polavstånd.
Vindningen kan vara antingen enskiktad eller dubbelskiktad.
Vindningen ordnas i olika armaturfickor så att den måste producera sinusformad spänning.
Typer av Armaturvindning av Alternator
Det finns olika typer av armaturvindning som används i alternator. Vindningarna kan klassificeras som
Enfas- och flerfasarmaturvindning.
Koncentrerad vindning och distribuerad vindning.
Halvspiralvindning och fullspiralvindning.
Enskiktad och dubbelskiktad vindning.
Lap-, våg- och koncentrisk eller spiralvindning och
Fullpitchade spolvindningar och fraktionella pitchade spolvindningar.
Utöver dessa kan armaturvindning av alternator också vara integralficksvindning och fraktionell ficksvindning.
Enfasarmaturvindning
Enfasarmaturvindning kan vara antingen koncentrerad eller distribuerad typ.
Koncentrerad Armaturvindning
Koncentrerad vindning används där antalet fack på armaturen är lika med antalet poler i maskinen. Denna armaturvindning av alternator ger maximal utdata spänning men inte exakt sinusformad.
Den enklaste enfasvindningen visas nedan i figur-1. Här är antalet poler = antalet fack = antalet spolsidor. Här ligger ena spolsidan i ett fack under en pol och den andra spolsidan i annat fack under nästa pol. Den inducerade spänningen i ena spolsidan läggs till den inducerade spänningen i den intilliggande spolsidan.
Denna arrangemang av en armaturvindning i en alternator kallas skeltonvågvindning. Enligt figur-1 är spolsida-1 under N-pol ansluten till spolsida-2 under S-pol bakom och spolsida-3 framför och så vidare.
Riktningen av den inducerade spänningen i spolsida-1 är uppåt och den inducerade spänningen i spolsida-2 är nedåt. Återigen eftersom spolsida-3 ligger under N-pol kommer den att ha spänning i uppåtriktning och så vidare. Total spänning är summan av spänningen från alla spolsidor. Denna form av armaturvindning är ganska enkel men sällan använd eftersom den kräver betydande utrymme för slutanslutning av varje spolsida eller ledare. Vi kan övervinna detta problem till viss del genom att använda flerturns spoler. Vi använder flerturns halvspiralsvindning för att få högre spänning. Eftersom spolerna täcker endast en halv del av armaturens omkrets kallas denna vindning för halvspiralsvindning eller hemi-tropisk vindning. Figur – 2 visar detta. Om vi fördelar alla spoler över hela armaturens omkrets kallas armaturvindningen för fullspiralsvindning.
Figur 3 visar en dubbelskiktad vindning, där vi placerar ena sidan av varje spol ovanpå armaturfacket, och den andra sidan nere i facket. (Representeras av prickade linjer).
Distribuerad Armaturvindning av Alternator
För att få en slät sinusformad spänningskurva, placeras ledare i flera fack under en enda pol. Denna armaturvindning kallas distribuerad vindning. Trots att distribuerad armaturvindning i alternator minskar spänningen, är den ändå mycket användbar av följande orsak.
Den minskar också harmoniska spänningar och så förbättras kurvformen.
Den minskar också armaturreaktionen.
Jämna fördelning av ledare bidrar till bättre kylning.
Kärnan används fullt ut eftersom ledarna distribueras över facken längs armaturens omkrets.
Lapvindning av Alternator
Fullpitchad lapvindning av 4 poler, 12 fack, 12 ledare (en ledare per fack) alternator visas nedan.
Bakre pitchen av vindningen är lika med antalet ledare per pol, dvs., = 3 och frontpitchen är lika med bakre pitch minus ett. Vindningen slutförs per par av poler och sedan kopplas i serie som visas i figur – 4 nedan.
Vågvindning av Alternator
Vågvindning av samma maskin, dvs. fyra poler, 12 fack, 12 ledare visas i figur-e nedan. Här är bakre pitch och frontpitch båda lika med vissa ledare per pol.
Koncentrisk eller Spiralvindning
Denna vindning för samma maskin, dvs. fyra poler 12 fack 12 ledare alternator visas i figur-f nedan. I denna vindning har spolerna olika pitch. Yttre spolpitch är 5, mellersta spolpitch är 3, och inre spolpitch är ett.
Flerfasarmaturvindning av Alternator
Innan vi diskuterar flerfas armaturvindning av alternator, bör vi gå igenom några relaterade termer för bättre förståelse.
Spolgrupp
Detta är produkten av antalet faser och antalet poler i en roterande maskin.
Spolgrupp = antalet poler × antalet faser.
Balanserad Vindning
Om under varje pol ansikte finns det lika många spolar av olika faser, då sägs vindningen vara balanserad vindning. I balanserad vindning bör spolgruppen vara ett jämnt tal.
Obalanserad Vindning
Om antalet spolar per spolgrupp inte är ett heltal, kallas vindningen obalanserad vindning. I så fall innehåller varje pol ansikte olika antal spolar av olika fas. I tvåfasalternator, placeras två enfasvindningar på armaturen 90 elektriska grader ifrån varandra.
I fallet med trefasalternator, placeras tre enfasvindningar på armaturen, 60 grader (elektriska) ifrån varandra.
Figuren nedan representerar en Skelton 2 fas 4 polvindning, två fack per pol. Den elektriska fasforskjutningen mellan intilliggande fack = 180/2 = 90 grader elektriska).
Punkterna a och b är startpunkter för den första och andra fasvindningen av tvåfasalternator. a’ och b’ är slutpunkter för den första och andra fasvindningen av tvåfasalternator, respektive. Figuren nedan representerar en Skelton 3 fas 4 polvindning, tre fack per pol. Den elektriska fasforskjutningen mellan intilliggande fack är 180/ 3 = 60 grader (elektriska) a, b och c är startpunkter för Röd, Gul och blå fas och a’, b’ och c’ är slutpunkter för samma Röd, Gul och Blå fas av trefasvindningen.
Säg att rödfasvindningen börjar i fack nummer 1 och slutar över fack nummer 10. Då börjar gulvindningen eller den andra vindningen i fack nummer 2 och slutar över fack nummer 11. Tredje eller blåfasvindningen börjar i fack nummer 3 och slutar i fack nummer 12. Fasforskjutningen av de inducerade spänningarna, i rödfas och gul, gulfas och blåfas och blåfas och rödfasvindning respektive 60 grader, 60 grader och 240 grader (elektriska respektive). Eftersom i trefas-systemet, fasforskjutningen mellan röd, gul och blå fas är 120 grader (elektriska). Detta kan uppnås genom att vända gulfas (den andra vindningen) som visas i figuren ovan.
