
Αυτός ο στρωματόφωνος είναι μια εκδοχή του στρωματόφωνου δίσκου. Το στρωματόφωνο κύπελλο λειτουργεί με την ίδια αρχή όπως το στρωματόφωνο δίσκου. Η βασική κατασκευή αυτού του στρωματόφωνου είναι παρόμοια με εκείνη ενός τεσσάρων ή οκτώ πόλων στρωματόφωνου μοτέρ. Ο αριθμός των πόλων στο προστατευτικό στρωματόφωνο εξαρτάται από τον αριθμό των στρωματοποιημένων που πρέπει να φιλοξενηθούν. Το σχήμα δείχνει ένα στρωματόφωνο κύπελλο με τέσσερα πόλη.
Πραγματικά, όταν αντικατασταθεί ο δίσκος του στρωματόφωνου από ένα αλουμινίου κύπελλο, η ινερτία του περιστρεφόμενου συστήματος του στρωματόφωνου μειώνεται σημαντικά. Λόγω της χαμηλής μηχανικής ινερτίας, η λειτουργική ταχύτητα του στρωματόφωνου κύπελλου είναι πολύ μεγαλύτερη από εκείνη του στρωματόφωνου δίσκου. Επιπλέον, το σύστημα προβολής πόλων έχει σχεδιαστεί για να παράγει το μέγιστο ροπή ανά VA εισόδου.
Στην τεσσαρπόλη μονάδα, όπως φαίνεται στο παράδειγμά μας, οι ζωντανοί ρεύματες που παράγονται στο κύπελλο λόγω ζεύγους πόλων, εμφανίζονται άμεσα κάτω από το άλλο ζεύγος πόλων. Αυτό καθιστά την ροπή ανά VA αυτού του στρωματόφωνου περίπου τρεις φορές μεγαλύτερη από εκείνη του στρωματόφωνου δίσκου με C-μορφηγμένο ηλεκτρομαγνήτη. Εάν η μαγνητική κόλληση των πόλων μπορεί να αποφευχθεί με σχεδιασμό, οι λειτουργικές ιδιότητες του στρωματόφωνου μπορούν να γίνουν γραμμικές και ακριβείς για μεγάλο φάσμα λειτουργίας.
Όπως είπαμε προηγουμένως, η λειτουργική αρχή του στρωματόφωνου κύπελλου, είναι η ίδια με εκείνη του στρωματόφωνου μοτέρ. Ένας περιστρεφόμενος μαγνητικός πεδίο παράγεται από διάφορα ζεύγη πεδίων πόλων. Στο σχεδιασμό με τέσσερα πόλη, και τα δύο ζεύγη πόλων εφοδιάζονται από τον ίδιο δευτερεύοντα μετατροπέα ρεύματος, αλλά η φάση διαφορά μεταξύ των ρευμάτων των δύο ζευγών πόλων είναι 90 μοίρες. Αυτό γίνεται με την εισαγωγή ενός συμβολικού σε σειρά με την κατασκευή ενός ζεύγους πόλων, και με την εισαγωγή ενός αντιστάτη σε σειρά με την κατασκευή του άλλου ζεύγους πόλων.
Το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο παράγει ρεύμα στο αλουμινίου κύπελλο. Σύμφωνα με την λειτουργική αρχή του στρωματόφωνου μοτέρ, το κύπελλο ξεκινά να περιστρέφεται προς την κατεύθυνση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου, με ταχύτητα λίγο μικρότερη από την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Το αλουμινίου κύπελλο είναι ενσωματωμένο με ένα τρίχινο: Σε κανονικές συνθήκες, η επαναφορική ροπή του τρίχινου είναι μεγαλύτερη από την κλίνουσα ροπή του κυπέλλου. Έτσι, δεν υπάρχει κίνηση του κυπέλλου. Ωστόσο, κατά τη δυσλειτουργία του συστήματος, το ρεύμα μέσω της κατασκευής είναι αρκετά υψηλό, άρα, η κλίνουσα ροπή που παράγεται στο κύπελλο είναι πολύ μεγαλύτερη από την επαναφορική ροπή του τρίχινου, άρα το κύπελλο ξεκινά να περιστρέφεται ως ρότορ του στρωματόφωνου μοτέρ. Οι επαφές που είναι ενσωματωμένες στην κίνηση του κυπέλλου σε συγκεκριμένη γωνία περιστροφής.
Το μαγνητικό σύστημα του στρωματόφωνου κατασκευάζεται με την ενσωμάτωση αριθμού κυκλικά κομμένων σιδηρούχων φύλλων. Οι μαγνητικοί πόλοι είναι προβληματικοί στην εσωτερική περιφέρεια αυτών των στρωματοποιημένων φύλλων.
Οι πεδιακές κατασκευές είναι ενσωματωμένες σε αυτούς τους στρωματοποιημένους πόλους. Οι πεδιακές κατασκευές δύο αντιμέτωπων πόλων είναι συνδεδεμένες σε σειρά.
Το αλουμινίου κύπελλο ή τύμπανο, το οποίο είναι ενσωματωμένο σε ένα στρωματοποιημένο σιδηρόχρυσο πυρήνα, φέρεται από έναν άξονα, τα άκρα του οποίου ενσωματώνονται σε ταμία ή λαγερ. Το στρωματοποιημένο μαγνητικό πεδίο παρέχεται μέσα στο κύπελλο ή τύμπανο για να ενισχύσει το μαγνητικό πεδίο που κόβει το κύπελλο.
Το στρωματόφωνο κύπελλου είναι πολύ κατάλληλο για μονάδες διευθύνσεων ή σύγκρισης φάσεων. Αυτό οφείλεται, εκτός από την ευαισθησία, στο ότι το στρωματόφωνο κύπελλου έχει σταθερή, μη ταλαντώδη ροπή και παράσιτες ροπές λόγω ρεύματος ή τάσης μόνο είναι μικρές.
Στο στρωματόφωνο κύπελλου διευθύνσεων ή ισχύος, οι κατασκευές ενός ζεύγους πόλων είναι συνδεδεμένες με την πηγή τάσης, και οι κατασκευές ενός άλλου ζεύγους πόλων είναι συνδεδεμένες με την πηγή ρεύματος του συστήματος. Άρα, ο φλούξος που παράγεται από ένα ζεύγος πόλων είναι ανάλογος με την τάση και ο φλούξος που παράγεται από ένα άλλο ζεύγος πόλων είναι ανάλογος με το ηλεκτρικό ρεύμα.
Η διάγραμμα διανυσμάτων αυτού του στρωματόφωνου μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής,
Εδώ, στο διάγραμμα διανυσμάτων, η γωνία μεταξύ τάσης V και ρεύματος I είναι θ
Ο φλούξος που παράγεται λόγω του ρεύματος I είναι φ1, ο οποίος είναι σε φάση με το I.
Ο φλούξος που παράγεται λόγω της τάσης V, είναι φ2, ο οποίος είναι σε ορθή γωνία με την V.
Άρα, η γωνία μεταξύ φ1 και φ2 είναι (90o – θ).
Άρα, εάν η ροπή που παράγεται από αυτούς τους δύο φλούξους είναι Td.
Οπου, K είναι σταθερά αναλογικότητας.
Εδώ σε αυτή την εξίσωση έχουμε υποθέσει ότι, ο φλούξος που παράγεται από την κατασκευή τάσης παρακολουθεί 90o πίσω από την τάση. Με σχεδιασμό αυτή η γωνία μπορεί να προσεγγίσει οποιαδήποτε τιμή και μια εξίσωση ροπής T = KVIcos (θ – φ) που παίρνει όπου θ είναι η γωνία μεταξύ V και I. Συνεπώς, τα στρωματόφωνα κύπελλα μπορούν να σχεδιαστούν για να παράγουν μέγιστη ροπή όταν η γωνία θ = 0 ή 30o, 45o ή 60o.
Τα στρωματόφωνα που είναι τέτοια σχεδιασμένα, ώστε να παράγουν μέγιστη ροπή σε θ = 0, είναι P στρωματόφωνα κύπελλου ισχύος.
Τα στρωματόφωνα που παράγουν μέγιστη ροπή όταν θ = 45o ή 60o, χρησιμοποιούνται ως στρωματόφωνα πρ