Spiegazione per diversi orientamenti dell'avvolgimento dello statore


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Come laico, sto cercando di capire la configurazione di base per un motore a induzione o un generatore. Ho esaminato molti diagrammi e foto / spaccati del cablaggio dello statore e ho notato due diversi orientamenti per gli avvolgimenti:

Tutti i diagrammi / foto che ho visto mostrano un singolo avvolgimento a forma di rettangolo con angoli arrotondati.

  1. Tipo uno - L'asse dell'avvolgimento punta verso l'albero del rotore.
  2. Tipo due - L'asse dell'avvolgimento punta a 90 ° di distanza dall'albero del rotore.

La differenza tra questi due orientamenti mi sta rendendo difficile concettualizzare il "campo elettromagnetico rotante" che esiste nei motori / generatori. Sto cercando una spiegazione delle pusposi dietro questi due orientamenti tortuosi.

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Orientamento a 45 gradi:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Orientamento a 0 gradi:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Orientamento a 90 gradi: non riesco a trovarne uno in questo momento.


Non sono sicuro di capirti. Potresti aggiungere alcuni link ad alcuni dei diagrammi che menzioni?
embedded.kyle,

Risposte:


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Io penso che si può avere trovato un buon esempio di qualcosa che ho cercato per il quale è venuto nella mia risposta a questa domanda . Vale a dire, la differenza tra un motore avvolto sinusoidalmente e un motore avvolto trapezoidale.

Il modo in cui un motore viene avvolto controlla la distribuzione della densità del flusso magnetico in tutto il motore. Che a sua volta controlla la forma del Back-EMF, che a sua volta determina il modo migliore per guidare il motore (cioè quale metodo di commutazione si sceglie). I diversi metodi di controllo possono essere letti nella risposta di cui sopra.

Gli schemi seguenti sono tratti dalla tesi del maestro di James Mevey . Questo primo diagramma mostra due motori semplificati. Ognuno ha un solo avvolgimento. Il motore a sinistra ha magneti "a forma sinusoidale" e il motore a destra ha magneti "a forma trapezoidale".

magneti seno / trappola

Le densità di flusso risultanti si presentano così:

densità del flusso tra seno e trappola

Avere magneti della forma nel motore destro e modificare la distribuzione degli avvolgimenti avrebbe un effetto molto simile.

Io penso che il motore "45 ° orientamento" è sinusoidale ferita. E se tu fossi in grado di vedere come gli avvolgimenti sono collegati e sovrapposti, dovresti essere in grado di vedere come il campo magnetico diventerebbe sempre più forte in uno schema sinusoidale.

E penso che il tuo motore a "orientamento 0" sia avvolto trapezoidalmente. Che puoi quasi vedere poiché gli avvolgimenti sono distribuiti in pochi grandi blocchi.

Per quanto riguarda il tuo motore "orientamento a 90 °", penso che intendi questo:

Avvolgimenti motore LEAF

Che è una bestia completamente diversa. Questa è una foto del motore LEAF (Less Epic Axial Flux) di Shane Colton .

I motori mostrati nella parte superiore della mia risposta e nell'OP sono motori a flusso radiale . In questo modello, il rotore si trova all'interno (o occasionalmente all'esterno) degli avvolgimenti dello statore. In un motore a flusso assiale , il rotore si trova di fronte agli avvolgimenti dello statore.

assiale contro radiale

I vantaggi di un motore a flusso assiale sono che può essere reso più sottile e leggero, consentendogli di adattarsi meglio a determinate geometrie e cambiare direzione più rapidamente.

La visualizzazione del campo magnetico rotante può essere difficile senza un buon software.

software di densità del flusso

Ma di solito un buon produttore di motori ti fornirà tutti i dettagli su come guidare al meglio il proprio motore sul lato della scatola. Tuttavia, i riferimenti nella risposta che ho collegato sopra e in questa risposta forniscono una grande quantità di informazioni (forse troppo) su cosa sta succedendo esattamente all'interno di un motore mentre è guidato.


Grazie. Leggerò di più su ciò che hai menzionato per vedere se riesco a farmi avvolgere la testa. Il 90 ° a cui sto pensando non è quello appiattito che mostri ma il mio 45 ° più 45 altri.
user15508,

E quali sono gli svantaggi dei motori per pancake?
mFeinstein,

2

La prima foto ("45 gradi") mostra un "avvolgimento sul giro" mentre la seconda foto ("0 gradi") mostra un avvolgimento distribuito per onda sinusoidale. Lo scopo dell'uso l'uno sull'altro ha molto a che fare con la facilità di fabbricazione e applicazione. La maggior parte del processo di avvolgimento tenta di semplificare l'automazione dell'inserimento delle bobine nelle fessure dello statore. Gli avvolgimenti sul giro molto spesso devono essere inseriti a mano.


quali sono i vantaggi di entrambi gli avvolgimenti? Gli avvolgimenti concentrici sono facili da fabbricare, quindi perché qualcuno dovrebbe scegliere un "avvolgimento sul giro"? Quali sono i vantaggi che giustificano l'aumento dei costi di fabbricazione?
mFeinstein,

Potresti per favore elaborare un po 'anche i motori del pancake? Vantaggi e svantaggi?
mFeinstein,

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Per come la conosco, gli avvolgimenti sono disposti come vedi per scopi pratici. Nel primo, puoi vedere che gli avvolgimenti non hanno molto rame, né il motore è troppo grande, rispetto al secondo. Ciò significa che i materiali fisici stessi non sono uno spreco. L'anima di ferro è composta, in entrambi i casi, di denti a "I", quindi il campo magnetico segue il ferro, non l'avvolgimento.


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I motori pan cake sono macchine a flusso assiale con i magneti incorporati sulla piastra dello statore con diciamo N nella parte inferiore e S nella parte superiore per il primo magnete; e viceversa per il magnete adiacente. Ci sarà un enorme no. di pali. Il rotore può essere un circuito stampato costituito da tracce emanate dal centro del disco del rotore verso la periferia esterna, come i raggi in una ruota a due cicli, la porzione di sporgenza può essere minimizzata se ci sono enormi no. di pali dello statore. (Puoi guardare l'immagine con il motore PCB di Google). Non può essere utilizzato per applicazioni di potenza molto elevata, il rotore e l'albero non avranno abbastanza forza. L'inerzia sarà bassa; quindi, la risposta è molto rapida.

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