Vindfaktor

Inom kraftteknik ger lindningsfaktorn $k_{w}$ ett sätt att jämföra effektiviteten hos olika konstruktioner av statorer för generatorer . Lindningsfaktor är förhållandet mellan elektromotorisk kraft (EMF) som produceras av en stator som har en kort stigning, fördelad eller skev lindning, med en stator som har full stigning, koncentrerade och icke skeva lindningar.

För de flesta generatorer fungerar statorn som ankaret . Lindningsfaktor gäller även andra elektriska maskiner , men den här artikeln fokuserar på lindningsfaktor eftersom den gäller generatorer.

Praktiska generatorer har korta och fördelade lindningar för att minska övertoner och bibehålla konstant vridmoment. Dessutom kan antingen statorn eller rotorn vara något sned från rotorns axel för att minska kuggvridmomentet . Ankarlindningen för varje fas kan vara fördelad i ett antal polslitsar. Eftersom EMF som induceras i olika luckor inte är i fas, är deras fassumma mindre än deras numeriska summa. Denna reduktionsfaktor kallas distributionsfaktor $k_{d}$ . De andra faktorerna som kan minska lindningsfaktorn är tonhöjdsfaktor $k_{p}$ och skevningsfaktor $k_{s}$ .

Tonhöjd

I generatorkonstruktion betyder stigning vinkel . Axeln gör en fullständig rotation i 360 grader, och kallas mekaniska grader . Men strömmen i en ledare gör en komplett cykel i 360 elektriska grader . Elektriska grader och mekaniska grader är relaterade enligt följande:

$electricaldegrees={\frac {P}{ 2}}\cdot mechanicaldegrees$

där P är antalet poler.

Oavsett hur många poler, spänner varje pol alltid över exakt 180 elektriska grader, och det kallas polstigning . Spolestigning är antalet elektriska grader som spänns över av spolen.

Kort tonhöjdsfaktor

En spole med full stigning är 180 elektriska grader, vilket betyder att den spänner över hela polen. En spole med kort stigning är mindre än 180 elektriska grader, vilket betyder att den inte spänner över hela polen. Mängden spolen har kort stigning ges av variabeln $a$ i elektriska grader:

$a=polepitch-coilpitch$ , och tonhöjdsfaktorn är:

$k_{p}=cos({\frac {a}{2}})$ .

En spole med kort stigning kallas också för ackord, med hänvisning till ackordet i en cirkel.

Beräknar lindningsfaktor

Lindningsfaktorn kan beräknas som $k_{w}=k_{d}k_{p}k_{s}$

där $k_{d}$ är fördelningsfaktorn. $k_{p}$ är polfaktorn. $k_{s}$ är skevningsfaktorn som är resultatet av att lindningen är sned från rotorns axel.

Exempel

För en 3-fas 6 kortplats 4-polig icke-överlappande lindningsgenerator: $coilpitch={\frac {2\pi }{6}}={\frac {\pi }{3}}(mech)={\frac {2\pi }{3}}(elec)$$polepitch={\frac {2\pi }{4}}={\frac {\pi }{2}}(mech)=\pi (elec)$

De flesta 3-fasmotorer har lindningsfaktorvärden mellan 0,85 och 0,95.

Lindningsfaktorn (tillsammans med några andra faktorer som lindningsskev) kan bidra till att förbättra det harmoniska innehållet i maskinens genererade EMF.

• Saadat, Hadi. 2004. Energisystemanalys . 2:a upplagan. McGraw Hill. Internationell upplaga.
• Rakesh Kumar Jha1; Arvind S. Pande2; Harpreet Singh3 (oktober 2013). "Design och analys av synkron generator för minskning av övertoner och temperatur genom lindning med kort stigning" . International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering . 3 (10). Arkiverad från originalet den 11 augusti 2022 . Hämtad 25 november 2022 .
• Reducerar effekten av total övertonsdistorsion hos synkrona maskiner
• Elmotorlindningsräknare , 2022, Emetor AB
• Kencoil , ordlista
• Läser ett slingrande diagram
• En jämförande studie av prestanda hos 3kW induktionsmotor med olika former av statorslitsar