¿Qué se entiende por paso anterior y posterior de un devanado de armadura?

Todos los devanados fraccionarios tienen un paso de compensación frontal y posterior inherente, ya que es la corriente conmutada durante la conmutación la que da como resultado una detonación de aire (arco) de >5000 °C y una escobilla de carbón, armadura de cobre que se calienta con factores de desgaste de temperatura y su ciclo de trabajo fraccional que determina el contenido de armónicos pares o impares que afecta las pérdidas por corrientes de Foucault en las láminas de acero a medida que las pérdidas por corrientes de Foucault aumentan con la frecuencia.

Así es como se suprime parte del contenido de armónicos y se reduce el tamaño del cobre, el costo y las pérdidas de cobre en los motores/generadores. Es el resultado de crear devanados de paso fraccionario que son más pequeños que el paso mecánico del campo magnético definido por las ranuras de las llaves.

El otro beneficio es cambiar el ciclo de trabajo de la corriente de onda cuadrada es la decisión de desviar los armónicos 5 o 7 al elegir un devanado de paso fraccional de 4/5 y 6/7 de relación de paso fraccional respectivamente. Algunos usan un compromiso de tono 5/6 para atenuar parcialmente los armónicos 5 y 7 que causan pérdidas por corrientes parásitas.

Ahora, este bucle de devanado fraccional se puede escalonar de modo que los bordes delantero y trasero sean diferentes para cada aplicación, según las cargas dinámicas y los problemas de armónicos.

Una respuesta corta se parece a esto.

Aquí solo se muestra un tono posterior sin tono frontal en un devanado fraccionario.

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Si puede imaginar este bucle desplazado, obtendrá un desplazamiento del borde de entrada y de salida llamado Paso frontal y posterior.

Dado que las corrientes inductivas retrasan el voltaje, la fase de los conmutadores se cambia para reducir la corriente del arco de conmutación con una pérdida mínima de par, pero con una mejora considerable en las pérdidas de conmutación y el aumento de calor.

Otra información

Esto está relacionado pero es diferente con los motores sin escobillas (como los ventiladores de CC) que usan sensores Hall y control de fase PWM, pero por diferentes razones para maximizar la velocidad y el par con la fase de conmutación. A menudo he visto fallas de diseño (incluso de proveedores importantes como Nydec) donde los ventiladores con sensores de conmutación Hall desalineados causaron que el ventilador no arrancara debido al cambio de calor o al envejecimiento o a fallas en los márgenes del proceso. Esto da como resultado que la conmutación se acerque demasiado al umbral de corriente cero o de par cero y da como resultado una fluctuación de un lado a otro o simplemente se detiene sin par, a menos que se le dé un empujón suave. Esto sucede solo porque hay un imán permanente para cada posición de polo en reposo. Puede intentar ir hacia atrás y luego hacia adelante o simplemente se detiene sin torque. Si hay un desplazamiento de tono, es decircabeceo frontal entonces está garantizado para rotar en cualquier posición inicial. Una vez descubrí que el 1% de los ventiladores fallaron por esta falla y diseñé una prueba de inicio y parada para que en 30 segundos se pudiera probar un lote de ventiladores en busca de fallas de conmutación. Luego entregué el diseño de la plantilla de prueba a la fábrica y dije que los descalificaríamos si lo hacían. No solucione el problema realizando mi prueba de arranque y parada antes del envío. Lo hicieron y luego corrigieron su falla de margen de diseño/proceso y los rendimientos se reanudaron al 100% debido a la compensación de ubicación del sensor Hall o, si lo desea, podría llamarlo "compensación de conmutación de paso hacia adelante en reposo ".

Para los motores de alta corriente con escobillas, la falla puede ser que las escobillas o las armaduras se desgasten prematuramente o que el contenido de armónicos haga que las láminas de acero se calienten demasiado en los motores/generadores de alta potencia cuando se elige el devanado fraccional incorrecto para ciertas aplicaciones.

El lado donde se colocan los segmentos del conmutador se llama frente y su lado opuesto se llama atrás. Ahora supongamos que colocamos un lado de una bobina en una ranura de armadura. Si desea identificar el segundo lado de la misma bobina, ¿cómo puede identificarlo entre ¿Cuántos cables? Todo lo que tienes que hacer es encontrar el que está conectado al primero directamente. ¿Cómo puedes hacer esto? Al mirar la parte posterior. Entonces, es el paso posterior. Ahora que ha colocado el segundo lado de la primera bobina en la ranura de la armadura, ¿ahora dónde comenzar el primer lado de la segunda bobina? Sabemos que el segundo lado de la primera bobina y el primer lado de la segunda bobina están conectados al mismo segmento del conmutador. Entonces, todo lo que tiene que hacer es verificar en el lado frontal. Por lo tanto, se llama paso frontal 😁