Rotor dan stator motor listrik: definisi, jenis, tujuan

Cepat atau lambat, seseorang yang tertarik dengan teknik elektro mendengar referensi ke rotor dan stator, dan mengajukan pertanyaan: "Apa ini, dan apa perbedaan antara ini? perangkat?" Dengan kata sederhana, rotor dan stator adalah dua bagian utama yang terletak di motor listrik (alat untuk mengubah energi listrik menjadi mekanis). Tanpa mereka, keberadaan mesin modern, dan oleh karena itu sebagian besar perangkat listrik yang didasarkan pada mereka, tidak mungkin ada. Stator adalah bagian tetap dari perangkat, dan rotor dapat digerakkan, mereka berputar ke arah yang berbeda relatif satu sama lain. Pada artikel ini, kami akan menganalisis secara rinci desain bagian-bagian ini dan prinsip operasinya, sehingga setelah membaca artikel, para pembaca situs Tukang listrik sendiri tidak ada lagi pertanyaan yang tersisa tentang masalah ini.

Isi:

Apa itu rotor?
Apa itu stator?
Stator dan rotor pada motor asinkron
Rotor sangkar tupai
Rotor fase

Apa itu rotor?

Rotor, kadang-kadang juga disebut jangkar, adalah bagian yang dapat digerakkan, yaitu bagian yang berputar pada generator atau motor listrik, yang biasa digunakan pada peralatan rumah tangga dan industri.

Jika kita mempertimbangkan rotor motor DC atau motor kolektor universal, maka terdiri dari beberapa unit utama, yaitu:

Inti. Itu terbuat dari banyak pelat logam tipis yang dicap, terisolasi satu sama lain. dielektrik khusus atau hanya film oksida yang menghantarkan arus jauh lebih buruk daripada murni logam. Inti dikumpulkan dari mereka dan merupakan "kue engah". Akibatnya, elektron tidak punya waktu untuk berakselerasi karena ketebalan logam yang kecil, dan pemanasan rotor jauh lebih sedikit, dan efisiensi seluruh perangkat lebih tinggi karena pengurangan kerugian. Keputusan desain ini dibuat untuk mengurangi Arus pusaran Foucault, yang pasti muncul selama pengoperasian mesin karena pembalikan magnetisasi inti. Metode yang sama untuk menanganinya digunakan dalam transformator AC.
Gulungan. Kawat tembaga secara khusus dililitkan di sekitar inti, dilapisi dengan insulasi pernis untuk mencegah munculnya belokan hubung singkat, yang tidak dapat diterima. Seluruh belitan juga diresapi dengan resin epoksi atau pernis untuk memperbaiki belitan sehingga tidak rusak oleh getaran dari rotasi.
Gulungan rotor dapat dihubungkan ke kolektor - blok khusus dengan kontak terpasang dengan aman ke poros. Kontak ini disebut lamela, terbuat dari tembaga atau paduannya untuk transmisi arus listrik yang lebih baik. Kuas, biasanya terbuat dari grafit, meluncur di sepanjang itu, dan pada saat yang tepat arus listrik dialirkan ke belitan. Ini disebut kontak geser.
Poros itu sendiri adalah batang logam, di ujungnya ada kursi untuk bantalan gelinding, dapat memiliki ulir atau takik, alur pasak untuk memasang roda gigi, puli atau bagian lain yang digerakkan motor listrik.
Impeller kipas juga terletak di poros sehingga mesin mendingin sendiri dan tidak perlu memasang perangkat tambahan untuk menghilangkan panas.

Perlu dicatat bahwa tidak setiap rotor memiliki belitan, yang pada dasarnya adalah elektromagnet. Magnet permanen dapat digunakan sebagai gantinya, seperti pada motor DC brushless. Dan pada motor asinkron dengan rotor sangkar tupai, tidak ada belitan dalam bentuk biasa sama sekali, alih-alih batang logam sangkar-tupai digunakan, tetapi lebih pada itu di bawah.

Apa itu stator?

Stator adalah bagian yang diam pada motor. Biasanya sejajar dengan tubuh perangkat dan merupakan bagian silinder. Ini juga terdiri dari banyak pelat untuk mengurangi pemanasan karena arus Foucault, tanpa gagal dipernis. Di ujungnya ada kursi untuk bantalan biasa atau bergulir.

Desainnya disebut paket stator dan ditekan ke dalam rumah besi cor perangkat. Di dalam silinder ini, alur dikerjakan untuk belitan, yang, serta untuk rotor, diresapi komposisi khusus sehingga panas lebih merata ke seluruh perangkat, dan belitan tidak saling bergesekan dari getaran.

Gulungan stator dapat dihubungkan dengan cara yang berbeda, tergantung pada tujuan dan jenis mesin listrik. Untuk motor tiga fase, tipe koneksi bintang dan delta dapat diterapkan. Mereka disajikan dalam diagram:

Kotak sambungan khusus ("borno") disediakan untuk membuat sambungan pada badan perangkat. Dalam kotak ini, awal dan ujung tiga belitan dibawa keluar dan blok terminal khusus dari berbagai desain disediakan, tergantung pada kekuatan dan tujuan mesin.

Ada perbedaan serius dalam pengoperasian motor dengan koneksi belitan yang berbeda. Misalnya, ketika terhubung dengan bintang, mesin akan mulai lebih halus, tetapi tidak mungkin untuk mengembangkan daya maksimum. Saat terhubung dengan delta, motor listrik akan memberikan semua torsi yang dinyatakan oleh pabrikan, tetapi arus start dalam hal ini mencapai nilai tinggi. Jaringan listrik mungkin tidak dirancang untuk beban seperti itu. Menggunakan perangkat dalam mode ini penuh dengan pemanasan kabel, dan di tempat yang lemah (ini adalah sambungan dan konektor), kabel dapat terbakar dan menyebabkan kebakaran. Keuntungan utama motor asinkron adalah kemudahan dalam mengubah arah putarannya, Anda hanya perlu menukar titik koneksi dari dua belitan apa pun.

Stator dan rotor pada motor asinkron

Motor asinkron tiga fase memiliki karakteristiknya sendiri, rotor dan stator di dalamnya berbeda dari yang digunakan pada jenis motor listrik lainnya. Misalnya, rotor dapat memiliki dua desain: sangkar tupai dan fase. Mari kita pertimbangkan fitur struktural masing-masing secara lebih rinci. Namun, pertama-tama, mari kita lihat sekilas cara kerja motor induksi.

Medan magnet berputar dibuat di stator. Ini menginduksi arus induksi pada rotor dan dengan demikian membuatnya bergerak. Dengan demikian, rotor selalu berusaha “mengejar” medan magnet yang berputar.

Penting juga untuk menyebutkan fitur penting dari motor induksi seperti slip rotor. Fenomena ini terdiri dari perbedaan antara kecepatan rotor dan medan magnet yang dihasilkan oleh stator. Ini dijelaskan secara tepat oleh fakta bahwa arus diinduksi dalam rotor hanya ketika ia bergerak relatif terhadap medan magnet. Dan jika kecepatannya sama, maka gerakan ini tidak akan terjadi. Akibatnya, rotor mencoba "mengejar" kecepatan medan magnet, dan jika ini terjadi, arus dalam belitan berhenti diinduksi dan rotor melambat. Pada saat ini, gaya yang bekerja padanya tumbuh, dia mulai berakselerasi lagi. Ini adalah bagaimana efek stabilisasi kecepatan diperoleh, di mana motor listrik ini sangat diminati.

Rotor sangkar tupai

Ini juga merupakan struktur yang terdiri dari pelat logam yang berfungsi sebagai inti. Namun, alih-alih belitan tembaga, batang atau batang dipasang di sana yang tidak saling bersentuhan dan dihubung pendek satu sama lain oleh pelat logam di ujungnya. Dalam hal ini, batang tidak tegak lurus terhadap pelat, tetapi diarahkan pada suatu sudut. Hal ini dilakukan untuk mengurangi pulsasi medan magnet dan momen. Dengan demikian, belokan hubung singkat diperoleh, dari sini dan namanya.

Rotor fase

Perbedaan utama antara rotor fase dan rotor sangkar tupai adalah adanya belitan tiga fase, diletakkan di alur inti dan dihubungkan dalam kolektor khusus dengan tiga cincin, bukan lamela. Gulungan ini biasanya terhubung bintang. Motor listrik semacam itu lebih sulit dalam produksinya karena kerumitan desainnya, tetapi mereka arus awal lebih rendah dari motor sangkar-tupai, dan mereka juga lebih baik untuk pengaturan.

Kami berharap setelah membaca artikel ini, Anda tidak lagi memiliki pertanyaan tentang apa itu rotor dan stator motor listrik dan apa prinsip pengoperasiannya. Terakhir, sebaiknya tonton video yang membahas masalah ini dengan jelas:

Bahan terkait: