Rotor og stator til en elektrisk motor: definisjon, typer, formål

Før eller senere hører en person som er interessert i elektroteknikk referanser til rotoren og statoren, og stiller spørsmålet: "Hva er dette, og hva er forskjellen mellom disse enheter?" Med enkle ord er rotoren og statoren to hoveddeler plassert i den elektriske motoren (en enhet for å konvertere elektrisk energi til mekanisk). Uten dem ville eksistensen av moderne motorer, og derfor de fleste elektriske enheter basert på dem, vært umulig. Statoren er en fast del av enheten, og rotoren er bevegelig, de roterer i forskjellige retninger i forhold til hverandre. I denne artikkelen vil vi analysere i detalj utformingen av disse delene og deres operasjonsprinsipp, slik at leserne av nettstedet etter å ha lest artikkelen Elektriker selv det er ikke flere spørsmål om denne saken.

Innhold:

Hva er en rotor
Hva er en stator
Stator og rotor i asynkronmotorer
Ekornburrotor
Fase rotor

Hva er en rotor

Rotoren, også noen ganger kalt et anker, er en bevegelig, det vil si en roterende del i en generator eller elektriske motorer, som vanligvis brukes i husholdnings- og industriutstyr.

Hvis vi vurderer rotoren til en DC-motor eller en universell kollektormotor, består den av flere hovedenheter, nemlig:

Kjerne. Den er laget av mange stemplede tynne metallplater, isolert fra hverandre. et spesielt dielektrikum eller bare en oksidfilm som leder strøm mye dårligere enn ren metall. Kjernen er samlet fra dem og er en "puff cake". Som et resultat har elektronene ikke tid til å akselerere på grunn av den lille tykkelsen på metallet, og oppvarmingen av rotoren er mye mindre, og effektiviteten til hele enheten er høyere på grunn av reduksjonen av tap. Denne designbeslutningen ble tatt for å redusere Foucault virvelstrømmer, som uunngåelig oppstår under driften av motoren på grunn av magnetiseringsreverseringen av kjernen. Den samme metoden for å håndtere dem brukes i AC-transformatorer.
Viklinger. Kobbertråd er spesielt viklet rundt kjernen, belagt med lakkisolasjon for å forhindre utseende av kortsluttede svinger, som er uakseptable. Hele viklingen er i tillegg impregnert med epoksyharpiks eller lakk for å fikse viklingene slik at de ikke blir skadet av vibrasjoner fra rotasjon.
Rotorviklingene kan kobles til en kollektor - en spesiell blokk med kontakter sikkert festet til akselen. Disse kontaktene kalles lameller, de er laget av kobber eller dets legering for bedre overføring av elektrisk strøm. Børster, vanligvis laget av grafitt, glir langs den, og til rett tid tilføres en elektrisk strøm til viklingene. Dette kalles glidende kontakt.
Selve akselen er en metallstang, i endene er det seter for rullelager, den kan ha gjenger eller hakk, kilespor for å feste tannhjul, trinser eller andre deler som drives elektrisk motor.
Et viftehjul er også plassert på akselen slik at motoren avkjøler seg selv og ikke trenger å installere en ekstra enhet for å fjerne varme.

Det er verdt å merke seg at ikke hver rotor har viklinger, som i hovedsak er en elektromagnet. Permanente magneter kan brukes i stedet, som i børsteløse DC-motorer. Og i en asynkronmotor med en ekorn-burrotor er det ingen viklinger i vanlig form i det hele tatt, i stedet for dem brukes ekorn-bur-metallstenger, men mer om det nedenfor.

Hva er en stator

Statoren er den stasjonære delen i motoren. Vanligvis er den på linje med enhetens kropp og er en sylindrisk del. Den består også av mange plater for å redusere oppvarming på grunn av Foucault-strømmer, uten feil lakkert. På endene er det seter for glide- eller rullelager.

Designet kalles en statorpakke og presses inn i enhetens støpejernshus. Inne i denne sylinderen er det maskinert spor for viklingene, som, så vel som for rotoren, er impregnert spesielle sammensetninger slik at varmen blir jevnere fordelt over hele enheten, og viklingene ikke gni mot hverandre fra vibrasjon.

Statorviklingene kan kobles på forskjellige måter, avhengig av formål og type elektrisk maskin. For trefasemotorer gjelder stjerne- og trekantkoblingstyper. De er presentert i diagrammet:

En spesiell koblingsboks ("borno") er gitt for å lage tilkoblinger på enhetens kropp. I denne boksen er begynnelsen og enden av tre viklinger hentet ut, og spesielle rekkeklemmer av forskjellige design er gitt, avhengig av kraften og formålet til maskinen.

Det er alvorlige forskjeller i driften av motorer med forskjellige viklingsforbindelser. For eksempel, når den er koblet til en stjerne, vil motoren starte jevnere, men det vil ikke være mulig å utvikle maksimal kraft. Når den er koblet til et delta, vil den elektriske motoren levere alt dreiemomentet som er deklarert av produsenten, men startstrømmene når i dette tilfellet høye verdier. Strømnettet kan rett og slett ikke være designet for slike belastninger. Bruk av enheten i denne modusen er full av oppvarming av ledningene, og på et svakt sted (disse er skjøtene og kontaktene), kan ledningen brenne ut og forårsake brann. Den største fordelen med asynkrone motorer er bekvemmeligheten ved å endre rotasjonsretningen, du trenger bare å bytte tilkoblingspunktene til to viklinger.

Stator og rotor i asynkronmotorer

Trefase asynkronmotorer har sine egne egenskaper, rotoren og statoren i dem skiller seg fra de som brukes i andre typer elektriske motorer. For eksempel kan en rotor ha to design: ekorn-bur og fase. La oss vurdere de strukturelle egenskapene til hver av dem mer detaljert. Men først, la oss ta en rask titt på hvordan en induksjonsmotor fungerer.

Et roterende magnetfelt dannes i statoren. Den induserer en indusert strøm på rotoren og setter den derved i bevegelse. Dermed prøver rotoren alltid å "hente opp" det roterende magnetfeltet.

Det er også nødvendig å nevne et så viktig trekk ved en induksjonsmotor som rotorslip. Dette fenomenet består i forskjellen mellom rotorhastigheten og magnetfeltet generert av statoren. Dette forklares nettopp av det faktum at strømmen induseres i rotoren bare når den beveger seg i forhold til magnetfeltet. Og hvis rotasjonshastighetene var de samme, ville denne bevegelsen rett og slett ikke forekomme. Som et resultat prøver rotoren å "hente opp" i hastighet med magnetfeltet, og hvis dette skjer, slutter strømmen i viklingene å bli indusert og rotoren bremser ned. I dette øyeblikket vokser kraften som virker på ham, han begynner å akselerere igjen. Slik oppnås effekten av hastighetsstabilisering, som disse elektriske motorene er etterspurt etter.

Ekornburrotor

Det er også en struktur som består av metallplater som fungerer som en kjerne. Men i stedet for en kobbervikling er det installert stenger eller stenger som ikke berører hverandre og er kortsluttet med hverandre av metallplater i endene. I dette tilfellet er stengene ikke vinkelrett på platene, men rettet i vinkel. Dette gjøres for å redusere pulseringen av magnetfeltet og momentet. Dermed oppnås kortsluttede svinger, herfra og navnet.

Fase rotor

Hovedforskjellen mellom en faserotor og en ekorn-burrotor er tilstedeværelsen av en trefaset vikling, lagt i sporene i kjernen og koblet i en spesiell samler med tre ringer i stedet for lameller. Disse viklingene er vanligvis stjernekoblet. Slike elektriske motorer er mer arbeidskrevende i produksjon på grunn av kompleksiteten i designet, men deres startstrømmene er lavere enn ekorn-burmotorer, og de egner seg også bedre til justering.

Vi håper at du etter å ha lest denne artikkelen ikke lenger har noen spørsmål om hva rotoren og statoren til en elektrisk motor er og hva deres operasjonsprinsipp er. Til slutt anbefaler vi å se en video der dette problemet tydelig vurderes:

Relatert materiale: