Τι είναι ο ρότορας και ο στάτορας σε έναν ηλεκτροκινητήρα
Τι είναι ο ρότορας;
Ο ρότορας, που μερικές φορές ονομάζεται άγκυρα, είναι ένα κινητό, δηλαδή, ένα περιστρεφόμενο μέρος σε μια γεννήτρια ή ηλεκτρικούς κινητήρες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται παγκοσμίως στον οικιακό και βιομηχανικό εξοπλισμό.
Αν λάβουμε υπόψη τον ρότορα ενός κινητήρα DC ή ενός κινητήρα γενικής χρήσης, τότε αποτελείται από πολλά κύρια συστατικά, δηλαδή:
- Πυρήνας. Είναι κατασκευασμένο από πολλές σφραγισμένες λεπτές μεταλλικές πλάκες που απομονώνονται μεταξύ τους από ένα ειδικό διηλεκτρικό ή απλώς ένα φιλμ οξειδίου, το οποίο μεταφέρει ρεύμα πολύ χειρότερο από το καθαρό μέταλλο. Ο πυρήνας αντλείται από αυτά και είναι ένα «στρώμα κέικ». Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια δεν έχουν χρόνο να επιταχυνθούν λόγω του μικρού πάχους του μετάλλου και η θέρμανση του ρότορα είναι πολύ μικρότερη και η απόδοση ολόκληρης της συσκευής είναι υψηλότερη λόγω της μείωσης των απωλειών. Αυτή η απόφαση σχεδιασμού ελήφθη για μείωση Έντονα ρεύματα Foucaultπου αναπόφευκτα συμβαίνουν κατά τη λειτουργία του κινητήρα λόγω αναστροφής μαγνητισμού του πυρήνα. Η ίδια μέθοδος αντιμετώπισής τους χρησιμοποιείται επίσης σε μετασχηματιστές AC.
- Τύλιγμα. Γύρω από τον πυρήνα με έναν ειδικό τρόπο τυλίγεται ένα χαλκό σύρμα επικαλυμμένο με μόνωση βερνικιού για να αποφευχθεί η εμφάνιση βραχυκυκλωμένων στροφών, οι οποίες είναι απαράδεκτες. Ολόκληρη η περιέλιξη εμποτίζεται επιπρόσθετα με εποξική ρητίνη ή βερνίκι για τη στερέωση των περιελίξεων έτσι ώστε να μην υποστούν βλάβη από δονήσεις από περιστροφή.
- Οι περιελίξεις του ρότορα μπορούν να συνδεθούν με τον συλλέκτη - μια ειδική μονάδα με επαφές, τοποθετημένη με ασφάλεια στον άξονα. Αυτές οι επαφές ονομάζονται ελάσματα, είναι κατασκευασμένες από χαλκό ή κράμα του για καλύτερη μετάδοση ηλεκτρικού ρεύματος. Βούρτσες, συνήθως κατασκευασμένες από γραφίτη, γλιστρούν πάνω του και τη σωστή στιγμή τροφοδοτείται ηλεκτρικό ρεύμα στις περιελίξεις. Αυτό ονομάζεται συρόμενη επαφή.
- Ο ίδιος ο άξονας είναι μια μεταλλική ράβδος, στα άκρα του υπάρχουν καθίσματα για ρουλεμάν, μπορεί να έχει σπειρώματα ή εσοχές, αυλάκια για ένα κλειδί για την τοποθέτηση γραναζιών, τροχαλίες ή άλλα μέρη που κινούνται από έναν ηλεκτροκινητήρα.
- Ένας άξονας ανεμιστήρα τοποθετείται επίσης στον άξονα έτσι ώστε ο κινητήρας να κρυώσει και να μην χρειάζεται να εγκαταστήσετε μια επιπλέον συσκευή για την απαγωγή θερμότητας.
Αξίζει να σημειωθεί ότι δεν έχει κάθε ρότορας περιελίξεις, οι οποίες στην ουσία είναι ηλεκτρομαγνήτης. Αντ 'αυτού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνιμοι μαγνήτες, όπως και σε κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες. Αλλά ένας ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα κλωβού σκίουρου στη συνήθη μορφή του δεν έχει καθόλου περιελίξεις · αντ 'αυτού, χρησιμοποιούνται μεταλλικές ράβδοι σκίουρου, αλλά περισσότερο σε αυτό παρακάτω.
Τι είναι ο στάτορας;
Ένας στάτορας είναι ένα σταθερό μέρος σε έναν ηλεκτροκινητήρα. Συνήθως συνδυάζεται με το σώμα της συσκευής και είναι ένα κυλινδρικό μέρος. Αποτελείται επίσης από πολλές πλάκες για τη μείωση της θέρμανσης λόγω των ρευμάτων Foucault, χωρίς βερνίκωμα. Στα άκρα υπάρχουν καθίσματα για ρουλεμάν ολίσθησης ή κύλισης.
Ο σχεδιασμός ονομάζεται πακέτο στάτη · πιέζεται στη θήκη από χυτοσίδηρο της συσκευής. Μέσα σε αυτόν τον κύλινδρο, γίνονται αυλακώσεις για τις περιελίξεις, οι οποίες, καθώς και για τον ρότορα, εμποτίζονται με ειδικές ενώσεις έτσι ώστε η θερμότητα να κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλη τη συσκευή και οι περιελίξεις να μην τρίβονται μεταξύ τους με δόνηση.
Οι περιελίξεις του στάτη μπορούν να συνδεθούν με διαφορετικούς τρόπους, ανάλογα με τον σκοπό και τον τύπο της ηλεκτρικής μηχανής. Για τριφασικούς κινητήρες, ισχύουν τύποι σύνδεσης αστέρα και δέλτα. Παρουσιάζονται στο διάγραμμα:
Για να πραγματοποιήσετε συνδέσεις, ένα ειδικό κουτί διακλάδωσης ("boron") παρέχεται στη θήκη της συσκευής. Η αρχή και τα άκρα τριών περιελίξεων εισάγονται σε αυτό το κουτί και παρέχονται ειδικά τερματικά μπλοκ διαφόρων σχεδίων, ανάλογα με την ισχύ και τον σκοπό του μηχανήματος.
Υπάρχουν σοβαρές διαφορές στη λειτουργία των κινητήρων με διαφορετικές συνδέσεις των περιελίξεων. Για παράδειγμα, όταν συνδέεται με ένα αστέρι, ο κινητήρας θα ξεκινήσει ομαλά, αλλά δεν θα είναι δυνατή η ανάπτυξη της μέγιστης ισχύος. Όταν συνδέεται με ένα τρίγωνο, ο ηλεκτρικός κινητήρας θα αποδίδει όλη τη ροπή που δηλώνει ο κατασκευαστής, αλλά τα ρεύματα εκκίνησης στην περίπτωση αυτή φτάνουν σε υψηλές τιμές. Το ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί απλά να μην έχει σχεδιαστεί για τέτοια φορτία. Η χρήση της συσκευής σε αυτήν τη λειτουργία είναι γεμάτη με θέρμανση των καλωδίων και σε αδύναμο μέρος (αυτά είναι τα σημεία σύνδεσης και οι σύνδεσμοι), το καλώδιο μπορεί να καεί και να προκαλέσει πυρκαγιά. Το κύριο πλεονέκτημα των επαγωγικών κινητήρων είναι η ευκολία στην αλλαγή της κατεύθυνσης της περιστροφής τους, απλά πρέπει να ανταλλάξετε τη σύνδεση οποιωνδήποτε δύο περιελίξεων.
Στατήρας και ρότορας σε επαγωγικούς κινητήρες
Οι τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά, ο ρότορας και ο στάτορας σε αυτούς διαφέρουν από αυτούς που χρησιμοποιούνται σε άλλους τύπους ηλεκτρικών κινητήρων. Για παράδειγμα, ένας ρότορας μπορεί να έχει δύο σχέδια: κλουβί σκίουρου και φάση. Εξετάστε τα δομικά χαρακτηριστικά καθενός από αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες. Ωστόσο, για αρχάριους, ας δούμε εν συντομία πώς λειτουργεί ένας ασύγχρονος κινητήρας.
Ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο δημιουργείται στον στάτορα. Προκαλεί ένα επαγόμενο ρεύμα στον ρότορα και έτσι το θέτει σε κίνηση. Έτσι, ο ρότορας προσπαθεί πάντα να "πιάσει" το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
Είναι επίσης απαραίτητο να αναφερθεί ένα τόσο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός επαγωγικού κινητήρα όπως η ολίσθηση του ρότορα. Αυτό το φαινόμενο έγκειται στη διαφορά μεταξύ των ταχυτήτων του ρότορα και του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τον στάτορα. Αυτό εξηγείται ακριβώς από το γεγονός ότι το ρεύμα προκαλείται στον ρότορα μόνο όταν κινείται σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο. Και αν οι ταχύτητες περιστροφής ήταν ίδιες, τότε αυτή η κίνηση απλά δεν θα είχε συμβεί. Ως αποτέλεσμα, ο ρότορας προσπαθεί να «πιάσει» το μαγνητικό πεδίο σε περιστροφή, και εάν συμβεί αυτό, το ρεύμα στις περιελίξεις παύει να προκαλείται και ο ρότορας επιβραδύνεται. Αυτή τη στιγμή, η δύναμη που ενεργεί πάνω του μεγαλώνει, αρχίζει να επιταχύνεται και πάλι. Και έτσι επιτυγχάνεται το αποτέλεσμα της σταθεροποίησης της ταχύτητας περιστροφής, για το οποίο αυτοί οι ηλεκτρικοί κινητήρες έχουν μεγάλη ζήτηση.
Στροφείο κλουβιού σκίουρου
Είναι επίσης μια κατασκευή που αποτελείται από μεταλλικές πλάκες που εκτελούν τη λειτουργία ενός πυρήνα. Ωστόσο, αντί για μια περιέλιξη χαλκού, υπάρχουν ράβδοι ή ράβδοι εκεί που δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους και βραχυκυκλώνονται από μεταλλικές πλάκες στα άκρα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ράβδοι δεν είναι κάθετες στις πλάκες, αλλά κατευθύνονται υπό γωνία. Αυτό γίνεται για τη μείωση των παλμών του μαγνητικού πεδίου και της ροπής. Έτσι, λαμβάνονται βραχυκύκλωμα και το όνομα προέρχεται από εδώ.
Ρότορας φάσης
Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός ρότορα φάσης και ενός βραχυκυκλώματος είναι η παρουσία τριφασικής περιέλιξης, τοποθετημένη στις αυλακώσεις του πυρήνα και συνδεδεμένη σε ειδικό συλλέκτη με τρεις δακτυλίους αντί για φύλλα. Αυτές οι περιελίξεις συνήθως συνδέονται με ένα "αστέρι". Τέτοιοι ηλεκτρικοί κινητήρες είναι πιο απαιτητικοί στην παραγωγή λόγω της πολυπλοκότητας του σχεδιασμού, ωστόσο, τα ρεύματα εκκίνησής τους είναι χαμηλότερα από αυτά των κινητήρων με ρότορα κλωβού σκίουρου, και είναι επίσης πιο επιρρεπείς στη ρύθμιση.
Ελπίζουμε ότι μετά την ανάγνωση αυτού του άρθρου δεν θα έχετε πλέον ερωτήσεις σχετικά με το τι είναι ο ρότορας και ο στάτορας ενός ηλεκτροκινητήρα και ποια είναι η αρχή λειτουργίας τους. Τέλος, συνιστούμε να παρακολουθήσετε ένα βίντεο στο οποίο αυτό το ζήτημα εξετάζεται σαφώς:
Σχετικά υλικά:
Φόρτωση...
