Què és un rotor i un estator en un motor elèctric
Què és un rotor?
El rotor, també de vegades anomenat àncora, és un mòbil, és a dir, una part giratòria en un generador o motors elèctrics, que s'utilitzen universalment en equips domèstics i industrials.
Si considerem el rotor d'un motor de corrent continu o un motor commutador universal, aquest consisteix en diversos components principals, a saber:
- Nucli. Està fabricat amb moltes plaques de metall prim estampat aïllades les unes de les altres per un dielèctric especial o simplement una pel·lícula d'òxid, que condueix el corrent molt pitjor que el metall pur. El nucli s’elabora d’ells i és un “pastís de capa”. Com a resultat, els electrons no tenen temps d’accelerar a causa del petit gruix del metall, i l’escalfament del rotor és molt menor, i l’eficiència de tot el dispositiu és superior a causa de la reducció de pèrdues. Aquesta decisió de disseny es va prendre per reduir Corrents de Foucault Eddyque inevitablement es produeixen durant el funcionament del motor a causa de la reversió de la magnetització del nucli. El mateix mètode per tractar-los també s’utilitza en els transformadors de CA.
- Sinuosos. Al voltant del nucli de forma especial s’enrotlla un filferro de coure recobert d’aïllament del vernís per evitar l’aparició de girs de curta durada, que són inacceptables. Tot el bobinat s’impregna de resina o vernís epoxi per fixar els enrotllaments de manera que no es facin malbé per les vibracions del gir.
- Els enrotllaments del rotor es poden connectar al col·lector: una unitat especial amb contactes, muntada de manera segura a l’eix. Aquests contactes s’anomenen lamelles, són de coure o el seu aliatge per a una millor transmissió del corrent elèctric. Els raspalls, generalment de grafit, hi llisquen i, en el moment adequat, es subministra corrent elèctric als enrotllaments. Això s’anomena contacte lliscant.
- L’eix en si és una vareta metàl·lica, als seus extrems hi ha seients per a rodaments, pot tenir fils o escotadures, passarel·les per a la fixació d’engranatges, politges o altres parts accionades per un motor elèctric.
- També es col·loca un impuls de ventilador a l’eix de manera que el motor es refredi i no ha d’instal·lar un dispositiu addicional per a la dissipació de la calor.
Val la pena assenyalar que no tots els rotors tenen bobines, que, en essència, són un electroimant. En lloc d'això, es poden utilitzar imants permanents, com en motors de corrent continu sense escombretes. Però un motor asíncron amb un rotor de gàbia d'esquirol en la seva forma habitual no té bobinacions, sinó que s'utilitzen varetes metàl·liques amb gàbia d'esquirol, però més que per sota.
Què és un estator?
Un estator és una part fixa en un motor elèctric. Normalment es combina amb el cos del dispositiu i és una part cilíndrica. També consta de moltes plaques per reduir la calefacció a causa dels corrents de Foucault, sense vernissar. Als extrems hi ha seients per a coixinets corredissos.
El disseny s'anomena paquet estator, es pressiona al estoig de fosa del dispositiu. Dins d'aquest cilindre, es fan solcs per als enrotllaments, que, així com per al rotor, estan impregnats de compostos especials de manera que la calor es distribueix uniformement per tot el dispositiu i no es freguen els bobinaments els uns dels altres per vibracions.
Els bobinatges de l'estator es poden connectar de diferents maneres, segons el propòsit i el tipus de màquina elèctrica. Per als motors trifàsics, s’apliquen tipus de connexió estrella i delta. Es presenten al diagrama:
Per fer connexions, es proporciona una caixa especial de connexió ("bor") a la caixa del dispositiu. L'inici i els finals de tres enrotllaments s'incorporen a aquesta caixa i es proporcionen blocs terminals especials de diversos dissenys, depenent de la potència i la finalitat de la màquina.
Hi ha greus diferències en el funcionament dels motors amb diferents connexions dels enrotllaments. Per exemple, quan estigui connectat per una estrella, el motor arrencarà sense problemes, però no serà possible desenvolupar la màxima potència. Quan està connectat per un triangle, el motor elèctric produirà tot el parell declarat pel fabricant, però els corrents d’arrencada en aquest cas assoleixen valors elevats. És possible que la xarxa elèctrica no estigui dissenyada per a aquestes càrregues. Si utilitzeu el dispositiu en aquest mode, el sistema és carregat de calefacció i, en un lloc feble (són els punts de connexió i els connectors), el cable es pot cremar i provocar un incendi. El principal avantatge dels motors d’inducció és la comoditat de canviar la direcció de la seva rotació, només cal canviar la connexió dels dos enrotllaments.
Estator i rotor en motors d’inducció
Els motors asíncrons trifàsics tenen característiques pròpies, el rotor i l'estator difereixen dels que s'utilitzen en altres tipus de motors elèctrics. Per exemple, un rotor pot tenir dos dissenys: gàbia d'esquirol i fase. Considereu les característiques estructurals de cadascuna d’elles amb més detall. Tanmateix, per començar, vegem breument com funciona un motor asíncron.
Es crea un camp magnètic giratori a l'estator. Indueix un corrent induït al rotor i, per tant, el posa en moviment. Així, el rotor sempre intenta "posar-se al dia" amb el camp magnètic giratori.
També cal esmentar una característica tan important d’un motor d’inducció com el lliscament del rotor. Aquest fenomen rau en la diferència entre la velocitat del rotor i el camp magnètic creat per l’estator. Això s’explica precisament pel fet que el corrent s’indueix en el rotor només quan es mou respecte del camp magnètic. I si les velocitats de rotació fossin les mateixes, aquest moviment simplement no s’hauria produït. Com a resultat, el rotor intenta "agafar" el camp magnètic en rotació i, si això succeeix, el corrent de les bobines deixa de ser induït i el rotor s'alenteix. En aquest moment, la força que actua sobre ell creix, comença a accelerar de nou. D’aquesta manera s’obté l’efecte d’estabilització de la velocitat de rotació, per la qual cosa aquests motors elèctrics tenen una gran demanda.
Rotor de gàbia d'esquirol
També és una estructura formada per plaques metàl·liques que realitzen la funció d’un nucli. Tanmateix, en lloc d’un enrotllament de coure, s’hi instal·len varetes o barres que no es toquen entre si i que són curtcircuitats per plaques metàl·liques als extrems. En aquest cas, les varetes no són perpendiculars a les plaques, sinó que estan dirigides a un angle. Això es fa per reduir les pulsacions del camp i del moment magnètics. Així, s’obtenen curts circuits i el nom prové d’aquí.
Rotor de fase
La diferència principal entre un rotor de fase i un de curtcircuitat és la presència d’un enrotllament trifàsic, situat a les ranures del nucli i connectat en un col·lector especial amb tres anells en lloc de làmines. Aquests bobinatges solen estar connectats per una "estrella". Aquests motors elèctrics requereixen una major producció de treball a causa de la complexitat del disseny, però els seus corrents de partida són inferiors al dels motors amb rotor de gàbia d'esquirol, i també es poden ajustar.
Esperem que després de llegir aquest article ja no tingueu preguntes sobre què és un rotor i un estator d’un motor elèctric i quin és el seu principi de funcionament. Finalment, recomanem veure un vídeo on es consideri clarament aquest problema:
Materials relacionats:
Carregant ...
