Mikä on roottori ja staattori sähkömoottorissa
Mikä on roottori?
Roottori, jota joskus kutsutaan myös ankkuriksi, on liikkuva, ts. Pyörivä osa generaattorissa tai sähkömoottoreissa, joita käytetään yleisesti kotitalous- ja teollisuuslaitteissa.
Jos tarkastellaan tasavirtamoottorin tai universaalin kommuttorimoottorin roottoria, se koostuu useista pääkomponenteista, nimittäin:
- Ydin. Se on valmistettu monista leimattuista ohuista metallilevyistä, jotka on eristetty toisistaan erityisellä dielektrisellä tai yksinkertaisesti oksidikalvolla, joka johtaa virtaa paljon huonommin kuin puhdas metalli. Ydin on piirretty heistä ja on ”kerroskakku”. Seurauksena on, että elektroneilla ei ole aikaa kiihtyä metallin pienen paksuuden takia, ja roottorin kuumennus on paljon vähemmän, ja koko laitteen hyötysuhde on suurempi häviöiden vähentämisen vuoksi. Tämä suunnittelupäätös tehtiin vähentääkseen Foucault-pyörrevirratjoita väistämättä tapahtuu moottorin käytön aikana sydämen magnetoitumisen kääntymisen vuoksi. Samaa tapaa käsitellä heitä käytetään myös vaihtovirtamuuntajissa.
- Mutkainen. Ytimen ympärille kierretään erikoisella tavalla kuparilanka, joka on päällystetty lakkaeristyksellä estämään oikosulkujen kääntyminen, joita ei voida hyväksyä. Koko käämi on lisäksi kyllästetty epoksihartsilla tai lakalla käämien kiinnittämiseksi, jotta pyörimisen aiheuttama tärinä ei vahingoita niitä.
- Roottorin käämit voidaan kytkeä kollektoriin - erityinen kosketinyksikkö, kiinnitetty tiukasti akseliin. Näitä koskettimia kutsutaan lamelleiksi; ne on valmistettu kuparista tai sen seoksesta paremman sähkövirran siirtämiseksi. Yleensä grafiitista tehdyt harjat liukuvat siihen, ja käämiin syötetään oikeaan aikaan sähkövirta. Tätä kutsutaan liukukoskettimeksi.
- Itse akseli on metallitanko, sen päissä on istuimet vierintälaakereille, siinä voi olla kierteitä tai syvennyksiä, uria avaimelle hammaspyörien, hihnapyörien tai muiden sähkömoottorin käyttämien osien asentamista varten.
- Akselille asetetaan myös tuulettimen juoksupyörä, niin että moottori jäähtyy, eikä sen tarvitse asentaa ylimääräistä laitetta lämmön haihduttamiseksi.
On syytä huomata, että kaikilla roottorilla ei ole käämejä, jotka ovat pohjimmiltaan sähkömagneetti. Sen sijaan voidaan käyttää kestomagneetteja, kuten harjattomissa tasavirtamoottoreissa. Mutta asynkronisella moottorilla, jolla on orakorin roottori tavanomaisessa muodossaan, ei ole ollenkaan käämejä; sen sijaan käytetään oravakorin metallitankoja, mutta enemmän alla olevassa.
Mikä on staattori?
Staattori on kiinteä osa sähkömoottoria. Yleensä se yhdistetään laitteen runkoon ja on lieriömäinen osa. Se koostuu myös monista levyistä lämmön vähentämiseksi Foucault-virroista johtuen, ilman lakkoa. Päätyissä istuimet liuku- tai vierintälaakereille.
Suunnittelua kutsutaan staattoripaketiksi, se puristetaan laitteen valurautakoteloon. Tämän sylinterin sisällä tehdään käämille uria, jotka samoin kuin roottori on kyllästetty erityisillä yhdisteillä siten, että lämpö jakautuu tasaisesti koko laitteeseen ja käämiä ei hiero toisiinsa tärinän avulla.
Staattorikäämit voidaan kytkeä eri tavoin, riippuen sähkökoneen tarkoituksesta ja tyypistä. Kolmivaiheisiin moottoreihin voidaan käyttää tähti- ja deltaliitäntätyyppejä. Ne on esitetty kaaviossa:
Yhteyksien muodostamiseksi laitekoteloon on erityinen kytkentärasia (“boori”). Kolmen käämin alku ja pää tuodaan tähän laatikkoon ja tarjotaan erityyppisiä erityisliittimiä, riippuen koneen tehosta ja tarkoituksesta.
Moottorien toiminnassa on vakavia eroja käämien erilaisilla liitoksilla. Esimerkiksi, kun tähti on kytkettynä, moottori käynnistyy tasaisesti, mutta maksimitehoa ei voida kehittää. Kolmiolla kytkettäessä sähkömoottori antaa kaikki valmistajan ilmoittamat vääntömomentit, mutta käynnistysvirrat saavuttavat tässä tapauksessa korkeat arvot. Sähköverkkoa ei yksinkertaisesti voida suunnitella tällaisille kuormille. Laitteen käyttäminen tässä tilassa on johtojen kuumeneminen, ja heikossa paikassa (nämä ovat liitäntäpisteet ja liittimet) johto voi palaa ja aiheuttaa tulipalon. Induktorimoottorien tärkein etu on mukavuus muuttaa pyörimissuuntaa, sinun on vain vaihdettava kahden käämin kytkentä.
Staattori ja roottori induktiomoottoreissa
Kolmivaiheisilla asynkronisilla moottoreilla on omat ominaisuudet, roottori ja staattori eroavat niistä, joita käytetään muun tyyppisissä sähkömoottoreissa. Esimerkiksi roottorilla voi olla kaksi mallia: orakoruuri ja vaihe. Mieti niiden rakenteellisia piirteitä yksityiskohtaisemmin. Aloittelijoille tarkastellaan kuitenkin lyhyesti kuinka asynkroninen moottori toimii.
Staattoriin luodaan pyörivä magneettikenttä. Se indusoi induktoidun virran roottorilla ja asettaa siten sen liikkeelle. Siksi roottori yrittää aina ”tarttua kiinni pyörivään magneettikentään.
On myös tarpeen mainita induktiomoottorin niin tärkeä ominaisuus kuin roottorin liukuminen. Tämä ilmiö on roottorin nopeuksien ja staattorin luoman magneettikentän välisessä erossa. Tämä selitetään tarkalleen sillä, että virta indusoidaan roottorissa vain sen liikkuessa suhteessa magneettikentään. Ja jos pyörimisnopeudet olisivat samat, tätä liikettä ei yksinkertaisesti olisi tapahtunut. Seurauksena roottori yrittää “tarttua kiinni” magneettikentään pyöriessä, ja jos näin tapahtuu, käämillä oleva virta lakkaa indusoimasta ja roottori hidastuu. Tällä hetkellä häneen vaikuttava voima kasvaa, hän alkaa kiihtyä uudelleen. Ja niin saadaan aikaan pyörimisnopeuden vakautumisen vaikutus, jolle nämä sähkömoottorit ovat erittäin kysyttyjä.
Oravakori roottori
Se on myös metallilevyistä koostuva rakenne, joka suorittaa ytimen tehtävän. Kuparikäämin sijaan niihin asennetaan kuitenkin sauvoja tai tankoja, jotka eivät koske toisiinsa ja jotka on oikosuljettu metallilevyillä päissä. Tässä tapauksessa tangot eivät ole kohtisuorassa levyihin nähden, vaan ne on suunnattu kulmaan. Tämä tehdään vähentämään magneettikentän ja momentin pulsaatioita. Siten saadaan oikosulkuja, ja nimi tulee tänne.
Vaiheroottori
Suurin ero vaiheroottorin ja oikosuljellun välillä on kolmivaiheinen käämi, joka on asetettu sydämen uriin ja kytketty erityiseen keräimeen, jossa on kolme rengasta lamellien sijaan. Nämä käämit on yleensä kytketty "tähdellä". Tällaiset sähkömoottorit ovat työvoimavaltaisempia tuotannossa suunnittelun monimutkaisuuden vuoksi, mutta niiden käynnistysvirrat ovat pienemmät kuin oravakoriroottorilla varustettujen moottorien, ja ne ovat myös helpommin säädettävissä.
Toivomme, että kun olet lukenut tämän artikkelin, sinulla ei enää ole kysymyksiä siitä, mikä on sähkömoottorin roottori ja staattori ja mikä on niiden toimintaperiaate. Lopuksi suosittelemme katsomaan videota, jossa tätä aihetta harkitaan selvästi:
Aiheeseen liittyvät materiaalit:
Ladataan ...
