Wat is een rotor en stator in een elektromotor
Wat is een rotor?
De rotor, ook wel anker genoemd, is beweegbaar, dat wil zeggen een roterend deel in een generator of elektromotoren, die universeel worden gebruikt in huishoudelijke en industriële apparatuur.
Als we de rotor van een gelijkstroommotor of een universele commutatormotor beschouwen, bestaat deze uit verschillende hoofdcomponenten, namelijk:
- Kern. Het is gemaakt van veel gestempelde dunne metalen platen die van elkaar zijn geïsoleerd door een speciaal diëlektricum of gewoon een oxidefilm, die de stroom veel slechter geleidt dan puur metaal. De kern is eruit getrokken en is een "laagjescake". Als gevolg hiervan hebben de elektronen geen tijd om te versnellen vanwege de kleine dikte van het metaal en is de verwarming van de rotor veel minder en is de efficiëntie van het hele apparaat hoger vanwege de vermindering van verliezen. Deze ontwerpbeslissing is genomen om te verminderen Foucault wervelstromendie onvermijdelijk optreden tijdens het draaien van de motor als gevolg van magnetisatie-omkering van de kern. Dezelfde manier om ermee om te gaan, wordt ook gebruikt in AC-transformatoren.
- Wikkelingen. Om de kern is op een speciale manier een koperdraad gewikkeld die is gecoat met vernisisolatie om het optreden van kortsluitingen te voorkomen, die onaanvaardbaar zijn. De gehele wikkeling is bovendien geïmpregneerd met epoxyhars of vernis om de wikkelingen vast te zetten zodat ze niet worden beschadigd door trillingen door rotatie.
- De rotorwikkelingen kunnen worden aangesloten op de collector - een speciale eenheid met contacten, stevig gemonteerd op de as. Deze contacten worden lamellen genoemd; ze zijn gemaakt van koper of zijn legering voor een betere transmissie van elektrische stroom. Borstels, meestal gemaakt van grafiet, schuiven erop en op het juiste moment wordt er elektrische stroom aan de wikkelingen geleverd. Dit wordt een glijdend contact genoemd.
- De as zelf is een metalen staaf, aan de uiteinden zijn stoelen voor wentellagers, hij kan schroefdraad of uitsparingen hebben, spiebanen voor het bevestigen van tandwielen, katrollen of andere onderdelen aangedreven door een elektromotor.
- Een ventilatorwaaier wordt ook op de as geplaatst, zodat de motor zichzelf afkoelt en geen extra apparaat hoeft te installeren voor warmteafvoer.
Het is vermeldenswaard dat niet elke rotor wikkelingen heeft, die in wezen een elektromagneet zijn. In plaats daarvan kunnen permanente magneten worden gebruikt, zoals bij borstelloze gelijkstroommotoren. Maar een asynchrone motor met een eekhoornkooirotor in zijn gebruikelijke vorm heeft helemaal geen wikkelingen; in plaats daarvan worden metalen eekhoornkooi-staven gebruikt, maar daarover meer.
Wat is een stator?
Een stator is een vast onderdeel van een elektromotor. Meestal wordt het gecombineerd met het lichaam van het apparaat en is het een cilindrisch onderdeel. Het bestaat ook uit veel platen om de verwarming als gevolg van Foucault-stromen te verminderen, zonder lak. Aan de uiteinden zijn stoelen voor glij- of rollagers.
Het ontwerp wordt een statorpakket genoemd; het wordt in de gietijzeren behuizing van het apparaat gedrukt. In deze cilinder zijn groeven gemaakt voor de wikkelingen, die, evenals voor de rotor, zijn geïmpregneerd met speciale verbindingen, zodat de warmte gelijkmatig door het apparaat wordt verdeeld en de wikkelingen niet door trillingen tegen elkaar worden gewreven.
Statorwikkelingen kunnen op verschillende manieren worden aangesloten, afhankelijk van het doel en type elektrische machine. Voor driefasige motoren zijn ster- en driehoekaansluitingen van toepassing. Ze worden weergegeven in het diagram:
Om verbindingen te maken, wordt een speciale aansluitdoos ("boor") meegeleverd op de apparaatbehuizing. Het begin en het einde van drie wikkelingen worden in deze doos gebracht en er worden speciale klemmenblokken van verschillende ontwerpen geleverd, afhankelijk van de kracht en het doel van de machine.
Er zijn grote verschillen in de werking van de motoren met verschillende aansluitingen van de wikkelingen. Als de motor bijvoorbeeld met een ster is verbonden, zal hij soepel starten, maar het is niet mogelijk om maximaal vermogen te ontwikkelen. Bij aansluiting door een driehoek geeft de elektromotor al het door de fabrikant opgegeven koppel af, maar de startstromen bereiken in dit geval hoge waarden. Het elektriciteitsnet is mogelijk niet ontworpen voor dergelijke belastingen. Het gebruik van het apparaat in deze modus is beladen met het opwarmen van de draden en op een zwakke plaats (dit zijn de verbindingspunten en connectoren) kan de draad doorbranden en brand veroorzaken. Het belangrijkste voordeel van inductiemotoren is het gemak bij het veranderen van de draairichting, u hoeft alleen de verbinding van twee wikkelingen te verwisselen.
Stator en rotor in inductiemotoren
Driefasige asynchrone motoren hebben hun eigen kenmerken, de rotor en de stator daarin verschillen van die van andere typen elektromotoren. Een rotor kan bijvoorbeeld twee ontwerpen hebben: eekhoornkooi en fase. Overweeg de structurele kenmerken van elk van hen in meer detail. Laten we echter om te beginnen kort bekijken hoe een asynchrone motor werkt.
In de stator ontstaat een roterend magnetisch veld. Het veroorzaakt een geïnduceerde stroom op de rotor en zet deze daardoor in beweging. Zo probeert de rotor altijd het 'draaiende magnetische veld' in te halen.
Het is ook noodzakelijk om zo'n belangrijk kenmerk van een inductiemotor te vermelden als het glijden van de rotor. Dit fenomeen ligt in het verschil tussen de rotorsnelheden en het magnetische veld dat door de stator wordt gecreëerd. Dit wordt precies verklaard door het feit dat de stroom alleen in de rotor wordt geïnduceerd wanneer deze beweegt ten opzichte van het magnetische veld. En als de rotatiesnelheden hetzelfde waren, dan zou deze beweging gewoon niet hebben plaatsgevonden. Dientengevolge probeert de rotor tijdens rotatie het magnetische veld "in te halen", en als dit gebeurt, stopt de stroom in de wikkelingen en wordt de rotor langzamer. Op dit moment groeit de kracht die op hem inwerkt, hij begint weer te versnellen. En dus wordt het effect van stabilisatie van de rotatiesnelheid verkregen, waar deze elektromotoren veel vraag naar hebben.
Eekhoorn kooi rotor
Het is ook een structuur die bestaat uit metalen platen die de functie van een kern vervullen. In plaats van een koperen wikkeling worden daar echter staven of staven geïnstalleerd die elkaar niet raken en aan de uiteinden worden kortgesloten door metalen platen. In dit geval staan de staven niet loodrecht op de platen, maar staan ze onder een hoek. Dit wordt gedaan om pulsaties van het magnetische veld en het moment te verminderen. Er worden dus kortsluitingen verkregen en de naam komt hier vandaan.
Fase rotor
Het belangrijkste verschil tussen een faserotor en een kortgesloten rotor is de aanwezigheid van een driefasige wikkeling, in de groeven van de kern gelegd en verbonden in een speciale collector met drie ringen in plaats van lamellen. Deze wikkelingen zijn meestal verbonden door een "ster". Dergelijke elektromotoren zijn arbeidsintensiever in productie vanwege de complexiteit van het ontwerp, maar hun startstromen zijn lager dan die van motoren met een eekhoornkooirotor en ze zijn ook beter vatbaar voor aanpassing.
We hopen dat je na het lezen van dit artikel geen vragen meer hebt over wat een rotor en stator van een elektromotor zijn en wat hun werkingsprincipe is. Ten slotte raden we aan een video te bekijken waarin dit probleem duidelijk wordt overwogen:
Gerelateerde materialen:
Bezig met laden...
