Ce este un rotor și un stator într-un motor electric
Ce este un rotor?
Rotorul, numit uneori și ancoră, este o piesă mobilă, adică o parte rotativă într-un generator sau motoare electrice, care sunt utilizate universal în echipamentele casnice și industriale.
Dacă luăm în considerare rotorul unui motor cu curent continuu sau un motor cu comutator universal, atunci acesta este format din mai multe componente principale, și anume:
- Core. Este confecționat din multe plăci metalice subțiri ștanțate izolate unele de altele printr-un dielectric special sau pur și simplu o peliculă cu oxid, care conduce curent mult mai rău decât metalul pur. Miezul este extras din ele și este un „tort”. Drept urmare, electronii nu au timp să se accelereze din cauza grosimii mici a metalului, iar încălzirea rotorului este mult mai mică, iar eficiența întregului dispozitiv este mai mare datorită pierderilor reduse. Această decizie de proiectare a fost luată pentru a reduce Curenții Eddy Foucaultcare apar inevitabil în timpul funcționării motorului datorită inversării magnetizării miezului. Aceeași metodă de tratare a acestora este folosită și în transformatoarele de curent alternativ.
- Bobinarii. În jurul miezului într-un mod special se înfășoară un fir de cupru acoperit cu izolație de lac pentru a preveni apariția unor viraje scurtcircuitate care sunt inacceptabile. Întreaga înfășurare este impregnată în plus cu rășină epoxidică sau lac pentru a fixa înfășurările, astfel încât acestea să nu fie deteriorate de vibrațiile din rotație.
- Înfășurările rotorului pot fi conectate la colector - o unitate specială cu contacte, montată în siguranță pe ax. Aceste contacte se numesc lamele, sunt din cupru sau aliajul său pentru o mai bună transmitere a curentului electric. Perii, de obicei din grafit, alunecă pe el, iar în momentul potrivit este furnizat curent electric la înfășurări. Aceasta se numește contact glisant.
- Arborele în sine este o tijă metalică, la capetele sale sunt scaune pentru rulmenți, poate avea filete sau adâncituri, caneluri pentru o cheie pentru montarea de angrenaje, scripete sau alte piese conduse de un motor electric.
- Un rotor ventilator este de asemenea plasat pe arbore, astfel încât motorul să se răcească și să nu fie necesar să instaleze un dispozitiv suplimentar pentru disiparea căldurii.
De remarcat este faptul că nu orice rotor are înfășurări, care, în esență, sunt un electromagnet. În schimb, pot fi folosiți magneți permanenți, la fel ca în motoarele cu curent continuu fără perie. Dar un motor asincron cu rotor cu o veveriță în forma sa obișnuită nu are deloc înfășurări; în schimb, se folosesc tije metalice cu cuva veveriței, dar mai mult pe cea de mai jos.
Ce este un stator?
Un stator este o parte fixă dintr-un motor electric. De obicei, este combinat cu corpul dispozitivului și este o parte cilindrică. Acesta constă, de asemenea, din multe plăci pentru a reduce încălzirea din cauza curenților Foucault, fără a vernisi defect. La capete sunt scaune pentru rulmenți glisante sau rulante.
Designul se numește pachet stator, este presat în carcasa din fontă a dispozitivului. În interiorul acestui cilindru, sunt realizate caneluri pentru înfășurări, care, precum și pentru rotor, sunt impregnate cu compuși speciali, astfel încât căldura să fie distribuită uniform pe întregul dispozitiv și înfășurările să nu fie frecate între ele prin vibrații.
Înfășurările statorului pot fi conectate în moduri diferite, în funcție de scopul și tipul mașinii electrice. Pentru motoarele trifazate, se aplică tipuri de conexiuni cu stea și delta. Sunt prezentate în diagrama:
Pentru a realiza conexiuni, o cutie de joncțiune specială („bor”) este prevăzută pe carcasa dispozitivului. Începutul și sfârșitul a trei înfășurări sunt introduse în această cutie și sunt furnizate blocuri terminale speciale pentru diferite modele, în funcție de puterea și scopul mașinii.
Există diferențe grave în funcționarea motoarelor cu conexiuni diferite ale înfășurărilor. De exemplu, atunci când este conectat de o stea, motorul va porni lin, dar nu va fi posibilă dezvoltarea puterii maxime. Când este conectat printr-un triunghi, motorul electric va da tot cuplul declarat de producător, însă curenții de pornire în acest caz ating valori ridicate. Este posibil ca rețeaua electrică să nu fie proiectată pentru astfel de sarcini. Utilizarea dispozitivului în acest mod este plină de încălzire a firelor, iar într-un loc slab (acestea sunt punctele de conectare și conectorii), sârma se poate arde și poate provoca un incendiu. Principalul avantaj al motoarelor cu inducție este comoditatea schimbării direcției de rotație a acestora, trebuie doar să schimbați conexiunea oricărei două înfășurări.
Stator și rotor în motoarele cu inducție
Motoarele asincrone trifazice au propriile caracteristici, rotorul și statorul în ele diferă de cele utilizate în alte tipuri de motoare electrice. De exemplu, un rotor poate avea două modele: veverița-cușcă și faza. Luați în considerare mai detaliat caracteristicile structurale ale fiecăruia dintre ele. Totuși, pentru început, să analizăm cum funcționează un motor asincron.
În stator este creat un câmp magnetic rotativ. Induce un curent indus pe rotor și astfel îl pune în mișcare. Astfel, rotorul încearcă întotdeauna să „ia pas” cu câmpul magnetic rotativ.
De asemenea, este necesar să menționăm o caracteristică atât de importantă a unui motor de inducție precum alunecarea rotorului. Acest fenomen constă în diferența dintre vitezele rotorului și câmpul magnetic creat de stator. Acest lucru se explică tocmai prin faptul că curentul este indus în rotor doar atunci când se deplasează în raport cu câmpul magnetic. Și dacă vitezele de rotație ar fi aceleași, atunci această mișcare pur și simplu nu s-ar fi produs. Drept urmare, rotorul încearcă să „prindă” câmpul magnetic în rotație, iar dacă se întâmplă acest lucru, curentul înfășurărilor încetează să fie indus și rotorul încetinește. În acest moment, forța care acționează asupra lui crește, el începe să accelereze din nou. Și astfel se obține efectul stabilizării vitezei de rotație, pentru care aceste motoare electrice au o mare solicitare.
Rotor cușcă veveriță
Este, de asemenea, o structură formată din plăci metalice care îndeplinesc funcția unui miez. Cu toate acestea, în loc de o înfășurare de cupru, sunt instalate tije sau tije care nu se ating între ele și sunt scurtcircuitate cu plăci metalice la capete. În acest caz, tijele nu sunt perpendiculare pe plăci, ci sunt direcționate într-un unghi. Aceasta se face pentru a reduce pulsările câmpului magnetic și a momentului. Astfel, se obțin scurtcircuite, iar numele vine de aici.
Rotor de fază
Principala diferență între un rotor de fază și unul scurtcircuitat este prezența unei înfășurări trifazate, așezate în canelurile miezului și conectate într-un colector special cu trei inele în loc de lamele. Aceste înfășurări sunt de obicei conectate de o „stea”. Astfel de motoare electrice produc mai multă forță de muncă datorită complexității proiectului, cu toate acestea, curenții de pornire sunt mai mici decât cei ai motoarelor cu rotor cu cuva veveriței și sunt, de asemenea, mai susceptibili de reglare.
Sperăm că după ce ați citit acest articol nu mai aveți întrebări despre ce este un rotor și un stator al unui motor electric și care este principiul lor de funcționare. În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați un videoclip în care această problemă este considerată în mod clar:
Materiale conexe:
Se încarcă...
