Vad är en rotor och stator i en elmotor
Vad är en rotor?
Rotorn, även ibland kallad ett ankare, är en rörlig, det vill säga en roterande del i en generator eller elektriska motorer, som allmänt används i hushålls- och industriutrustning.
Om vi betraktar rotorn för en likströmsmotor eller en universell kommutatormotor, består den av flera huvudkomponenter, nämligen:
- Kärna. Den är gjord av många stampade tunna metallplattor isolerade från varandra med en speciell dielektrik eller bara en oxidfilm, som leder ström mycket sämre än ren metall. Kärnan dras från dem och är en ”skiktkaka”. Som ett resultat har elektronerna inte tid att accelerera på grund av den lilla tjockleken på metallen, och värmningen av rotorn är mycket mindre, och effektiviteten för hela anordningen är högre på grund av minskningen av förlusterna. Detta designbeslut fattades för att minska Foucault virvelströmmarsom oundvikligen inträffar under motordrift på grund av magnetiseringsomvändning av kärnan. Samma metod för att hantera dem används också i växelströmtransformatorer.
- Winding. Runt kärnan lindas på ett speciellt sätt en koppartråd belagd med lackisolering för att förhindra uppkomsten av kortslutna varv som är oacceptabla. Hela lindningen impregneras dessutom med epoxiharts eller lack för att fixera lindningarna så att de inte skadas av vibrationer från rotation.
- Rotorlindningarna kan anslutas till kollektorn - en speciell enhet med kontakter, säkert monterad på axeln. Dessa kontakter kallas lameller, de är tillverkade av koppar eller dess legering för bättre överföring av elektrisk ström. Borstar, vanligtvis gjorda av grafit, glider på den och i rätt ögonblick matas elektrisk ström till lindningarna. Detta kallas en glidkontakt.
- Själva axeln är en metallstång, vid sina ändar finns stolar för rullningslager, den kan ha gängor eller urtag, spår för en nyckel för montering av växlar, remskivor eller andra delar som drivs av en elmotor.
- En fläkthjul placeras också på axeln så att motorn kyler sig själv och inte behöver installera en extra anordning för värmeavledning.
Det är värt att notera att inte alla rotorer har lindningar, som i huvudsak är en elektromagnet. Istället kan permanentmagneter användas, som i borstlösa likströmsmotorer. Men en asynkronmotor med en ekor-burrotor i sin vanliga form har inte lindningar alls, istället används ekorre-bur-metallstänger, men mer om det nedan.
Vad är en stator?
En stator är en fast del i en elmotor. Vanligtvis kombineras det med enhetens kropp och är en cylindrisk del. Den består också av många plattor för att minska uppvärmningen på grund av Foucault-strömmar, utan misslyckat lack. I ändarna finns platser för glidande eller rullande lager.
Konstruktionen kallas ett statorspaket, det pressas in i gjutjärnshöljet på enheten. Inuti denna cylinder är spår gjorda för lindningarna, som såväl som för rotorn, impregnerade med speciella föreningar så att värmen fördelas jämnt över anordningen och lindningarna inte gnides mot varandra genom vibrationer.
Statorlindningar kan anslutas på olika sätt beroende på syfte och typ av elektrisk maskin. För trefasmotorer gäller stjärna- och deltaanslutningstyper. De presenteras i diagrammet:
För att göra anslutningar finns en speciell kopplingsbox (”bor”) på enhetens hölje. Början och ändarna av tre lindningar föras in i denna låda och speciella terminalblock av olika utföranden tillhandahålls, beroende på maskinens kraft och syfte.
Det finns allvarliga skillnader i driften av motorerna med olika lindningar. Till exempel, när den är ansluten av en stjärna, startar motorn smidigt, men det kommer inte att vara möjligt att utveckla maximal effekt. När den är ansluten med en triangel, kommer elmotorn att ge ut allt det vridmoment som anges av tillverkaren, men startströmmarna når i detta fall höga värden. Elnätet kanske helt enkelt inte utformats för sådana laster. Att använda enheten i detta läge är full av uppvärmning av ledningarna, och på ett svagt ställe (det här är anslutningspunkter och anslutningar) kan ledningen brinna ut och orsaka brand. Huvudfördelen med induktionsmotorer är bekvämligheten när du ändrar rotationsriktningen, du behöver bara byta anslutningen mellan två lindningar.
Stator och rotor i induktionsmotorer
Asynkronmotorer i tre faser har sina egna egenskaper, rotorn och statorn i dem skiljer sig från de som används i andra typer av elektriska motorer. Till exempel kan en rotor ha två konstruktioner: ekorre-fas och fas. Tänk mer på de strukturella egenskaperna hos var och en av dem. Låt oss emellertid kort titta på hur en asynkron motor fungerar.
Ett roterande magnetfält skapas i statorn. Den inducerar en inducerad ström på rotorn och sätter den därmed i rörelse. Således försöker rotorn alltid "fånga upp" det roterande magnetfältet.
Det är också nödvändigt att nämna en så viktig egenskap hos en induktionsmotor som glidning av rotorn. Detta fenomen ligger i skillnaden mellan rotorhastigheterna och magnetfältet som skapas av statorn. Detta förklaras exakt av det faktum att strömmen induceras i rotorn endast när den rör sig relativt magnetfältet. Och om rotationshastigheterna var desamma, skulle denna rörelse helt enkelt inte ha skett. Som ett resultat försöker rotorn att "fånga upp" magnetfältet under rotation, och om detta händer upphör strömmen i lindningarna att induceras och rotorn saktar ner. Just nu växer kraften som verkar på honom, han börjar accelerera igen. Och så erhålls effekten av stabilisering av rotationshastigheten, för vilka dessa elektriska motorer är mycket efterfrågade.
Ekornburrotor
Det är också en struktur som består av metallplattor som utför funktionen av en kärna. Istället för en kopparlindning installeras emellertid stänger eller stänger där som inte vidrör varandra och kortsluts av metallplattor vid ändarna. I detta fall är stavarna inte vinkelräta mot plattorna utan riktas i en vinkel. Detta görs för att minska pulseringar av magnetfältet och momentet. Således erhålls kortslutningar, och namnet kommer härifrån.
Fasrotor
Huvudskillnaden mellan en fasrotor och en kortsluten är närvaron av en trefaslindning, lagd i spåren i kärnan och ansluten i en speciell kollektor med tre ringar istället för lameller. Dessa lindningar är vanligtvis anslutna med en "stjärna". Sådana elektriska motorer är mer arbetskrävande i produktionen på grund av komplexiteten i konstruktionen, men deras startströmmar är lägre än för motorer med en ekorre-rotor, och de är också bättre att justera.
Vi hoppas att du efter att ha läst den här artikeln inte längre har frågor om vad en rotor och stator för en elmotor är och vad deras funktionsprincip är. Slutligen rekommenderar vi att du tittar på en video där detta nummer tydligt beaktas:
Relaterade material:
Hämtar ...
