Какво е ротор и статор в електрически мотор

Рано или късно човек, който се интересува от електротехниката, чува препратки към ротора и статора и задава въпроса: „Какво е това и каква е разликата между тези устройства?“ С прости думи, роторът и статорът са двете основни части, разположени в електродвигателя (устройство за преобразуване на електрическа енергия в механична енергия). Без тях би било невъзможно съществуването на съвременни двигатели и следователно по-голямата част от електрическите устройства, базирани на тях. Статорът е неподвижна част на устройството, а роторът е подвижен, те се въртят в различни посоки един спрямо друг. В тази статия ще анализираме подробно дизайна на тези части и принципа им на работа, така че след като прочетете статията от читателите на сайта ElecroExpert няма повече въпроси по този въпрос.

Какво е ротор?

Роторът, наричан понякога котва, е подвижен, тоест въртяща се част в генератор или електрически двигатели, които се използват универсално в домакинството и промишленото оборудване.

Появата на ротора на мотора на комутатора

Ако разгледаме ротора на двигател с постоянен ток или универсален комутатор, тогава той се състои от няколко основни компонента, а именно:

  1. Ядро. Той е направен от много щамповани тънки метални плочи, изолирани една от друга със специален диелектрик или просто оксиден филм, който провежда ток много по-лошо от чистия метал. Сърцевината се черпи от тях и представлява "слоеста торта". В резултат на това електроните нямат време да се ускорят поради малката дебелина на метала, а нагряването на ротора е много по-малко, а ефективността на цялото устройство е по-висока поради намаляването на загубите. Това дизайнерско решение е взето за намаляване Вихрови токове Фукокоито неизбежно се появяват по време на работа на двигателя поради обръщане на магнетизацията на сърцевината. Същият метод за справяне с тях се използва и при променливи трансформатори.
  2. Прекратяване. Около сърцевината по специален начин се навива медна жица, покрита с лакова изолация, за да се предотврати появата на късо съединение, които са неприемливи. Цялата намотка е допълнително импрегнирана с епоксидна смола или лак, за да фиксира намотките, така че да не се повредят от вибрации при въртене.
  3. Намотките на ротора могат да бъдат свързани към колектора - специален блок с контакти, надеждно монтиран на вала. Тези контакти се наричат ​​ламели; те са направени от мед или нейната сплав за по-добро предаване на електрически ток. Четки, обикновено изработени от графит, се плъзгат върху него и в точния момент електрически ток се подава към намотките. Това се нарича плъзгащ се контакт.
  4. Самият вал е метален прът, в краищата му има седалки за търкалящи лагери, може да има резби или вдлъбнатини, ключодържатели за закрепване на зъбни колела, шайби или други части, задвижвани от електрически мотор.
  5. Върху вала е поставено колело за вентилатор, така че двигателят да се охлажда и да не се налага да инсталирате допълнително устройство за разсейване на топлината.

Заслужава да се отбележи, че не всеки ротор има намотки, които по същество са електромагнит. Вместо това могат да се използват постоянни магнити, както при безчеткови постоянни двигатели. Но асинхронен двигател с ротор с клетка-клетка в обичайната си форма изобщо няма намотки, вместо това се използват метални пръти от клетка-клетка, но повече за това по-долу.

Какво е статор?

Статор е неподвижна част в електродвигателя. Обикновено той се комбинира с тялото на устройството и представлява цилиндрична част. Той също така се състои от много плочи за намаляване на нагряването поради токовете на Фуко, без да се лакира. В краищата са разположени седалки за плъзгащи или подвижни лагери.

Появата на статора

Дизайнът се нарича пакет на статора, той се притиска в чугунения корпус на устройството. Вътре в този цилиндър са направени канали за намотките, които, както и за ротора, са импрегнирани със специални съединения, така че топлината да се разпределя равномерно в цялото устройство и намотките да не се търкат една срещу друга чрез вибрации.

Намотките на статора могат да бъдат свързани по различни начини, в зависимост от предназначението и вида на електрическата машина. За трифазни двигатели са приложими типове свързване на звезда и делта. Те са представени на диаграмата:

Диаграми за свързване на звезда и делта

За осъществяване на връзки, в кутията на устройството има специална разклонителна кутия („бор“). Началото и краищата на три намотки се вкарват в тази кутия и се осигуряват специални клемни блокове от различни конструкции, в зависимост от мощността и предназначението на машината.

Има сериозни разлики в работата на двигателите с различни връзки на намотките. Например, когато е свързан със звезда, двигателят ще се стартира плавно, но няма да е възможно да се развие максимална мощност. Когато е свързан с триъгълник, електрическият мотор ще издава целия въртящ момент, деклариран от производителя, но в този случай пусковите токове достигат високи стойности. Електрическата мрежа може просто да не е проектирана за такива натоварвания. Използването на устройството в този режим е изпълнено с нагряване на проводниците и на слабо място (това са точките на свързване и съединителите) жицата може да изгори и да причини пожар. Основното предимство на индукционните двигатели е удобството при промяна на посоката на въртенето им, просто трябва да смените връзката на всякакви две намотки.

Статор и ротор в индукционни двигатели

Трифазните асинхронни двигатели имат свои собствени характеристики, роторът и статорът в тях се различават от тези, използвани в други видове електродвигатели. Например, ротор може да има два дизайна: клетка-клетка и фаза. Помислете по-подробно структурните характеристики на всеки от тях. За начало обаче нека разгледаме накратко как работи асинхронен двигател.

В статора се създава въртящо се магнитно поле. Той индуцира индуциран ток върху ротора и по този начин го задейства в движение. По този начин роторът винаги се опитва да „навакса” с въртящото се магнитно поле.

Необходимо е също така да се спомене такава важна характеристика на индукционен двигател като плъзгане на ротора. Това явление се крие в разликата между скоростите на ротора и магнитното поле, създадено от статора. Това се обяснява именно с факта, че токът се индуцира в ротора само когато се движи спрямо магнитното поле. И ако скоростите на въртене бяха еднакви, то това движение просто нямаше да се случи. В резултат на това роторът се опитва да „навакса” магнитното поле при въртене и ако това се случи, токът в намотките престава да се индуцира и роторът се забавя. В този момент силата, действаща върху него, нараства, той започва да се ускорява отново. И така се получава ефектът от стабилизиране на скоростта на въртене, за което тези електродвигатели са с голямо търсене.

Схематично представяне на статора и ротора

Ротор на клетката за катерици

Това също е структура, състояща се от метални плочи, които изпълняват функцията на сърцевина. Въпреки това, вместо медна намотка, там са инсталирани пръти или пръти, които не се допират един до друг и са късо съединени с метални пластини в краищата. В този случай прътите не са перпендикулярни на плочите, а са насочени под ъгъл. Това се прави, за да се намалят пулсациите на магнитното поле и момента. Така се получават къси съединения, а името идва от тук.

 

Ротор с късо съединение и статор на индукционен двигател

Фазов ротор

Основната разлика между фазов ротор и късо съединение е наличието на трифазна намотка, положена в каналите на сърцевината и свързана в специален колектор с три пръстена вместо ламели. Тези намотки обикновено са свързани от "звезда". Такива електродвигатели са по-трудоемки в производството поради сложността на конструкцията, обаче, стартовите им токове са по-ниски от тези на двигатели с ротор с клетка с клетка и освен това са по-податливи на регулиране.

Фазов ротор

Надяваме се, че след като прочетете тази статия, вече нямате въпроси за това какво са ротор и статор на електромотора и какъв е принципът им на работа. И накрая, препоръчваме да гледате видеоклип, в който този проблем е разгледан ясно:

Свързани материали:

Зареждането ...

Добавете коментар

Задължителните полета са маркирани *