Из чего состоит статор электродвигателя? Статья от экспертов автосервиса Дефектов-нет

Статором электродвигателя называется неподвижный узел электрооборудования, взаимодействующий с динамической его частью — ротором. Статоры являются важной частью синхронных и асинхронных двигателей. В первом типе электродвигателей на неподвижный механизм наматывается обмотка, а на асинхронных образцах располагается индуктор.

Статор состоит из двух основных деталей — основания и сердечника. Основание представляет собой отлитый или сварочный корпус, изготовленный с помощью чугунных или алюминиевых сплавов. 

Сердечник выполнен в виде вала из специальной стали толщиной от 0,35 до 0,5 мм, прошедшей дополнительный обжиг. В нем имеются специальные пазы для крепления перемотки электродвигателя, состоящей из жильных проводов, скрученных между собой параллельным способом. Данное соединение позволяет ослабить токи вихревого свойства.

Принципы перемотки статора

Электромагнитное поле статора создается с помощью трехфазной перемотки. В пазах электродвигателя крепятся определенное количество катушек, соединенных друг с другом. 

Варианты перемоток неподвижной части электродвигателей зависят от вида изоляции, выбор которой обусловлен следующими параметрами:

• показатель максимального напряжения;
• значение допустимой температуры перемотки;
• габариты и тип паза;
• вид обмотки.

В зависимости от способа размещения катушек в пазах статора перемотка двигателя осуществляется в один или два слоя. В качестве материала обмотки используют кабель из меди.

Проведение ремонта

Любому электрооборудованию, с течением времени, свойственны отказы в его работе. Причины поломок могут быть от банального загрязнения до воздействия внешних факторов. 

В случае нарушения работы, ремонт электродвигателя начинайте с чистки или продувки элементов статора. Затем, после удаления грязи и пыли, приступите к съему корпуса изделия для замены обмотки. На токарном станке, либо с помощью стамески срезается лицевая часть перемотки статора.

Для размягчения изолирующего материала статор следует разогнать до температуры около 200 градусов, после которой снимается обмотка, извлекается катушка и прочищаются пазы. После разборки электродвигателя новая обмотка статора устанавливается с помощью готовых шаблонов.

После установки катушки, её покрывают лаком, с последующей сушкой при температуре 150 градусов по Цельсию не менее двух часов.

Проверка электродвигателя на сопротивление между корпусом и обмоткой производится после высыхания всех частей статора. Регулировка оборудования под необходимые параметры возможна с помощью подбора кабеля для перемотки.

Теплоизоляция статора

В ходе эксплуатации не исключены случаи перегрева деталей и узлов при сбоях в работе двигателя. Повышение температуры перемотки статора связано с изменением значения потребляемого тока. Данный сбой происходит по причине размыкания электрической цепи, путем пропадания электрического сигнала одного из фазных проводов.

Другой причиной изменения температуры может являться механический износ подшипников. В этом случае страдает изоляция обмотки двигателя, приводя его в нерабочее состояние. 

В наши дни защита от перегрева используется практически на всех электрических приборах. Она срабатывает в следующих случаях:

• при сбоях во время запуска или замедления статора;
• при больших перегрузках;
• при резких скачках напряжения;
• при выходе из строя фазных проводов;
• при работе двигателя с заклинившим ротором;
• при сбоях приводных устройств.

Защита статора с помощью теплового реле

Суть такой защиты состоит в применении реле с пластиной из биметалла. Металлическая полоса, под действием электрического тока, начинает работать на изгиб. По достижению определенной температуры пластина, под действием пружины, расцепляется со специальной защелкой и разъединяет всю электрическую схему.

В исходное положение пластина приходит при помощи ручного нажатия кнопки. Конструкция теплоизоляции статоров различна, исходя из области применения, показателей тока и устройства реле. 

В настоящее время реле производятся как в составе сборочных единиц, так и самостоятельных деталей. В зависимости от предназначения, отличаются ручным и автоматическим принципом действия. Для приборов, рассчитанных на узкий диапазон величины потребляемого тока, выбор защиты требует более ответственного подхода. С включением электродвигателя в сеть происходит нагрев металлической полосы путем прохождения заряда по намотанной спиралевидной проволоке.

HydroMuseum – Сердечник статора

А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Э
Я

Выберите терминСамовсасывающий насосСамоиндукцияСамосинхронизацияСанитарный попускСборные шиныСброс нагрузки (мощности)СваяСвязный грунтСегментный затворСейсмическая активностьСейсмичностьСейсмографСейсмологические изысканияСекционирование шинСеленаправляющие сооруженияСеликагелевый фильтрСельСервомоторСердечник статораСинусоидальный токСинхронная машинаСинхронная частота вращенияСинхронный компенсаторСинхроноскопСипаиСистема автоматического управленияСистема водяного охлажденияСистема дренажнаяСистема контроля управленияСистема маслянаяСистема откачки вод (СОВ)Система охлаждения (СО)Система охлаждения замкнутаяСистема пневматическаяСистема пожаротушенияСистема регулирования турбиныСистема собственных нуждСистема тормознаяСистема шинСистема электроэнергетическаяСистемы турбинСкальное основаниеСкорость распространения сейсмических волнСкорость течения допустимаяСметно-финансовый расчетСмещение сооруженияСобственные нуждыСовмещенная ГЭССолнечная электростанцияСопло турбиныСороудерживающая решеткаСостояние сооруженияСостояние сооружения предельноеСоциально-экономические результаты электрификацииСпециальная автоматика отключения нагрузкиСпиральная камераСработка водохранилищаСредненапорный гидроузелСтадии проектированияСтатическая устойчивость электрической системыСтаторСтворСтенка забральнаяСтенка напорнаяСтенка шугонаправляющаяСтержень магнитопроводаСтержень обмоткиСтокСток речной, использованиеСток речной, характеристикиСтолб плотиныСтроительно-монтажные работыСтроительные нормы и правила (СНиП)Строительный расход водыСтроительство ГЭССтройгенпланСтруйный насосСтупица рабочего колесаСубподрядчикСудоподъемникСудопропускное сооружениеСуточное регулирование стокаСуффозияСухой трансформаторСхема питания собственных нужд

Сердечник
статора,
являясь магнитопроводом, собирается (шихтуется) из отдельных сегментов
электротехнической стали, имеющей меньшие потери энергии и обладающей большой
магнитной проницаемостью в сильных полях. На внутренней дуге сегментов
выштамповываются пазы под обмотку, на внешней —
пазы обычно в форме «ласточкиного хвоста» под крепление через клинья к корпусу
статора. Слабым местом крупных (разрезных) сердечников является стык, поэтому в
последнее время для крупных генераторов стремятся проектировать сердечники
неразрезной конструкции, которые шихтуются в кольцо без стыков на месте монтажа
на монтажной площадке или в кратере, а чаще при реконструкции генераторов
непосредственно в кратере агрегата. Первый и успешный опыт в России шихтовки
сердечника в неразрезное кольцо был применён на Саяно-Шушенской ГЭС.

Рис.
1 а) статор генератора разрезной конструкции; б) сегментный пакет сердечника
статора 1
— стыковая плита корпуса; 2 — нажимная плита сердечника; 3 — активное железо
сердечника; 4 — прокладка в стыке между секторами сердечника; 5 — стык между
секторами корпуса; 6 — корпус статора; 7 — стыковая поверхность сердечника; 8
— сегмент; 9 — зубец сегмента; 10 — спинка сегмента; 11- радиальный
вентиляционный канал; 12 — паз для обмотки; 13 — межпакетная распорка; 14 —
пакеты активной стали

Что такое статор? (что это такое, что он делает, часто задаваемые вопросы)

Связаться с нами

Получить предложение

Что такое статор?
Если у вас есть велосипед, вы можете сказать, что это то же самое, что и автомобильный генератор, поскольку он вырабатывает электроэнергию.

В каком-то смысле это правда.
Однако статор на самом деле всего лишь часть механизма, стоящего за этим.

Итак, что именно делает статор?

В этой статье мы углубимся в изучение этого электромагнитного компонента. Мы также рассмотрим некоторые связанные часто задаваемые вопросы, чтобы лучше понять статор.

Эта статья содержит

• Что такое статор?
• Что делает статор?
• 5 Часто задаваемые вопросы, связанные со статором
  • Как работают статор и ротор?
  • Является ли статор мотоцикла таким же, как автомобильный генератор?
  • Что может вызвать отказ статора мотоцикла?
  • Что такое двигатель переменного тока?
  • Что такое двигатель постоянного тока?

Начнем.

Статор — это стационарная часть вращающихся электромагнитных устройств, таких как генератор переменного тока, электродвигатель или генератор.

Вы можете слышать, что термин «статор» используется взаимозаменяемо с «генератором переменного тока» или «генератором», даже если он составляет лишь часть этих более крупных устройств. Особенно это заметно, когда речь идет о генераторе мотоцикла, который чаще называют статором.

Его основная конструкция состоит из внешней рамы, сердечника и обмотки.

Внешняя рама статора поддерживает сердечник статора. Сердечник статора обычно представляет собой тонкие стальные пластины, вставленные в обмотку статора, а обмотка статора (или катушка статора) изготовлена ​​из изолированного медного провода.

При подаче электрического тока сердечник статора и обмотка статора вместе становятся электромагнитом.

Далее посмотрим, что делает этот электромагнитный компонент.

Энергия течет через статор к вращающемуся ротору и обратно.

Статор всегда неподвижен , пока ротор вращается внутри него или вокруг него.
Таким образом, статор может действовать как:

• Обмотка возбуждения (катушка возбуждения или магнит возбуждения), где вращающееся магнитное поле статора приводит в движение якорь ротора для создания движения .

• Якорь, в котором катушки движущегося поля на роторе влияют на статор до создать вывод .

Вот что делает статор в обычном оборудовании:

• Электродвигатель: В двигателе (двигателе переменного тока или двигателе постоянного тока) обмотка возбуждения статора создает сильное магнитное поле для привода вращающегося ротора, создавая рабочий ход.

• Генератор переменного тока или генератор: В этих устройствах статор преобразует вращающееся магнитное поле ротора в электрический ток.

Статор не ограничивается электродвигателями, хотя его конструкция может немного отличаться в других системах. В гидродинамических системах (таких как гидротрансформатор) статор направляет поток жидкости к вращающемуся ротору турбины системы или от него.

В некоторых устройствах статор представляет собой массив постоянных магнитов вместо электрической катушки. Вы можете увидеть это в некоторых типах автомобильных стартеров.

Мы рассмотрели основы статора.
Теперь давайте рассмотрим некоторые часто задаваемые вопросы по статору.

Вот ответы на некоторые вопросы о статоре, которые могут у вас возникнуть:

1. Как работают статор и ротор?

Чтобы получить общее представление о том, как статор и ротор работают вместе в электрической машине, давайте рассмотрим типичный асинхронный двигатель:

A. Как работает статор

В раме статора находится сердечник статора, который намотан на статор. катушка.

Обмотка катушки статора обычно изготавливается из магнитопровода (обычно изолированного алюминиевого или медного провода). Электромагнитное поле создается, когда переменный ток (AC) подается на обмотку катушки.

Переменная природа тока изменяет полярность полюсов статора в магнитном поле, заставляя магнитное поле (а не статор) вращаться. В зависимости от устройства обмотки катушки статор обычно может иметь 2, 4 или 6 полюсов статора.

B. Как работает ротор

Ротор — это подвижный электрический компонент двигателя.
Как и статор, вращающийся ротор также имеет сердечник ротора и обмотку ротора.

Наиболее распространенный тип конструкции ротора электродвигателя называется беличьей клеткой из-за его формы.
В роторе с короткозамкнутым ротором сердечник ротора представляет собой цилиндр из стальных пластин, в поверхность которого встроены медные или алюминиевые проводники (представляющие собой обмотку ротора).

Когда движущееся магнитное поле статора пересекает проводники ротора, оно индуцирует ток. Этот ток создает магнитное поле вокруг проводников ротора. Поскольку магнитное поле в статоре смещает полюса, то же самое происходит и с магнитным полем в роторе, и именно это взаимодействие приводит во вращение ротор.

2. Является ли статор мотоцикла таким же, как автомобильный генератор?

Почти то же самое, но не совсем.
Автомобильный генератор переменного тока представляет собой автономный компонент , устанавливаемый снаружи, , который создает выход постоянного тока (DC). Это универсальный блок, который вырабатывает необходимую мощность автомобиля.

Для меньшего мотоцикла требуется более простая система, чем для обычных автомобильных генераторов. «Генератор» мотоцикла чаще называют «статором» и сопровождается регулятором/выпрямителем.

Для выработки электроэнергии переменного тока статор работает с ротором, известным как маховик. Мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток через выпрямитель, а регулятор регулирует напряжение на аккумуляторе.

Статор мотоцикла обычно расположен внутри двигателя и считается его частью . Регулятор/выпрямитель обычно находится в другом месте. Регулятор/выпрямитель может быть двумя отдельными частями в старых велосипедах, но в более современных конструкциях они объединены в один блок.

До появления статора (и генератора) на мотоциклах использовалось магнето. Магнето выполняло ту же функцию, что и статор, в том числе обеспечивало питание свечи зажигания двигателя, но имело более простую форму.

3. Что может привести к выходу из строя статора мотоцикла?

Вот две наиболее распространенные причины выхода из строя статора мотоцикла:

A. Использование и износ с течением времени

Как и любой электрический компонент, статор подвержен износу. Воздействие вибрации, окружающей среды и меняющихся температур влияет на срок службы статора.

B. Перегрузка по напряжению

Перегрузка по напряжению является еще одной основной причиной отказа статора.

Это происходит, когда одновременно работает слишком много электрических аксессуаров — например, одновременное использование фар, GPS, обогреваемых ручек и стереосистемы. Статор должен работать усерднее, чтобы не отставать от потребляемой мощности, и в конечном итоге сгорает.

4. Что такое двигатель переменного тока?

Двигатель переменного тока преобразует переменный ток в механическую энергию .
В двигателе переменного тока мощность переменного тока поступает от магнитных полей, генерируемых обмотками катушки вокруг выходного вала.

Обычно существует два типа двигателей переменного тока:

• Синхронный: Синхронный двигатель вращается с той же скоростью, что и частота подаваемого электрического тока. Его обмотка якоря питается от источника переменного тока, а обмотка возбуждения — от источника постоянного тока.

• Асинхронный (асинхронный): Асинхронный двигатель — простейший электродвигатель. Электрический ток, необходимый для создания крутящего момента в якоре ротора, индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки возбуждения статора.

Двигатель переменного тока может иметь трехфазную или однофазную конфигурацию.
Трехфазные двигатели обычно используются для промышленного преобразования мощности, в то время как однофазные двигатели переменного тока часто используются дома и в офисе, например, в водонагревателях или садовом оборудовании.

5. Что такое двигатель постоянного тока?

Двигатель постоянного тока преобразует постоянный ток в механическую энергию .
Двигатель постоянного тока обычно состоит из статора, ротора, якоря и коллектора со щетками.

В двигателе постоянного тока массив магнитов работает как статор, якорь расположен на роторе, а коммутатор переключает поток постоянного тока с одной катушки на другую.

Существует два типа двигателей постоянного тока:

• Коллекторный двигатель постоянного тока: В этих двигателях заряд и полярность щеток на коммутаторе определяют скорость и направление вращения двигателя.

• Бесщеточный двигатель постоянного тока. Бесщеточные двигатели новее, чем щеточные двигатели постоянного тока, но устроены так же — без щеток. Они используют специализированную схему для управления скоростью и направлением двигателя.

Двигатели постоянного тока питаются от батарей или другого источника питания, генерирующего постоянное напряжение, и обеспечивают лучшее изменение скорости и управление с большим крутящим моментом, чем двигатели переменного тока.

Вы найдете их в самых разных бытовых приборах, от электрических бритв до окон электромобилей.

Заключительные мысли

Статор может иметь немного разные значения, в зависимости от того, рассматривается ли он с точки зрения владельца мотоцикла или с точки зрения чисто электрического двигателя. Владелец автомобиля может вообще не знать об этом, так как это просто часть более известного генератора переменного тока.

Несмотря на это, очевидно, что статор имеет решающее значение для общей работы любого электродвигателя.
Хотя это не электрический компонент, который легко выходит из строя, в следующий раз, когда ваш автомобильный генератор выйдет из строя, это вполне может быть больной статор.

Но не волнуйтесь.
При любых проблемах с автомобилем вы всегда можете рассчитывать на помощь RepairSmith.

RepairSmith — это мобильное решение для ремонта и обслуживания автомобилей, доступно 7 дней в неделю . Онлайн бронирование без проблем , все ремонты и исправления проводятся с использованием высококачественных инструментов и деталей , и предоставляются с 12-месячным | Гарантия 12 000 миль .

Просто свяжитесь с ними, и их сертифицированный ASE механик будет прямо у вашего подъезда, чтобы помочь вам!

Поделитесь этой историей:

Мастер по ремонту

RepairSmith — это самый простой способ отремонтировать ваш автомобиль. Наши специалисты, сертифицированные ASE, доставят качественный ремонт и техническое обслуживание автомобиля прямо к вашему подъезду. Мы предлагаем предварительную цену, онлайн-бронирование и 12-месячную гарантию на 12 000 миль.

Подпишитесь, чтобы получать советы по техническому обслуживанию, новости и рекламные акции, которые помогут поддерживать ваш автомобиль в отличной форме.

Продолжая, вы соглашаетесь с Условиями обслуживания RepairSmith.
и подтвердите, что ознакомились с Политикой конфиденциальности.
Вы также соглашаетесь с тем, что RepairSmith может общаться с вами по электронной почте, SMS или телефону.

Статоры

Статор — это неподвижный компонент электродвигателей и генераторов. Он состоит из многослойного сердечника и катушек изолированного провода, известных как обмотки. Когда переменный ток подается на статор, он создает вращающееся магнитное поле.

Пакеты для ламинирования

Пакеты для ламинирования по индивидуальному заказу (обычно называемые сердцевинами) могут быть уникально спроектированы для удовлетворения требований клиентов за счет выбора материалов, обработки и геометрии.

• Производство
• Прототипы и малосерийные сборки обычно изготавливаются с использованием лазерной/электроэрозионной технологии, которая является менее дорогим вариантом для резки ламинатов.
• В крупносерийном производстве обычно используется более экономичный процесс штамповки для больших объемов.
• Материалы
• Пластины двигателя изготовлены из кремнистой стали, известной как электротехническая сталь.

Кремниевые стали

• используются из-за низкого содержания углерода, что снижает намагниченность, и высокого содержания железа, что повышает формуемость материала для производственных целей.

Добавлен кремний

• для значительного уменьшения потерь на гистерезис. Низкие гистерезисные потери повышают эффективность электрических машин.
• Обычно для ламинирования используются материалы M15, M19.и HIPERCO® 50.
• Персонализация
• Ламинаты могут быть изготовлены на основе точных спецификаций клиентов.
• Конструкции могут быть прямыми или наклонными, с торцевыми планками или без них, а также с индивидуальным дизайном зубьев и общей геометрией.

Изоляция

Изоляционный материал добавляется для разделения обмоток и предотвращения короткого замыкания на сердечник статора.

• • • Материалы
      • Nomex® и Kapton® обычно используются для дополнительной изоляции в дополнение к эмали на медном проводе
         .  
        

Обмотка катушки

Обмотки вручную вставляются в статоры для обеспечения высочайшего качества и точности подгонки в соответствии со спецификациями каждого клиента.

• Производство
• Рулоны изготавливаются с использованием индивидуальных оправок для получения желаемого рисунка рулона в соответствии со спецификацией заказчика.

Катушки

• автоматически наматываются на намоточном станке с ЧПУ для точного контроля необходимого количества витков.
• Материалы
• Калибр проводов варьируется от 22AWG до 34AWG для большинства применений. Размеры за пределами этого диапазона доступны по мере необходимости.
• Доступны как коммерческие, так и военные сорта проволоки для широкого спектра применений.
• Персонализация
• Катушка намотана концентрически, распределенно, внахлест или по индивидуальному заказу в зависимости от требований заказчика.

Окончательная сборка

Окончательные операции и испытания настраиваются в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика.

• Установка проводов
• Можно заказать индивидуальные цветовые коды и калибры проводов. Учитываются любые дополнительные требования к электрическим соединениям.
• Формовка концевого поворота
• Индивидуальные инструменты изготавливаются для формирования торцевых витков в соответствии со спецификацией по мере необходимости.