Секое модерно возило е опремено со електричен генератор кој генерира струја за работа на вградениот електричен систем и сите негови уреди.Еден од главните делови на генераторот е фиксниот статор.Прочитајте за тоа што е статор на генератор, како работи и работи во оваа статија.
Намена на статорот на генераторот
Во современите автомобили и други возила, се користат синхрони трифазни алтернатори со самовозбудување.Типичен генератор се состои од фиксен статор фиксиран во куќиште, ротор со намотување за возбудување, склоп на четка (напојување струја на намотката на теренот) и исправувачка единица.Сите делови се составени во релативно компактен дизајн, кој е монтиран на моторот и има погон на ременот од коленестото вратило.
Статорот е фиксен дел од автомобилски алтернатор кој носи работна намотка.За време на работата на генераторот, токму во намотките на статорот се јавува електрична струја, која се претвора (исправува) и се внесува во мрежата на одборот.
Статорот на генераторот има неколку функции:
• Носи работна намотка во која се создава електрична струја;
• Врши функција на дел од телото за да се приспособи на работната намотка;
• Ја игра улогата на магнетно коло за зголемување на индуктивноста на работната намотка и правилната распределба на линиите на магнетното поле;
• Дејствува како ладилник - ја отстранува прекумерната топлина од грејните намотки.
Сите статори имаат суштински ист дизајн и не се разликуваат во различни типови.
Дизајн на статор на генератор
Структурно, статорот се состои од три главни делови:
• Јадро на прстенот;
• Работно намотување (намотки);
• Изолација на намотки.
Јадрото е составено од железни прстени плочи со жлебови одвнатре.Од плочите се формира пакет, цврстината и цврстината на конструкцијата се даваат со заварување или занитување.Во јадрото се прават жлебови за поставување на намотките, а секое испакнување е јарем (јадро) за кривините на намотувањето.Јадрото е составено од плочи со дебелина од 0,8-1 mm, изработени од специјални оценки на железо или феролегури со одредена магнетна пропустливост.Може да има перки од надворешната страна на статорот за да се подобри дисипацијата на топлина, како и разни жлебови или вдлабнатини за приклучување на куќиштето на генераторот.
Трифазните генератори користат три намотки, по еден по фаза.Секоја намотка е направена од бакарна изолирана жица со голем пресек (со дијаметар од 0,9 до 2 mm или повеќе), која се поставува во одреден редослед во жлебовите на јадрото.Намотките имаат терминали од кои се отстранува наизменичната струја, обично бројот на пиновите е три или четири, но има статори со шест терминали (секоја од трите намотки има свои терминали за поврзување од еден или друг тип).
Во жлебовите на јадрото има изолационен материјал кој ја штити изолацијата на жицата од оштетување.Исто така, кај некои типови на статори, во жлебовите може да се вметнат изолациски клинови, кои дополнително делуваат како фиксатор за свиоците на намотувањето.Склопот на статорот може дополнително да се импрегнира со епоксидни смоли или лакови, што обезбедува интегритет на структурата (го спречува поместувањето на вртењата) и ги подобрува неговите електрични изолациски својства.
Статорот е цврсто монтиран во куќиштето на генераторот, а денес најчесто користен дизајн е во кој јадрото на статорот делува како дел од телото.Ова се спроведува едноставно: статорот е прицврстен помеѓу два капаци на куќиштето на генераторот, кои се затегнати со столпчиња - таков „сендвич“ ви овозможува да креирате компактни дизајни со ефикасно ладење и лесно одржување.Популарен е и дизајнот, во кој статорот е комбиниран со предниот капак на генераторот, а задниот капак е отстранлив и обезбедува пристап до роторот, статорот и другите делови.
Видови и карактеристики на статори
Статорите на генераторите се разликуваат по бројот и обликот на жлебовите, шемата на поставување на намотките во жлебовите, дијаграмот за поврзување на намотките и електричните карактеристики.
Според бројот на жлебови за вртењата на намотките, статорите се од два вида:
• Со 18 слотови;
• Со 36 слотови.
Денес, најчесто се користи дизајнот со 36 отвори, бидејќи обезбедува подобри електрични перформанси.Генератори со статори со 18 жлебови денес може да се најдат на некои домашни автомобили со рани изданија.
Според обликот на жлебовите, статорите се од три вида:
• Со отворени жлебови - жлебови со правоаголен пресек бараат дополнително фиксирање на свиоците на намотувањето;
• Со полузатворени (клиновидни) жлебови - жлебовите се заострени нагоре, па намотките за намотување се фиксираат со вметнување изолациски клинови или камбрики (ПВЦ цевки);
• Со полузатворени жлебови за намотки со намотки со едно вртење - жлебовите имаат сложен пресек за поставување на еден или два вртења на жица или жица со голем дијаметар во форма на широка лента.
Според шемата за поставување ликвидација, статорите се од три вида:
• Со коло (дистрибуирана јамка) - жицата на секоја намотка се поставува во жлебовите на јадрото со јамки (обично еден вртење се поставува во чекори од два жлебови, вртењата на втората и третата намотка се поставуваат во овие жлебови - така намотките го стекнуваат поместувањето неопходно за генерирање на трифазна наизменична струја);
• Со браново концентрирано коло - жицата на секоја намотка се поставува во жлебовите во бранови, заобиколувајќи ги од едната до другата страна, а во секој жлеб има два вртења од една намотка насочени во една насока;
• Со бранови дистрибуирано коло - жицата е исто така поставена во бранови, но вртењата на едното намотување во жлебовите се насочени во различни насоки.
За секаков вид на редење, секое намотување има шест вртења распоредени преку јадрото.
Без оглед на начинот на поставување на жицата, постојат две шеми за поврзување на намотките:
• „Ѕвезда“ - во овој случај, намотките се поврзани паралелно (краевите на сите три намотки се поврзани во една (нулта) точка, а нивните почетни терминали се слободни);
• "Триаголник" - во овој случај, намотките се поврзани во серија (почетокот на едното намотување со крајот на другото).
При поврзување на намотките со „ѕвезда“, се забележува поголема струја, ова коло се користи на генератори со моќност не поголема од 1000 вати, кои работат ефикасно при мали брзини.При поврзување на намотките со „триаголник“, струјата се намалува (1,7 пати во однос на „ѕвездата“), меѓутоа, генераторите со таква шема за поврзување работат подобро при големи моќи, а проводник со помал пресек може да биде се користат за нивните намотки.
Често, наместо „триаголник“, се користи коло „двојна ѕвезда“, во тој случај статорот треба да има не три, туку шест намотки - три намотки се поврзани со „ѕвезда“, а две „ѕвезди“ се поврзани со оптоварувањето паралелно.
Во однос на перформансите, за статорите најважно е номиналниот напон, моќноста и номиналната струја во намотките.Според номиналниот напон, статорите (и генераторите) се поделени во две групи:
• Со напон на намотување од 14 V - за возила со вграден мрежен напон од 12 V;
• Со напон во намотките од 28 V - за опрема со вграден мрежен напон од 24 V.
Генераторот произведува поголем напон, бидејќи падот на напонот неизбежно се јавува во исправувачот и стабилизаторот, а на влезот во електричната мрежа на одборот веќе се забележува нормален напон од 12 или 24 V.
Повеќето генератори за автомобили, трактори, автобуси и друга опрема имаат номинална струја од 20 до 60 А, 30-35 А е доволно за автомобили, 50-60 А за камиони, се произведуваат генератори со струја до 150 или повеќе А за тешка опрема.
Принцип на работа на статорот на генераторот
Работата на статорот и на целиот генератор се заснова на феноменот на електромагнетна индукција - појава на струја во проводник кој се движи во магнетно поле или лежи во наизменично магнетно поле.Кај автомобилските генератори се користи вториот принцип - проводникот во кој се јавува струјата е во мирување, а магнетното поле постојано се менува (ротира).
Кога ќе се запали моторот, роторот на генераторот почнува да ротира, во исто време напонот од батеријата се доставува до неговото возбудливо намотување.Роторот има повеќеполно челично јадро, кое, кога се применува струја на ликвидацијата, станува електромагнет, соодветно, ротирачкиот ротор создава наизменично магнетно поле.Линиите на полето на ова поле го сечат статорот лоциран околу роторот.Јадрото на статорот го дистрибуира магнетното поле на одреден начин, неговите линии на сила ги преминуваат свиоците на работните намотки - поради електромагнетната индукција, во нив се генерира струја, која се отстранува од терминалите на ликвидацијата, влегува во исправувачот, стабилизатор и вградената мрежа.
Со зголемување на брзината на моторот, дел од струјата од работната намотка на статорот се внесува во намотката на полето на роторот - така што генераторот оди во режим на самовозбудување и повеќе не му треба извор на струја од трета страна.
За време на работата, статорот на генераторот доживува топлински и електрични оптоварувања, а исто така е изложен на негативни влијанија од околината.Со текот на времето, тоа може да доведе до влошување на изолацијата помеѓу намотките и електричен дефект.Во овој случај, статорот треба да се поправи или целосно да се замени.Со редовно одржување и навремена замена на статорот, генераторот ќе служи сигурно, стабилно снабдувајќи го автомобилот со електрична енергија.
Време на објавување: 24 август 2023 година