Elke moderne voertuig is toegerus met 'n elektriese kragopwekker wat stroom opwek vir die werking van die elektriese stelsel aan boord en al sy toestelle.Een van die hoofonderdele van die kragopwekker is die vaste stator.Lees in hierdie artikel oor wat 'n kragopwekkerstator is, hoe dit werk en werk.
Doel van die kragopwekkerstator
In moderne motors en ander voertuie word sinchroniese driefase-alternators met selfopwekking gebruik.'n Tipiese kragopwekker bestaan uit 'n vaste stator wat in 'n behuising vasgemaak is, 'n rotor met 'n opwekkingswikkeling, 'n borselsamestelling (wat stroom aan die veldwikkeling verskaf) en 'n gelykrigtereenheid.Alle onderdele is saamgestel in 'n relatief kompakte ontwerp, wat op die enjin gemonteer is en 'n bandaandrywing vanaf die krukas het.
Die stator is 'n vaste deel van 'n motor alternator wat 'n werkende winding dra.Tydens die werking van die kragopwekker is dit in die statorwikkelings dat 'n elektriese stroom ontstaan, wat omgeskakel (reggestel) word en in die boordnetwerk ingevoer word.
Die generatorstator het verskeie funksies:
• Dra 'n werkende wikkeling waarin 'n elektriese stroom opgewek word;
• Voer die funksie van 'n liggaamsdeel uit om die werkende wikkeling te akkommodeer;
• Speel die rol van 'n magnetiese stroombaan om die induktansie van die werkwinding en die korrekte verspreiding van magnetiese veldlyne te verhoog;
• Dien as 'n hitte-sink - verwyder oormatige hitte van verhittingswikkelings.
Alle stators het in wese dieselfde ontwerp en verskil nie in 'n verskeidenheid tipes nie.
Generator stator ontwerp
Struktureel bestaan die stator uit drie hoofdele:
• Ringkern;
• Werkende wikkeling (wikkelings);
• Isolasie van windings.
Die kern word saamgestel uit ysterringplate met groewe aan die binnekant.'n Pakket word uit die plate gevorm, die styfheid en stewigheid van die struktuur word gegee deur sweis of klink.In die kern word groewe gemaak om die wikkelings te lê, en elke uitsteeksel is 'n juk (kern) vir die wikkeldraaie.Die kern word saamgestel uit plate met 'n dikte van 0,8-1 mm, gemaak van spesiale grade yster of ferrolegerings met 'n sekere magnetiese deurlaatbaarheid.Daar kan vinne aan die buitekant van die stator wees om hitteafvoer te verbeter, asook verskeie groewe of uitsparings om by die kragopwekkerbehuising vas te maak.
Drie-fase kragopwekkers gebruik drie windings, een per fase.Elke wikkeling is gemaak van koper-geïsoleerde draad met groot deursnee (met 'n deursnee van 0,9 tot 2 mm of meer), wat in 'n sekere volgorde in die groewe van die kern geplaas word.Die windings het terminale waarvan wisselstroom verwyder word, gewoonlik is die aantal penne drie of vier, maar daar is stators met ses terminale (elkeen van die drie windings het sy eie terminale vir die maak van verbindings van een of ander tipe).
In die groewe van die kern is daar 'n isolerende materiaal wat die isolasie van die draad teen skade beskerm.Ook, in sommige tipes stators, kan isolerende wiggies in die groewe ingevoeg word, wat addisioneel dien as 'n fixator vir die kronkeldraaie.Die statorsamestelling kan addisioneel met epoksieharse of vernis geïmpregneer word, wat die integriteit van die struktuur verseker (verskuiwing van draaie voorkom) en die elektriese isolerende eienskappe daarvan verbeter.
Die stator is stewig in die kragopwekkerhuis gemonteer, en vandag is die ontwerp wat die meeste gebruik word waarin die statorkern as 'n liggaamsdeel optree.Dit word eenvoudig geïmplementeer: die stator is vasgeklem tussen twee deksels van die kragopwekkerbehuising, wat met knoppies vasgedraai word - so 'n "toebroodjie" laat jou toe om kompakte ontwerpe te skep met doeltreffende verkoeling en gemak van onderhoud.Die ontwerp is ook gewild, waarin die stator gekombineer word met die voorblad van die kragopwekker, en die agterblad is verwyderbaar en bied toegang tot die rotor, stator en ander dele.
Tipes en kenmerke van stators
Die stators van die kragopwekkers verskil in die aantal en vorm van die groewe, die skema om die windings in die groewe te lê, die bedradingsdiagram van die windings en die elektriese eienskappe.
Volgens die aantal groewe vir die draaie van die windings, is stators van twee tipes:
• Met 18 gleuwe;
• Met 36 gleuwe.
Vandag is die 36-gleuf-ontwerp die algemeenste, aangesien dit beter elektriese werkverrigting bied.Kragopwekkers met stators met 18 groewe kan vandag op sommige huishoudelike motors van vroeë vrystellings gevind word.
Volgens die vorm van die groewe is stators van drie tipes:
• Met oop groewe - groewe van reghoekige deursnee, benodig hulle bykomende fiksasie van die kronkeldraaie;
• Met semi-geslote (wigvormige) groewe - die groewe is na bo taps, dus word die wikkelspoele vasgemaak deur isolerende wiggies of kambrieke (PVC-buise) in te sit;
• Met semi-geslote groewe vir windings met enkeldraaispoele - die groewe het 'n komplekse deursnee om een of twee windings groot deursnee draad of draad in die vorm van 'n wye band te lê.
Volgens die wikkelingskema is stators van drie tipes:
• Met 'n lus (lus verspreide) kring - die draad van elke wikkeling word in die groewe van die kern geplaas met lusse (gewoonlik word een draai in inkremente van twee groewe gelê, die draaie van die tweede en derde windings word in hierdie groewe geplaas - dus verkry die windings die verskuiwing wat nodig is om 'n drie-fase wisselstroom op te wek);
• Met 'n golfgekonsentreerde stroombaan - die draad van elke wikkeling word in golwe in die groewe geplaas, wat hulle van die een kant na die ander omseil, en in elke groef is daar twee draaie van een wikkeling wat in een rigting gerig is;
• Met 'n golfverspreide stroombaan - die draad word ook in golwe gelê, maar die draaie van een wikkeling in die groewe is in verskillende rigtings gerig.
Vir enige tipe stapeling het elke wikkeling ses draaie wat oor die kern versprei is.
Ongeag die metode om die draad te lê, is daar twee skemas om die windings te verbind:
• "Ster" - in hierdie geval is die windings in parallel verbind (die punte van al drie windings is by een (nul) punt verbind, en hul aanvanklike terminale is vry);
• "Driehoek" - in hierdie geval word die windings in serie verbind (die begin van een winding met die einde van die ander).
Wanneer die windings met 'n "ster" verbind word, word 'n hoër stroom waargeneem, hierdie stroombaan word gebruik op kragopwekkers met 'n krag van nie meer as 1000 watt nie, wat doeltreffend teen lae snelhede werk.Wanneer die windings met 'n "driehoek" verbind word, word die stroom verminder (1,7 keer relatief tot die "ster"), maar kragopwekkers met so 'n verbindingskema werk beter by hoë drywings, en 'n geleier met 'n kleiner deursnit kan gebruik vir hul windings.
Dikwels, in plaas van 'n "driehoek", word 'n "dubbelster" stroombaan gebruik, in welke geval die stator nie drie nie, maar ses windings moet hê - drie windings word deur 'n "ster" verbind, en twee "sterre" is verbind met die las parallel.
Wat prestasie betref, vir stators, is die belangrikste ding die nominale spanning, drywing en nominale stroom in die windings.Volgens die nominale spanning word stators (en kragopwekkers) in twee groepe verdeel:
• Met 'n wikkelspanning van 14 V - vir voertuie met 'n boordnetwerkspanning van 12 V;
• Met 'n spanning in die windings van 28 V - vir toerusting met 'n boordnetwerkspanning van 24 V.
Die kragopwekker produseer 'n hoër spanning, aangesien 'n spanningsval onvermydelik in die gelykrigter en stabiliseerder voorkom, en by die ingang van die kragnetwerk aan boord word 'n normale spanning van 12 of 24 V reeds waargeneem.
Die meeste kragopwekkers vir motors, trekkers, busse en ander toerusting het 'n nominale stroom van 20 tot 60 A, 30-35 A is genoeg vir motors, 50-60 A vir vragmotors, kragopwekkers met 'n stroom van tot 150 of meer A word geproduseer vir swaar toerusting.
Werksbeginsel van Generator Stator
Die werking van die stator en die hele kragopwekker is gebaseer op die verskynsel van elektromagnetiese induksie - die voorkoms van stroom in 'n geleier wat in 'n magnetiese veld beweeg of in 'n wisselende magnetiese veld rus.In motoropwekkers word die tweede beginsel gebruik - die geleier waarin die stroom ontstaan, is in rus, en die magnetiese veld verander voortdurend (roteer).
Wanneer die enjin begin, begin die generatorrotor draai, terselfdertyd word spanning vanaf die battery na sy opwindende wikkeling gelewer.Die rotor het 'n meerpolige staalkern, wat, wanneer stroom op die wikkeling toegepas word, onderskeidelik 'n elektromagneet word, die roterende rotor skep 'n afwisselende magneetveld.Die veldlyne van hierdie veld sny die stator wat rondom die rotor geleë is.Die statorkern versprei die magnetiese veld op 'n sekere manier, sy kraglyne kruis die draaie van die werkende windings - as gevolg van elektromagnetiese induksie word 'n stroom daarin opgewek, wat van die terminale van die wikkeling verwyder word, gaan die gelykrigter binne, stabiliseerder en die netwerk aan boord.
Met 'n toename in enjinspoed word 'n deel van die stroom vanaf die stator-werkwikkeling na die rotorveldwikkeling gevoer - die kragopwekker gaan dus in selfopwekkingsmodus en benodig nie meer 'n derdepartystroombron nie.
Tydens werking ervaar die stator van die kragopwekker verhitting en elektriese ladings, en dit word ook aan negatiewe omgewingsinvloede blootgestel.Met verloop van tyd kan dit lei tot agteruitgang van die isolasie tussen die windings en elektriese onklaarraking.In hierdie geval moet die stator herstel of heeltemal vervang word.Met gereelde instandhouding en tydige vervanging van die stator, sal die kragopwekker betroubaar dien en die motor stabiel van elektriese energie voorsien.
Postyd: 24 Aug. 2023