kas yra statorius ir rotorius indukciniame variklyje

Statorius yra stacionari (fiksuota) asinchroninio variklio dalis, sumontuota ant variklio rėmo. Jo pagrindinė funkcija yra sukurti besisukantį magnetinį lauką (RMF), kai prie jo prijungtas kintamosios srovės tiekimas. Šis besisukantis magnetinis laukas yra varomoji jėga, sukelianti rotoriaus judėjimą.

1.Statoriaus struktūra

Statorius susideda iš trijų pagrindinių dalių:

•Statoriaus šerdis: Pagaminta iš plonų, laminuotų silicio plieno lakštų (0,35-0,5 mm storio), sukrautų viena ant kitos. Laminavimas atliekamas siekiant sumažinti sūkurinių srovių nuostolius – sroves, sukeliamas šerdyje dėl besikeičiančio magnetinio lauko, kuris kitu atveju generuotų šilumą ir švaistytų energiją. Šerdies vidiniame paviršiuje yra plyšiai, skirti laikyti statoriaus apvijas.

•Statoriaus apvijos: Varinės arba aliuminio ritės, suvyniotos į statoriaus šerdies angas. Daugumoje indukcinių variklių statorius yra trifazė apvija (prijungta žvaigždute arba trikampiu), kuri tiekiama su trifaziu kintamosios srovės maitinimu. Šių apvijų išdėstymas suprojektuotas taip, kad jais tekant kintamoji srovė, susidaro pastoviu greičiu (sinchroniniu greičiu) besisukantis magnetinis laukas.

•Statoriaus rėmas: standi išorinė konstrukcija (dažniausiai pagaminta iš ketaus arba aliuminio), kuri palaiko statoriaus šerdį ir apsaugo vidinius komponentus. Jis taip pat tarnauja kaip aušintuvas, kuris išsklaido darbo metu susidariusią šilumą.

2. Statoriaus funkcija

Kai į statoriaus apvijas tiekiama trijų-fazių kintamoji srovė, kiekviena fazė sukuria magnetinį lauką, kuris laikui bėgant kinta sinusiškai. Šių trijų fazių magnetinių laukų derinys sukuria vieną besisukantį magnetinį lauką (RMF), kuris sukasi aplink statoriaus ašį greičiu, vadinamusinchroninis greitis(Ns). Sinchroninis greitis priklauso nuo kintamosios srovės maitinimo dažnio (f) ir polių porų skaičiaus (P) statoriuje, apskaičiuojamas pagal formulę: Ns=(120f)/P. Šis besisukantis magnetinis laukas pjauna rotoriaus laidininkus, sukeldamas rotoriuje elektrovaros jėgą (EMF) -tai yra variklio elektromagnetinės indukcijos pagrindas.

Rotorius yra besisukanti indukcinio variklio dalis, sumontuota ant veleno, kuris tęsiasi už variklio rėmo. Jis yra statoriaus viduje, o tarp statoriaus ir rotoriaus šerdžių yra nedidelis oro tarpas (paprastai 0,2–2 mm). Rotoriaus funkcija – statoriaus besisukančio magnetinio lauko sukeltą elektromagnetinę energiją paversti mechanine energija, kuri varo apkrovą (pvz., siurbliai, ventiliatoriai, konvejeriai).

Rotoriaus tipai ir konstrukcija

Asinchroniniuose varikliuose naudojami du pagrindiniai rotorių tipai, kurie skiriasi savo konstrukcija ir pritaikymu:

1.Voverės narvelio rotorius

Tai labiausiai paplitęs rotoriaus tipas, pavadintas dėl panašumo į voverės narvą. Jo struktūra apima:

•Rotoriaus šerdis: Panašiai kaip ir statoriaus šerdis, jis pagamintas iš laminuotų silicio plieno lakštų su plyšiais išoriniame paviršiuje.

• Rotorių strypai: Variniai arba aliuminio strypai įkišti į rotoriaus šerdies angas. Šie strypai yra trumpai sujungti-iš abiejų galų dviem storais variniais arba aliuminio žiedais (vadinamais galiniais žiedais), kurie sudaro uždarą kilpą.

Voverės narvelio rotorius yra paprastas, tvirtas, nebrangus-ir reikalauja minimalios priežiūros, todėl tinka daugeliui pramoninių ir buitinių įrenginių (pvz., ventiliatoriams, siurbliams, kompresoriams).

2.Žaizdų rotorius

Suvyniotas rotorius (taip pat vadinamas slydimo žiedo rotoriumi) yra sudėtingesnės struktūros, skirtas naudoti, kai reikalingas kintamas greitis arba didelis paleidimo sukimo momentas (pvz., kranai, liftai, trupintuvai). Jo struktūra apima:

•Rotoriaus šerdis: Laminuoti silicio plieno lakštai su plyšiais rotoriaus apvijoms laikyti.

•Rotoriaus apvijos: trijų{0}}fazių apvijos, panašios į statoriaus apvijas, sujungtos žvaigždute. Trys apvijų galai yra sujungti su trimis slydimo žiedais, sumontuotais ant rotoriaus veleno.

• Slydimo žiedai ir šepečiai: Slydimo žiedai liečiasi su stacionariais angliniais šepečiais, kurie leidžia prie rotoriaus apvijų prijungti išorinius rezistorius. Tai leidžia valdyti rotoriaus srovę, taip reguliuojant variklio greitį ir paleidimo momentą.

Rotoriaus funkcija

Kai statoriaus besisukantis magnetinis laukas perkerta rotoriaus laidininkus, Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnis rotoriuje sukelia EML. Kadangi rotoriaus laidininkai sudaro uždarą kilpą (per galinius žiedus voverės narveliuose rotoriuose arba išorinius rezistorius suvyniotuose rotoriuose), šis sukeltas EML sukuria srovę rotoriuje (vadinamą rotoriaus srove). Rotoriaus srovė sąveikauja su besisukančiu statoriaus magnetiniu lauku, sukurdama mechaninę jėgą (Lorenco jėgą), dėl kurios rotorius sukasi ta pačia kryptimi kaip ir besisukantis magnetinis laukas.

Pagrindinė indukcinių variklių savybė yra ta, kad rotoriaus greitis (N) visada yra mažesnis už statoriaus magnetinio lauko sinchroninį greitį (Ns){0}}šis skirtumas vadinamaspaslysti(s), apskaičiuota pagal formulę: s=(Ns - N)/Ns × 100%. Slydimas yra būtinas, kad įvyktų indukcija (jei rotoriaus greitis lygus sinchroniniam greičiui, tarp magnetinio lauko ir rotoriaus laidininkų nėra santykinio judėjimo, todėl EML nesukeliama). Tipinės indukcinių variklių slydimo vertės svyruoja nuo 1 % iki 5 % esant pilnai apkrovai.