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

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 некотором смысле это правда.
Однако на самом деле статор — это только кусок. 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 задаваемых вопросов, связанных 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?

Приступим.

Что такое статор?

Статор стационарный 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 только 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 обеспечивает опору для сердечника статора. Сердечник статора обычно представляет собой тонкие стальные пластины, вставленные в обмотку статора, а обмотка статора (или катушка статора) изготовлена ​​из изолированного медного провода.

Когда подается электрический ток, сердечник статора и обмотка статора вместе становятся электромагнитом.

Далее давайте посмотрим, что делает эта электромагнитная составляющая.

Что делает статор?

Энергия течет через статор к вращающемуся ротор.

Статор всегда неподвижен при этом ротор вращается либо внутри него, либо вокруг него.
Таким образом, статор может действовать как:

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

• Якорь, в котором катушки движущегося поля на роторе воздействуют на статор, создавая выходной сигнал. .

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 вращающийся ротор, производящий рабочее движение.

• Генератор или генератор: В этих устройствах статор преобразует вращающееся магнитное поле ротора к электрическому току.

Статор не ограничивается электродвигательными приложениями, 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.

А 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.

5 часто задаваемых вопросов, связанных со статором

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

1. Как работают статор и ротор?

Чтобы получить общее представление о совместной работе статора и ротора в электрической машине, давайте рассмотрим типичный асинхронный двигатель:

А. Как работает статор

В раме статора находится сердечник статора, на который намотана катушка статора.

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

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

Б. Как работает ротор

Ротор представляет собой 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 с заделанными в его поверхность медными или алюминиевыми проводниками (представляющими 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 так же, но не совсем.
Автомобильный генератор переменного тока представляет собой автономный, установленный снаружи компонент, который создает выход постоянного тока (DC). Это универсальный блок, который вырабатывает необходимую мощность автомобиля.

Меньший мотоцикл требует более простой системы, чем обычные автомобильные генераторы. «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 мог состоять из двух отдельных частей в старых велосипедах, но в более современных конструкциях они объединены в один блок.

До статора (и систем генератора переменного тока) на мотоциклах использовалось магнето. Магнето выполняло ту же функцию, что и статор, включая подачу питания на свечу зажигания двигателя, но имело более простую форму.

3. Что может вызвать отказ статора мотоцикла?

Вот две наиболее распространенные причины выхода из строя статора мотоцикла:

А. Использование и износ со временем

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

Б. 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.

• Индукция (асинхронная): 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, а 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 размещен 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 коллекторные двигатели постоянного тока, но устроены так же, но без щеток. Они используют специализированную схему для управления скоростью и направлением двигателя.

Двигатели постоянного тока питаются от батарей или какого-либо другого источника питания, который генерирует постоянное напряжение, и они 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.