mis on asünkroonmootoris staator ja rootor

Staator on asünkroonmootori statsionaarne (fikseeritud) osa, mis on paigaldatud mootori raamile. Selle peamine ülesanne on genereerida pöörlevat magnetvälja (RMF), kui sellega on ühendatud vahelduvvooluallikas. See pöörlev magnetväli on liikumapanev jõud, mis kutsub esile rootori liikumise.

1.Staatori struktuur

Staator koosneb kolmest põhiosast:

•Staatori südamik: valmistatud õhukestest lamineeritud räniterasest lehtedest (paksus 0,35-0,5 mm), mis on virnastatud. Lamineerimine toimub selleks, et minimeerida pöörisvoolukadusid – muutuva magnetvälja tõttu südamikus indutseeritud voolusid, mis muidu tekitaksid soojust ja raiskaks energiat. Südamiku sisepinnal on pilud staatori mähiste hoidmiseks.

•Staatori mähised: Staatori südamiku piludesse keritud vasest või alumiiniumist mähised. Enamikus asünkroonmootorites on staator kolmefaasiline mähis (ühendatud täht- või kolmnurk-konfiguratsioonis), mis on varustatud kolmefaasilise vahelduvvooluga. Nende mähiste paigutus on konstrueeritud nii, et kui vahelduvvool neist läbi voolab, tekib konstantsel kiirusel (sünkroonkiirusel) pöörlev magnetväli.

•Staatori raam: jäik väliskonstruktsioon (tavaliselt malmist või alumiiniumist), mis toetab staatori südamikku ja kaitseb sisemisi komponente. See toimib ka jahutusradiaatorina töö ajal tekkiva soojuse hajutamiseks.

2.Staatori funktsioon

Kui staatori mähistele antakse kolm-faasilist vahelduvvoolu, loob iga faas magnetvälja, mis muutub ajas sinusoidaalselt. Nende kolmefaasiliste magnetväljade kombinatsioon annab tulemuseks ühe pöörleva magnetvälja (RMF), mis pöörleb ümber staatori telje kiirusega, mida nimetataksesünkroonne kiirus(Ns). Sünkroonkiirus sõltub vahelduvvoolu toite sagedusest (f) ja pooluste paaride arvust (P) staatoris, mis saadakse valemiga: Ns=(120f)/P. See pöörlev magnetväli lõikab läbi rootori juhid, tekitades rootoris elektromotoorjõu (EMF) -see on mootori elektromagnetilise induktsiooni alus.

Rootor on asünkroonmootori pöörlev osa, mis on paigaldatud mootori raamist väljapoole ulatuvale võllile. See asub staatori sees, staatori ja rootori südamiku vahel on väike õhupilu (tavaliselt 0,2-2 mm). Rootori ülesanne on muuta staatori pöörlevast magnetväljast indutseeritud elektromagnetiline energia mehaaniliseks energiaks, mis juhib koormust (nt pumbad, ventilaatorid, konveierid).

Rootori tüübid ja ehitus

Asünkroonmootorites kasutatakse kahte peamist tüüpi rootoreid, mis erinevad oma ehituse ja kasutusala poolest:

1.Orava puuri rootor

See on kõige levinum rootori tüüp, mis on saanud nime selle sarnasuse tõttu orava puuriga. Selle struktuur sisaldab:

•Rootori südamik: Sarnaselt staatori südamikule on see valmistatud lamineeritud räniterasest lehtedest, mille välispinnal on pilud.

•Rootorivardad: Rootori südamiku piludesse sisestatud vask- või alumiiniumvardad. Need vardad on mõlemast otsast-lühistatud kahe paksu vasest või alumiiniumist rõngaga (nn otsarõngad), mis moodustavad suletud ahela.

Oravapuurirootor on lihtne, vastupidav, odav-ja vajab minimaalset hooldust, mistõttu sobib see enamiku tööstuslike ja majapidamisrakenduste jaoks (nt ventilaatorid, pumbad, kompressorid).

2. Haavarootor

Keritud rootoril (nimetatakse ka libisemisrõnga rootoriks) on keerukam struktuur, mis on mõeldud rakenduste jaoks, mis nõuavad muutuvat kiirust või suurt käivitusmomenti (nt kraanad, elevaatorid, purustid). Selle struktuur sisaldab:

•Rootori südamik: Lamineeritud räniterasest lehed piludega rootori mähiste hoidmiseks.

•Rootori mähised: kolm-faasimähist, mis sarnanevad staatori mähistega, ühendatud tähtkonfiguratsioonis. Mähiste kolm otsa on ühendatud kolme libisemisrõngaga, mis on paigaldatud rootori võllile.

• Libisemisrõngad ja -harjad: Libisemisrõngad on kontaktis statsionaarsete söeharjadega, mis võimaldavad ühendada rootori mähistega välistakistid. See võimaldab juhtida rootori voolu, reguleerides seeläbi mootori kiirust ja käivitusmomenti.

Rootori funktsioon

Kui staatori pöörlev magnetväli lõikab läbi rootori juhtmed, indutseerib Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus rootoris elektromagnetvälja. Kuna rootori juhid moodustavad suletud ahela (kas oravapuuri rootorite otsarõngaste või keritud rootorite välistakistite kaudu), tekitab see indutseeritud EMF rootoris voolu (nimetatakse rootori vooluks). Rootori vool interakteerub staatori pöörleva magnetväljaga, tekitades mehaanilise jõu (Lorentzi jõud), mis paneb rootori pöörlema ​​pöörleva magnetväljaga samas suunas.

Asünkroonmootorite põhiomadus on see, et rootori kiirus (N) on alati väiksem kui staatori magnetvälja sünkroonkiirus (Ns)-seda erinevust nimetatakselibisemine(s), antud valemiga: s=(Ns - N)/Ns × 100%. Induktsiooni toimumiseks on libisemine vajalik (kui rootori kiirus võrdub sünkroonse kiirusega, ei toimu magnetvälja ja rootori juhtide vahel suhtelist liikumist, seega ei indutseerita EMF-i). Asünkroonmootorite tüüpilised libisemisväärtused on täiskoormusel vahemikus 1% kuni 5%.