استاتور جزء ثابت ماشین های الکتریکی ( موتورهای الکتریکی ، ژنراتورها ) است. [1] [2]
- ساخت و ساز
یک شار مغناطیسی تحریکی (یا شار مغناطیسی، نماد Φ یا Φ B ، واحد وبر (Wb)) در استاتور ایجاد می شود . [3]
جریان تحریک می تواند یک آهنربای دائمی (دائمی) یا یک آهنربای الکتریکی ایجاد کند . استاتور به شکل یک استوانه توخالی (غلتک) از آهن جامد یا قطعات فرومغناطیسی (عایق از یکدیگر) ورق های [4] که در بسته بندی ها روی هم چیده شده اند ساخته می شود (به این ترتیب اثرات منفی نوسانات میدان مغناطیسی کاهش می یابد). قطب های (مغناطیسی) روی استاتور وجود دارد. در نسخه الکترومغناطیسی، سیم پیچی از سیم عایق ساخته شده از مس (در شیارهای هسته) روی قطب ها وجود دارد . استاتور در محفظه ای نصب می شود که معمولاً از چدن ساخته شده است . در مورد ماشین های با توان کمتر ، محفظه می تواند از پلاستیک یا مواد مناسب دیگر ساخته شود. مس به عنوان یک رسانای بسیار خوب الکتریسیته در تولید سیم پیچ برای کاهش تلفات و بار در موتورها استفاده می شود. [5] آلومینیوم می تواند به عنوان یک ماده جایگزین استفاده شود . اگرچه ارزان‌تر و سبک‌تر است، اما رسانایی الکتریکی کمتری نسبت به مس دارد و در موتورهای کم‌مصرف که فقط گاهی اوقات و در فواصل زمانی کوتاه کار می‌کنند، استفاده می‌شود. [6]
هنگامی که یک جریان مستقیم از سیم پیچ های استاتور عبور می کند ، یک نیروی تحریک مغناطیسی استاتور و یک شار استاتور ایجاد می شود. از آنجایی که جریان جریان مستقیم است و شار استاتور ساکن است. در ماشین های سنکرون، سیم پیچ استاتور چند فاز است و جریان مستقیم از سیم پیچ های روتور عبور می کند. تعداد قطب های استاتور این ماشین ها برابر است با تعداد قطب های روتور . [7] روش ساخت برای اکثر نسخه ها مشابه است، مهم ترین تفاوت در تعداد قطب ها است، از حداقل دو تا بیش از صد. [8]
شیارهای استاتور موتورهای القایی مشابه استاتور ماشین های سنکرون ساخته می شوند . [9]
- سیم پیچی استاتور
ارتفاع ولتاژ القا شده در سیم‌پیچ‌های استاتور به قدرت شار مغناطیسی ، سرعت چرخش روتور و تعداد سیم‌پیچ‌های استاتور بستگی دارد. سیم‌پیچ‌ها در استاتور را می‌توان به روش‌های مختلفی مرتب کرد که به موجب آن باید یک تغییر فاز 120 درجه حفظ شود و مقادیر ولتاژ خروجی (در ژنراتور ) باید تا حد امکان نزدیک به شکل سینوسی ایده‌آل و با کمترین هارمونیک باشد. انحرافات تا حد امکان سیم پیچ ها را می توان به صورت “ستاره” یا “مثلث” (یعنی “Y” یا “مثلث”) متصل کرد.
- خنک کننده استاتور
ماشین های الکتریکی معمولاً با انتشار خود به خود گرما از طریق پوشش به محیط خنک می شوند. خنک‌کاری را می‌توان با نصب تیغه‌هایی روی محور روتور برای گردش سریع‌تر هوا ، ایجاد دنده‌هایی روی محفظه برای افزایش سطح انتقال حرارت و غیره بهبود بخشید. سیستم‌های خنک‌کننده سیم‌پیچ استاتور کارآمدتر از یک خنک‌کننده تشکیل شده‌اند که در آن محیط تبادل حرارتی می‌تواند آب ، روغن یا سیال مناسب دیگری باشد .
- برچسب ها
روی محفظه ماشین های الکتریکی باید صفحه ای حاوی اطلاعات زیر قرار گیرد:
- نام سازنده،
- ولتاژ ؛ ولت (V)
- قدرت جریان ، آمپر (A)
- فرکانس فعلی ،
- توان ، وات (W)
- تعداد انقلاب ها،
- روش اتصال سیم پیچ استاتور،
- دمای کارکرد یا مدت زمان کار تحت بار و غیره
حقایق جالب
موتور یونیورسال یک موتور کلکتور با تحریک سری است که می تواند هم بر روی جریان مستقیم و هم با جریان متناوب کار کند . ساخت آن بسیار ساده است، کل مدار مغناطیسی از ورقه های نازک ساخته شده است. ابعاد کوچک و سرعت چرخش بالایی دارد به همین دلیل استفاده از آن ها در لوازم خانگی و مانند آن رواج دارد.
ماشین‌های DC نسبت به ماشین‌های الکتریکی که با جریان مستقیم کار می‌کنند، گران‌تر، نگهداری مشکل‌تر و طول عمر کمتری دارند. اینها دلایلی هستند که ژنراتورهای جریان مستقیم از حالت استفاده خارج می شوند و با یکسو کننده های نیمه هادی جایگزین می شوند.