Sérhvert nútímalegt ökutæki er búið rafrafalli sem framleiðir straum fyrir rekstur rafkerfisins um borð og öll tæki þess.Einn af aðalhlutum rafallsins er fasti statorinn.Lestu um hvað rafall stator er, hvernig það virkar og virkar í þessari grein.
Tilgangur rafall stator
Í nútíma bifreiðum og öðrum farartækjum eru notaðir samstilltir þriggja fasa alternatorar með sjálförvun.Dæmigerður rafall samanstendur af föstum stator sem er fastur í húsi, snúningi með örvunarvindu, burstasamstæðu (sem veitir straum til sviðsvindunnar) og afriðunareiningu.Allir hlutar eru settir saman í tiltölulega þétta hönnun, sem er fest á vélina og er með reimdrif frá sveifarásnum.
Statorinn er fastur hluti bifreiðarrafalls sem ber virka vinda.Við notkun rafalans er það í statorvindunum sem rafstraumur myndast sem er breytt (leiðréttur) og færður inn í netið um borð.
Rafall stator hefur nokkrar aðgerðir:
• Ber vinnuvinda þar sem rafstraumur myndast;
• Framkvæmir hlutverk líkamshluta til að koma til móts við vinnuvinduna;
• gegnir hlutverki segulrásar til að auka inductance vinnuvindunnar og rétta dreifingu segulsviðslína;
• Virkar sem hitaupprennsli - fjarlægir of mikinn hita frá upphitunarvindum.
Allir statorar eru í meginatriðum með sömu hönnun og eru ekki mismunandi í ýmsum gerðum.
Rafall stator hönnun
Byggingarlega séð samanstendur statorinn af þremur meginhlutum:
• Hringkjarni;
• Vinnandi vinda (vinda);
• Einangrun vinda.
Kjarninn er settur saman úr járnhringplötum með rifum að innan.Pakkning er mynduð úr plötunum, stífni og styrkleiki uppbyggingarinnar er gefinn með suðu eða hnoð.Í kjarnanum eru gerðar rifur til að leggja vafningana og er hvert útskot ok (kjarni) fyrir vafningsbeygjurnar.Kjarninn er settur saman úr plötum með þykkt 0,8-1 mm, úr sérstökum járntegundum eða járnblendi með ákveðnu segulgegndræpi.Það geta verið uggar utan á statornum til að bæta hitaleiðni, svo og ýmsar rifur eða útfellingar til að festa við rafallshúsið.
Þriggja fasa rafala nota þrjár vafningar, eina í hverjum fasa.Hver vinda er úr kopar einangruðum vír með stórum þversniði (með þvermál 0,9 til 2 mm eða meira), sem er settur í ákveðinni röð í raufum kjarnans.Vafningarnar eru með skautum þar sem riðstraumur er fjarlægður, venjulega er fjöldi pinna þrír eða fjórir, en það eru statorar með sex skautum (hver af þessum þremur vafningum hefur sínar tengi til að gera tengingar af einni eða annarri gerð).
Í raufum kjarnans er einangrunarefni sem verndar einangrun vírsins gegn skemmdum.Einnig, í sumum gerðum statora, er hægt að setja einangrandi fleyga í raufin, sem að auki virka sem festibúnaður fyrir vinda beygjurnar.Að auki er hægt að gegndreypa statorsamstæðuna með epoxýkvoða eða lökkum, sem tryggir heilleika uppbyggingarinnar (kemur í veg fyrir að snúningur snúist) og bætir rafeinangrandi eiginleika þess.
Statorinn er stífur festur í rafallshúsinu og í dag er algengasta hönnunin þar sem statorkjarninn virkar sem líkamshluti.Þetta er útfært á einfaldan hátt: statorinn er klemmdur á milli tveggja hlífa rafallshússins, sem eru hert með pinnum - slík "samloka" gerir þér kleift að búa til þéttar hönnun með skilvirkri kælingu og auðvelt viðhald.Hönnunin er einnig vinsæl, þar sem statorinn er sameinaður framhlið rafallsins og bakhliðin er færanlegur og veitir aðgang að snúningnum, statornum og öðrum hlutum.
Tegundir og eiginleikar stators
Statorar rafala eru mismunandi í fjölda og lögun raufanna, áætluninni um að leggja vafningarnar í raufin, raflögn á vafningunum og rafeiginleikum.
Samkvæmt fjölda raufa fyrir snúninga vafninganna eru statorar af tveimur gerðum:
• Með 18 raufum;
• Með 36 raufum.
Í dag er 36 rifa hönnunin sú sem er oftast notuð, þar sem hún veitir betri rafafköst.Rafala með statorum með 18 grópum í dag er að finna á sumum innlendum bílum snemma útgáfur.
Samkvæmt lögun grópanna eru statorar af þremur gerðum:
• Með opnum grópum - rifur með rétthyrndum þversniði, þurfa þeir viðbótarfestingu á vinda snúningum;
• Með hálflokuðum (fleyglaga) rifum - raufin eru mjókkuð upp á við, þannig að vafningsspólurnar eru festar með því að setja einangrandi fleyga eða cambrics (PVC rör);
• Með hálflokuðum grópum fyrir vafningar með einsnúningsspólum - rifurnar hafa flókið þversnið til að leggja eina eða tvær snúningar af stórum þvermálsvír eða vír í formi breitt borði.
Samkvæmt vafningslögunarkerfinu eru statorar af þremur gerðum:
• Með lykkju (dreifðri lykkju) hringrás - vír hverrar vinda er settur í raufar kjarnans með lykkjum (venjulega er ein snúning lögð í þrepum af tveimur grópum, snúningur annarrar og þriðju vafninganna eru settar í þessar raufar - þannig að vafningarnar fá þá breytingu sem nauðsynleg er til að mynda þriggja fasa riðstraum);
• Með bylgjuþéttri hringrás - vírinn í hverri vinda er settur í raufin í bylgjum, framhjá þeim frá annarri hlið til hinnar, og í hverri gróp eru tvær snúningar af einum vinda beint í eina átt;
• Með bylgjudreifðri hringrás - vírinn er einnig lagður í bylgjur, en snúningum einnar vinda í grópunum er beint í mismunandi áttir.
Fyrir hvers kyns stöflun hefur hver vinda sex snúninga dreift yfir kjarnann.
Óháð því hvernig vírinn er lagður eru tvö kerfi til að tengja vafningarnar:
• "Star" - í þessu tilviki eru vafningarnar tengdar samhliða (endarnir á öllum þremur vafningunum eru tengdir á einum (núll) punkti og upphafsskautarnir þeirra eru lausir);
• "Þríhyrningur" - í þessu tilviki eru vafningarnar tengdar í röð (upphaf einnar vinda við enda hinnar).
Þegar vafningar eru tengdir við "stjörnu" sést hærri straumur, þessi hringrás er notuð á rafala með afl sem er ekki meira en 1000 vött, sem vinna á skilvirkan hátt á lágum hraða.Þegar vafningarnar eru tengdir með "þríhyrningi" minnkar straumurinn (1,7 sinnum miðað við "stjörnuna"), hins vegar virka rafala með slíkt tengikerfi betur við mikil afl og leiðari með minni þversnið getur verið notað fyrir vinda þeirra.
Oft, í stað „þríhyrnings“, er „tvöfaldur stjörnu“ hringrás notuð, en þá ætti statorinn ekki að hafa þrjár, heldur sex vafningar - þrjár vafningar eru tengdar með „stjörnu“ og tvær „stjörnur“ eru tengdar við álagið samhliða.
Hvað varðar afköst, fyrir stator, er mikilvægast málspenna, afl og nafnstraumur í vafningunum.Samkvæmt nafnspennu er statorum (og rafala) skipt í tvo hópa:
• Með vindspennu 14 V - fyrir ökutæki með netspennu um borð 12 V;
• Með spennu í vafningum upp á 28 V - fyrir búnað með netspennu um borð upp á 24 V.
Rafallinn framleiðir hærri spennu, þar sem spennufall verður óhjákvæmilega í afriðli og sveiflujöfnun, og við innganginn að rafmagnsnetinu um borð er nú þegar venjuleg spenna 12 eða 24 V.
Flestir rafalar fyrir bíla, dráttarvélar, rútur og annan búnað hafa 20 til 60 A málstraum, 30-35 A er nóg fyrir bíla, 50-60 A fyrir vörubíla, rafalar með straum allt að 150 A eða meira eru framleiddir fyrir þungan búnað.
Vinnureglur Generator Stator
Rekstur statorsins og alls rafallsins byggist á fyrirbæri rafsegulsviðs - tilvik straums í leiðara sem hreyfist í segulsviði eða hvílir í segulsviði til skiptis.Í bílarölum er önnur meginreglan notuð - leiðarinn sem straumurinn kemur upp í er í kyrrstöðu og segulsviðið breytist stöðugt (snýst).
Þegar vélin fer í gang byrjar rafala snúningurinn að snúast, á sama tíma er spenna frá rafhlöðunni veitt í spennandi vinda hans.Snúningurinn er með fjölpóla stálkjarna, sem, þegar straumur er lagður á vinduna, verður rafsegul, hver um sig, snúningssnúningurinn skapar til skiptis segulsvið.Sviðslínur þessa reits skera statorinn sem er staðsettur í kringum snúninginn.Statorkjarninn dreifir segulsviðinu á ákveðinn hátt, kraftlínur hans fara yfir beygjur vinnuvindanna - vegna rafsegulöflunar myndast straumur í þeim, sem er fjarlægður frá skautum vindunnar, fer inn í afriðrann, stöðugleika og netkerfi um borð.
Með aukningu á vélarhraða er hluti af straumnum frá vinnuvindu statorsins færður til snúningssviðsvindunnar - þannig að rafallinn fer í sjálförvunarham og þarf ekki lengur straumgjafa frá þriðja aðila.
Meðan á rekstri stendur upplifir stator rafallsins hita- og rafmagnsálag og hann verður einnig fyrir neikvæðum umhverfisáhrifum.Með tímanum getur þetta leitt til rýrnunar á einangrun milli vafninganna og rafmagnsbilunar.Í þessu tilviki þarf að gera við statorinn eða skipta alveg út.Með reglulegu viðhaldi og tímanlega skiptingu á statornum mun rafallinn þjóna áreiðanlegan hátt og veita bílnum stöðugt raforku.
Birtingartími: 24. ágúst 2023