šta je stator i rotor u asinhronom motoru

Stator je stacionarni (fiksni) dio asinhronog motora, montiran na okvir motora. Njegova primarna funkcija je stvaranje rotirajućeg magnetnog polja (RMF) kada je na njega priključen AC napajanje. Ovo rotirajuće magnetno polje je pokretačka sila koja indukuje kretanje u rotoru.

1. Struktura statora

Stator se sastoji od tri glavna dijela:

• Jezgro statora: Napravljen od tankih, laminiranih silikonskih čeličnih limova (0,35-0,5 mm debljine) složenih zajedno. Laminacija se vrši kako bi se minimizirali gubici vrtložnim strujama - struje inducirane u jezgru zbog promjenjivog magnetnog polja, koje bi inače stvaralo toplinu i trošilo energiju. Jezgro ima utore na svojoj unutrašnjoj površini za držanje namotaja statora.

• Namotaji statora: Bakarni ili aluminijski namotaji namotani u proreze jezgre statora. U većini asinhronih motora, stator je trofazni namotaj (povezan u konfiguraciji zvijezda ili trokut), koji se napaja trofaznim napajanjem izmjenične struje. Raspored ovih namotaja je dizajniran tako da kada AC teče kroz njih, nastaje magnetno polje koje rotira konstantnom brzinom (sinhrona brzina).

• Okvir statora: Čvrsta vanjska struktura (obično napravljena od livenog gvožđa ili aluminijuma) koja podržava jezgro statora i štiti unutrašnje komponente. Takođe služi kao hladnjak za odvođenje toplote koja se stvara tokom rada.

2. Funkcija statora

Kada se trofazni AC napaja na namotaje statora, svaka faza stvara magnetno polje koje varira sinusno s vremenom. Kombinacija ovih trofaznih magnetnih polja rezultira jednim rotirajućim magnetnim poljem (RMF) koje se rotira oko ose statora brzinom koja se nazivasinhrona brzina(Ns). Sinhrona brzina ovisi o frekvenciji napajanja izmjeničnom strujom (f) i broju parova polova (P) u statoru, dato formulom: Ns=(120f)/P. Ovo rotirajuće magnetno polje seče kroz provodnike rotora, izazivajući elektromotornu silu (EMF) u rotoru-to je osnova elektromagnetne indukcije u motoru.

Rotor je rotirajući dio indukcionog motora, montiran na osovinu koja se proteže izvan okvira motora. Nalazi se unutar statora, sa malim zračnim razmakom (obično 0,2-2 mm) između jezgara statora i rotora. Funkcija rotora je da pretvara elektromagnetnu energiju indukovanu rotirajućim magnetnim poljem statora u mehaničku energiju, koja pokreće opterećenje (npr. pumpe, ventilatori, transporteri).

Vrste i struktura rotora

Postoje dvije glavne vrste rotora koji se koriste u asinhronim motorima, koji se razlikuju po svojoj konstrukciji i primjeni:

1. Kavezni rotor

Ovo je najčešći tip rotora, nazvan po svojoj sličnosti sa kavezom vjeverice. Njegova struktura uključuje:

•Jezgro rotora: Slično kao i jezgro statora, napravljeno je od laminiranog silikonskog čeličnog lima sa prorezima na njegovoj vanjskoj površini.

• Rotorske šipke: Bakrene ili aluminijumske šipke umetnute u proreze jezgra rotora. Ove šipke su kratko-na oba kraja spojene sa dva debela bakarna ili aluminijumska prstena (nazvana krajnji prstenovi), formirajući zatvorenu petlju.

Kavezni rotor je jednostavan, robustan, jeftin-i zahtijeva minimalno održavanje, što ga čini pogodnim za većinu industrijskih i kućnih primjena (npr. ventilatori, pumpe, kompresori).

2.Wound Rotor

Namotani rotor (koji se naziva i rotor sa kliznim prstenom) ima složeniju strukturu, dizajniranu za primjene koje zahtijevaju promjenjivu brzinu ili veliki startni moment (npr. dizalice, dizalice, drobilice). Njegova struktura uključuje:

•Jezgro rotora: Laminirani silikonski čelični limovi sa utorima za držanje namotaja rotora.

• Namotaji rotora: Tro-fazni namotaji slični namotajima statora, povezani u konfiguraciji zvijezda. Tri kraja namotaja spojena su na tri klizna prstena postavljena na osovinu rotora.

•Klizni prstenovi i četke: Klizni prstenovi su u kontaktu sa stacionarnim karbonskim četkama, koje omogućavaju povezivanje vanjskih otpornika na namotaje rotora. Ovo omogućava kontrolu struje rotora, čime se podešava brzina motora i startni moment.

Funkcija rotora

Kada rotirajuće magnetsko polje statora preseca provodnike rotora, Faradejev zakon elektromagnetne indukcije indukuje EMF u rotoru. Budući da provodnici rotora formiraju zatvorenu petlju (bilo preko krajnjih prstenova u kaveznim rotorima ili vanjskih otpornika u namotanim rotorima), ovaj inducirani EMF stvara struju u rotoru (nazvanu struja rotora). Struja rotora stupa u interakciju sa rotirajućim magnetnim poljem statora, stvarajući mehaničku silu (Lorentzovu silu) koja uzrokuje da se rotor rotira u istom smjeru kao i rotirajuće magnetsko polje.

Ključna karakteristika indukcionih motora je da je brzina rotora (N) uvijek manja od sinhrone brzine (Ns) magnetskog polja statora-ova razlika se nazivaslip(s), dato formulom: s=(Ns - N)/Ns × 100%. Klizanje je neophodno za indukciju (ako je brzina rotora jednaka sinhronoj brzini, ne postoji relativno kretanje između magnetnog polja i provodnika rotora, tako da se EMF ne indukuje). Tipične vrijednosti klizanja za indukcione motore kreću se od 1% do 5% pod punim opterećenjem.