ساختمان استاتور



1- هسته مغناطیسی استاتور

هسته ای استوانه ای شکل که از روی هم چیدن منظم ورق های فولادی سیلیس ایجاد می شود و گرید و مارک آن بر اساس توان الکتروموتورهای مختلف تغییر متفاوت است. این نوع هسته مغناطیسی به صورت ورقه ورقه بوده که با پوششی عایق و شفاف با ضخامت 1/0 میلی متر به یکدیگر پرس شده اند. دلیل این نوع طراحی نیز جلوگیری از تلفات جریان های گردابی یا فوکو و کاهش آن بوده است. ورق های مغناطیسی مورد استفاده در ساخت این نوع هسته ها از انواع مختلفی برخوردار بوده و در کلاس های گوناگون A، B، C و D تقسیم بندی می شوند که هر یک گشتاور مختلفی را دارند.

برای ساخت این نوع هسته مغناطیسی یک سری قالب را ساخته سپس ورق های هسته به شکل مناسب پانچ و بریده شده و بعد از چیده شدن روی هم پرس می شوند. از یک میدان مغناطیسی انتظار می رود که نفوذپذیری بالا، چگالی شار اسباع بالا و تلفات پایین داشته باشد اما چنین چیزی در عمل ممکن نیست. بنابراین مقداری سیلیسیوم به آهن نرم اضافه می شود تا مقاومت را افزایش داده و نیروی پسماند تا حد زیادی کاهش پیدا کند. ضمن اینکه با این کار خواص مغناطیسی نیز تا مدت طولانی افزایش پیدا خواهد کرد. البته این نکته را هم فراموش نکنید که وجود سیلیس باعث کاهش ناچیز چگالی اشباع بار نیز می شود. میزان حداکثر سیلیس در مواد تجاری حدودا 4/3 درصد می باشد. البته از آلیاژهای دیگری نظیر آهن-کبالت و آهن-نیکل نیز به عنوان آلیاژهای رایج در ساخت هسته های مغناطیسی استفاده می شود.


2- سیم پیچی استاتور

در ساخت سیم پیچی استاتور به طور معمول از هادی مس استفاده می شود و سپس آن را عایق می کنند و در نهایت در شیارهای محیط داخلی استاتور قرار می دهند. طراحی و نوع این ساختار بستگی به موارد مختلفی از جمله ولتاژ کار موتور، توان، سرعت و فرکانس تغذیه دارد. جهت سیم پیچی استاتور از از کویل هایی استفده می شود که پس از جایگذاری در شیارهای استاتور با توجه به آرایش مورد نظر به یکدیگر متصل خواهند شد. در ساخت این نوع سیم پیچ ها باید از ماده ای ایده آل استفاده کرد که خواصی مانند هدایت الکتریکی زیاد، مقاومت حرارتی با ضریب کم، استحکام مکانیکی کافی، قابلیت جوشکاری و قابلیت لحیم کاری جهت اتصال مطمئن و با مقاومت الکتریکی پایین داشته باشد.

یکی از بهترین گزینه هایی که برای انجام این کار وجود دارد مس فلزی بسیار نرم و دارای قابلیت کشش می باشد. این نوع مس از قابلیت قالب پذیری، چکش خواری، پرداخت و غلتک کاری برخوردار بوده و به دلیل رسانایی الکتریکی بسیار بالا و خواص مکانیکی عالی که دارد در حال حاضر پرکاربردترین ماده مورد استفاده در سیم پیچ های ماشین های الکتریکی است. البته گاها نیز از آلیاژهایی با مقاومت بالاتر و پرداخت شوندگی بهتر استفاده می شود. یکی از متداول ترین این آلیاژها افزودن بریلیوم به مس است که مقاومت بالایی در برابر خوردگی و فرسایش داشته و قابلیت تبدیل به شکل فنر و نوار را دارد. جالب است بدانید که مقاومت این آلیاژ حدود 3 الی 6 برابر مقاومت مس است. از دیگر آلیاژهای مورد استفاده می توان به آلیاژ مس- کادمیوم اشاره داشت که خشک تر و سخت تر بوده و نیروی کششی آن نسبت به مس بیشتر است. استفاده از این نوع آلیاژ در ساخت میله های روتور کاملا رایج است. به جز موارد یاد شده آلیاژهای دیگری از مس مانند نقره و برنز نیز وجود دارند که معمولا در موارد خاصی از جمله جاروبک در موتورهای DC به کار برده می شود.


ساختمان روتور
روتور یک موتور القایی در الکتروموتور است که از دو قسمت هسته مغناطیسی و سیم پیچ روتور تشکیل شده است. هسته روتور مانند هسته استاتور به شکل ورقه ورقه بوده و از جنس فولاد می باشد. اما سیم پیچ روتور به دو دسته مختلف روتور قفسی و روتور سیم پیچی شده تقسیم می شود. روتور قفسی از یک مجموعه هادی از جنس مس یا آلومینییوم تشکیل شده و بدون هیچگونه عایق در شیارهای سطح خارجی هسته قرار می گیرد. سیم پیچی روتور شده نوع دیگری از روتور بوده که در واقع آینه ای از سیم پیچی استاتور بوده و هادی های آن در بین فازها و با هسته عایق می شوند.

از جمله الکتروموتورهای حرفه ای موجود در جهان که دارای انواع مختلفی بوده و از بهترین هسته استاتور و روتور بهره می برد الکتروموتور ABB است.

مقاله مرتبط


نحوه راه اندازی الکتروموتورها

این نوع راه انداز دارای یک مقاومت می باشد که شیارهایی بر روی آن وجود دارد.

موتورهای الکتریکی AC

به دلیل اینکه مقدار زیادی از قدرت الکتریکی تولید شده به صورت متناوب است اکثر موتورها به شکلی طراحی می شوند که به جریان متناوب کار کنند.

موتورهای القایی دوفاز

موتورهای القایی برای کار کردن به صورت موتورهای دوفاز و سه فاز طراحی شده اند اما در تمام موارد، جریان متناوب اعمال شده به استاتور یک میدان گردان تولید می کند تا روتور را به همراه خود بکشد.

اصول کار ماشین های الکتریکی

اصول کار ماشین های الکتریکی بدین شکل است که انرژی الکتریکی را به مکانیکی و بالعکس تبدیل می نماید. ماشین های القایی، ماشین های جریان مستقیم (DC) و ماشین های سنکرون از جمله مهم ترین دستگاه هایی هستند که این نوع از تبدیل انرژی را انجام می دهند.