Әрбір заманауи көлік борттық электр жүйесі мен оның барлық құрылғыларының жұмысы үшін ток тудыратын электр генераторымен жабдықталған.Генератордың негізгі бөліктерінің бірі - қозғалмайтын статор.Генератордың статоры дегеніміз не, ол қалай жұмыс істейді және жұмыс істейді, осы мақалада оқыңыз.
Генератор статорының мақсаты
Қазіргі заманғы автомобильдерде және басқа көліктерде өздігінен қоздырғышы бар синхронды үш фазалы генераторлар қолданылады.Әдеттегі генератор корпуста бекітілген статордан, қоздыру орамасы бар ротордан, щеткадан (өріс орамына ток беретін) және түзеткіш қондырғыдан тұрады.Барлық бөлшектер қозғалтқышқа орнатылған және иінді біліктен белдік жетегі бар салыстырмалы түрде ықшам конструкцияға жиналған.
Статор - бұл жұмыс орамасы бар автомобиль генераторының қозғалмайтын бөлігі.Генератордың жұмысы кезінде статор орамдарында электр тогы пайда болады, ол түрлендіріледі (түзетіледі) және борттық желіге беріледі.
Генератор статорының бірнеше функциялары бар:
• Электр тогы пайда болатын жұмыс орамасын тасымалдайды;
• Жұмыс орамасын орналастыру үшін дене бөлігінің қызметін орындайды;
• Жұмыс орамының индуктивтілігін арттыру және магнит өрісінің сызықтарын дұрыс бөлу үшін магниттік тізбек рөлін атқарады;
• Жылу қабылдағыш ретінде әрекет етеді - қыздыру орамаларынан артық жылуды жояды.
Барлық статорлар негізінен бірдей дизайнға ие және әртүрлі түрлері бойынша ерекшеленбейді.
Генератор статорының конструкциясы
Құрылымдық жағынан статор үш негізгі бөліктен тұрады:
• Сақина өзегі;
• Жұмыс орамасы (орамалар);
• Орамдарды оқшаулау.
Өзек ішкі жағында ойықтары бар темір сақиналы пластиналардан құрастырылған.Пластиналардан қаптама қалыптасады, құрылымның қаттылығы мен беріктігі дәнекерлеу немесе тойтару арқылы беріледі.Өзекте орамдарды төсеу үшін ойықтар жасалады, ал әрбір шығыңқы орама бұрылыстары үшін қамыт (өзек) болып табылады.Өзек белгілі бір магниттік өткізгіштігі бар темірдің арнайы маркаларынан немесе ферроқорытпалардан жасалған қалыңдығы 0,8-1 мм пластиналардан құрастырылады.Статордың сыртқы жағында жылуды таратуды жақсарту үшін қанаттар, сондай-ақ генератор корпусымен қондыру үшін әртүрлі ойықтар немесе ойықтар болуы мүмкін.
Үш фазалы генераторлар үш ораманы пайдаланады, бір фазада.Әрбір орама өзек ойықтарында белгілі бір ретпен орналастырылған үлкен көлденең қиманың (диаметрі 0,9-дан 2 мм немесе одан да көп) мыс оқшауланған сымнан жасалған.Орамдарда айнымалы ток жойылатын терминалдар бар, әдетте түйреуіштердің саны үш немесе төрт, бірақ алты терминалы бар статорлар бар (үш ораманың әрқайсысында бір немесе басқа түрдегі қосылымдарды жасау үшін өз терминалдары бар).
Өзекшенің ойықтарында сымның оқшаулауын зақымданудан қорғайтын оқшаулағыш материал бар.Сондай-ақ, статорлардың кейбір түрлерінде ойықтарға оқшаулағыш сыналарды салуға болады, олар орам бұрылыстары үшін қосымша бекітуші ретінде әрекет етеді.Статор жинағын эпоксидті шайырлармен немесе лактармен қосымша сіңдіруге болады, бұл құрылымның тұтастығын қамтамасыз етеді (бұрылыстардың ауысуын болдырмайды) және оның электрлік оқшаулау қасиеттерін жақсартады.
Статор генератордың корпусында қатты орнатылған және бүгінгі күні ең жиі қолданылатын конструкция статор өзегі корпустың бөлігі ретінде әрекет етеді.Бұл қарапайым түрде жүзеге асырылады: статор генератор корпусының екі қақпағы арасында қысылады, олар шпилькалармен бекітіледі - мұндай «сэндвич» тиімді салқындату және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы бар ықшам конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді.Дизайн да танымал, онда статор генератордың алдыңғы қақпағымен біріктірілген, ал артқы қақпақ алынбалы және роторға, статорға және басқа бөліктерге қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
Статорлардың түрлері мен сипаттамалары
Генераторлардың статорлары ойықтардың саны мен пішіні, ойықтардағы орамдарды төсеу схемасы, орамалардың электрлік схемасы және электрлік сипаттамалары бойынша ерекшеленеді.
Орамдардың бұрылыстарына арналған ойықтар саны бойынша статорлар екі түрге бөлінеді:
• 18 слотпен;
• 36 слоттары бар.
Бүгінгі таңда 36 ұяшықты дизайн ең жиі пайдаланылады, өйткені ол жақсы электрлік өнімділікті қамтамасыз етеді.Бүгінгі күні 18 ойығы бар статорлары бар генераторларды кейбір ерте шығарылған отандық автомобильдерден табуға болады.
Ойықтардың пішіні бойынша статорлар үш түрге бөлінеді:
• Ашық ойықтармен - тік бұрышты көлденең қиманың ойықтары, олар орама бұрылыстарын қосымша бекітуді талап етеді;
• Жартылай тұйық (сына тәрізді) ойықтармен - ойықтар жоғары қарай тарылтады, сондықтан орама катушкалар оқшаулағыш сыналарды немесе камбрикаларды (ПВХ түтіктері) салу арқылы бекітіледі;
• Бір айналымды катушкалар бар орамаларға арналған жартылай жабық ойықтармен - ойықтар үлкен диаметрлі сымның немесе кең таспа түріндегі сымның бір немесе екі айналымын төсеу үшін күрделі көлденең қимасы бар.
Орамдарды төсеу схемасына сәйкес статорлар үш түрге бөлінеді:
• Ілмекпен (ілмекті бөлінген) сұлбамен – әрбір орамның сымы ілмектер бар өзек ойықтарына орналастырылады (әдетте бір айналым екі ойықтың қадамдарымен салынады, екінші және үшінші орамалардың бұрылыстары осы ойықтарға орналастырылады). - осылайша орамдар үш фазалы айнымалы токты генерациялау үшін қажетті ығысуды алады);
• Толқынды шоғырланған контурмен - әрбір орамның сымы ойықтарға толқындармен орналастырылады, оларды бір жағынан екінші жағынан айналып өтеді және әрбір ойықта бір бағытқа бағытталған бір орамның екі бұрылысы болады;
• Толқынды тарату тізбегімен - сым да толқындармен салынады, бірақ ойықтардағы бір орамның бұрылыстары әртүрлі бағыттарға бағытталған.
Кез келген жинақтау түрі үшін әрбір орамда өзекке бөлінген алты айналым бар.
Сымды төсеу әдісіне қарамастан, орамдарды қосудың екі схемасы бар:
• «Жұлдыз» - бұл жағдайда орамдар параллель жалғанған (барлық үш орамның ұштары бір (нөл) нүктеде қосылған, ал олардың бастапқы қысқыштары бос);
• «Үшбұрыш» - бұл жағдайда орамдар тізбектей жалғанады (бір орамның басы екіншісінің соңымен).
Орамдарды «жұлдызшамен» қосу кезінде жоғары ток байқалады, бұл схема төмен жылдамдықта тиімді жұмыс істейтін 1000 Вт-тан аспайтын қуаты бар генераторларда қолданылады.Орамдарды «үшбұрышпен» қосқанда, ток азаяды («жұлдызға» қатысты 1,7 есе), алайда мұндай қосылу схемасы бар генераторлар жоғары қуаттарда жақсы жұмыс істейді, ал кішірек қиманың өткізгіші болуы мүмкін. олардың орамдары үшін пайдаланылады.
Көбінесе «үшбұрыштың» орнына «қос жұлдыз» тізбегі қолданылады, бұл жағдайда статордың үш емес, алты орамасы болуы керек - үш орам «жұлдыз» арқылы қосылады, ал екі «жұлдыз» қосылады. параллель жүктеме.
Өнімділік тұрғысынан статорлар үшін ең маңыздысы номиналды кернеу, қуат және орамалардағы номиналды ток болып табылады.Номиналды кернеу бойынша статорлар (және генераторлар) екі топқа бөлінеді:
• 14 В орамасының кернеуі кезінде - борттық желі кернеуі 12 В автомобильдер үшін;
• Орамдардағы кернеуі 28 В – борттық желі кернеуі 24 В болатын жабдық үшін.
Генератор жоғары кернеуді шығарады, өйткені түзеткіш пен тұрақтандырғышта кернеудің төмендеуі сөзсіз орын алады, ал борттық электр желісіне кіре берісте 12 немесе 24 В қалыпты кернеу байқалады.
Автомобильдерге, тракторларға, автобустарға және басқа да жабдықтарға арналған генераторлардың көпшілігінің номиналды тогы 20-дан 60 А-ға дейін, жеңіл автомобильдер үшін 30-35 А жеткілікті, жүк машиналары үшін 50-60 А, ток күші 150 және одан да көп А генераторлар шығарылады. ауыр техникаға арналған.
Статор генераторының жұмыс принципі
Статордың және бүкіл генератордың жұмысы электромагниттік индукция құбылысына - магнит өрісінде қозғалатын немесе айнымалы магнит өрісінде жатқан өткізгіште токтың пайда болуына негізделген.Автомобиль генераторларында екінші принцип қолданылады - ток пайда болатын өткізгіш тыныштықта, ал магнит өрісі үнемі өзгеріп отырады (айналуда).
Қозғалтқыш іске қосылған кезде генератор роторы айнала бастайды, сонымен бірге батареядан кернеу оның қызықты орамына беріледі.Ротордың көп полюсті болат өзегі бар, ол орамға ток түскенде электромагнитке айналады, сәйкесінше айналмалы ротор айнымалы магнит өрісін жасайды.Бұл өрістің өріс сызықтары ротордың айналасында орналасқан статорды қиып өтеді.Статор өзегі магнит өрісін белгілі бір жолмен таратады, оның күш сызықтары жұмыс орамдарының бұрылыстарын кесіп өтеді - электромагниттік индукцияның арқасында оларда ток пайда болады, ол орамның терминалдарынан шығарылады, түзеткішке түседі, тұрақтандырғыш және борттық желі.
Қозғалтқыштың айналу жылдамдығының жоғарылауымен статордың жұмыс орамасынан токтың бір бөлігі ротордың өріс орамына беріледі - осылайша генератор өздігінен қозу режиміне өтеді және енді үшінші тараптың ток көзін қажет етпейді.
Жұмыс кезінде генератордың статоры жылыту және электрлік жүктемелерді бастан кешіреді, сонымен қатар ол қоршаған ортаның теріс әсеріне ұшырайды.Уақыт өте келе бұл орамдар арасындағы оқшаулаудың нашарлауына және электр тогының бұзылуына әкелуі мүмкін.Бұл жағдайда статорды жөндеу немесе толығымен ауыстыру қажет.Тұрақты техникалық қызмет көрсету және статорды уақтылы ауыстыру кезінде генератор сенімді қызмет етеді, автомобильді электр энергиясымен тұрақты қамтамасыз етеді.
Жіберу уақыты: 24 тамыз 2023 ж