Elke moderne auto is foarsjoen fan in elektryske generator dy't stroom genereart foar de wurking fan it elektryske systeem oan board en al har apparaten.Ien fan 'e wichtichste dielen fan' e generator is de fêste stator.Lês oer wat in generatorstator is, hoe't it wurket en wurket yn dit artikel.
Doel fan de generator stator
Yn moderne auto's en oare auto's wurde syngroane trije-fase alternators mei sels-excitation brûkt.In typyske generator bestiet út in fêste stator fêstmakke yn in húsfesting, in rotor mei in excitation winding, in borstel gearstalling (leverjen fan stroom oan de fjild winding), en in lykrjochter ienheid.Alle ûnderdielen wurde gearstald yn in relatyf kompakt ûntwerp, dat is fêstmakke op 'e motor en hat in riem oandriuwing fan' e crankshaft.
De stator is in fêst ûnderdiel fan in auto alternator dy't draacht in wurkjende winding.Tidens de wurking fan 'e generator is it yn' e statorwindingen ûntstiet in elektryske stroom, dy't wurdt omboud (rjochtfeardige) en fied yn it onboard netwurk.
De generatorstator hat ferskate funksjes:
• Draacht in wurkjende winding wêryn in elektryske stroom wurdt generearre;
• fiert de funksje fan in lichemsdiel om de wurkjende wikkeling te behertigjen;
• Spilet de rol fan in magnetyske sirkwy om de induktânsje fan 'e wurkjende winding te fergrutsjen en de krekte ferdieling fan magnetyske fjildlinen;
• fungearret as in heat sink - ferwideret oerstallige waarmte fan ferwaarming windings.
Alle stators hawwe yn wêzen itselde ûntwerp en ferskille net yn in ferskaat oan soarten.
Generator stator design
Struktureel bestiet de stator út trije haaddielen:
• Ringkearn;
• Working winding (windings);
• Isolaasje fan windings.
De kearn wurdt gearstald út izeren ring platen mei groeven oan de binnenkant.In pakket wurdt foarme út 'e platen, de rigiditeit en soliditeit fan' e struktuer wurdt jûn troch welding of klinken.Yn 'e kearn wurde groeven makke foar it lizzen fan' e windingen, en elke protrusion is in jok (kearn) foar de draaiende bochten.De kearn is gearstald út platen mei in dikte fan 0,8-1 mm, makke fan spesjale klassen fan izer of ferroalloys mei in bepaalde magnetyske permeabiliteit.D'r kinne finnen oan 'e bûtenkant fan' e stator wêze om waarmteferdieling te ferbetterjen, lykas ferskate grooves of útsparrings om te dockjen mei de generatorhúsfesting.
Trije-fase generators brûke trije windings, ien per faze.Elke winding is makke fan koper isolearre draad fan grutte dwerstrochsneed (mei in diameter fan 0,9 oant 2 mm of mear), dy't yn in bepaalde folchoarder yn 'e grooves fan' e kearn pleatst wurdt.De windings hawwe terminals dêr't wikselstroom wurdt fuorthelle, meastal is it oantal pins trije of fjouwer, mar der binne stators mei seis terminals (elk fan de trije windings hat syn eigen terminals foar it meitsjen fan ferbinings fan ien of oare type).
Yn 'e groeven fan' e kearn is d'r in isolearjend materiaal dat de isolaasje fan 'e draad beskermet fan skea.Ek yn guon soarten stators kinne isolearjende kilen yn 'e groeven wurde ynfoege, dy't ek as fixator fungearje foar de draaiende bochten.De stator-assemblage kin ek impregnearre wurde mei epoksyharsen of lak, dy't de yntegriteit fan 'e struktuer garandearret (foarkomt de ferskowing fan bochten) en ferbetteret syn elektryske isolearjende eigenskippen.
De stator is stiif fêstmakke yn 'e generator húsfesting, en hjoed de meast brûkte ûntwerp is dêr't de stator kearn fungearret as in lichem diel.Dit wurdt ienfâldich ymplementearre: de stator wurdt klemd tusken twa deksels fan 'e generatorhúshâlding, dy't mei studs oanstutsen binne - sa'n "sandwich" kinne jo kompakte ûntwerpen meitsje mei effisjinte koeling en maklik ûnderhâld.It ûntwerp is ek populêr, wêrby't de stator wurdt kombinearre mei de foarkant fan 'e generator, en de efterkant is útnimbere en jout tagong ta de rotor, stator en oare dielen.
Soarten en skaaimerken fan stators
De stators fan de generators ferskille yn it oantal en de foarm fan de grooves, it skema fan it lizzen fan de windings yn de grooves, wiring diagram fan windings en de elektryske skaaimerken.
Neffens it oantal groeven foar de bochten fan 'e windings binne stators fan twa soarten:
• Mei 18 slots ;
• Mei 36 slots .
Hjoed, de 36-slot design is de meast brûkte, sa't it jout bettere elektryske prestaasjes.Generators mei stators mei 18 grooves hjoed is te finen op guon ynlânske auto's fan iere releases.
Neffens de foarm fan 'e groeven binne stators fan trije soarten:
• Mei iepen grooves - grooves fan rjochthoekige dwerstrochsneed, se fereaskje ekstra fixaasje fan de winding bochten;
• Mei semi-sletten (wedge-foarmige) groeven - de groeven wurde nei boppen taper, sadat de slingerspulen befestige wurde troch it ynfoegjen fan isolearjende kilen of kambriken (PVC-buizen);
• Mei semi-sletten grooves foar windings mei single-turn coils - de grooves hawwe in komplekse dwerstrochsneed foar it lizzen fan ien of twa draaien fan grutte-diameter tried of tried yn 'e foarm fan in breed tape.
Neffens it skema foar wikkeling lizze stators binne fan trije soarten:
• Mei in loop (loop ferdield) circuit - de draad fan elke winding wurdt yn 'e groeven fan' e kearn pleatst mei loops (meastentiids wurdt ien beurt yn ynkommens fan twa groeven lein, de wikselingen fan 'e twadde en tredde wikkelingen wurde yn dizze groeven pleatst - sa krije de windings de ferskowing dy't nedich is om in trije-fase wikselstroom te generearjen);
• Mei in welle konsintrearre sirkwy - de draad fan elke wikkeling wurdt yn 'e groeven yn' e weagen pleatst, se fan 'e iene kant nei de oare omgean, en yn elke groove binne der twa bochten fan ien wikkeling dy't yn ien rjochting rjochte binne;
• Mei in welle ferdield circuit - de draad wurdt ek yn weagen lein, mar de bochten fan ien wikkeling yn 'e grooves wurde rjochte yn ferskate rjochtingen.
Foar elk type stapeling hat elke winding seis bochten ferdield oer de kearn.
Nettsjinsteande de metoade foar it lizzen fan 'e draad, binne d'r twa skema's foar it ferbinen fan de windings:
• "Star" - yn dit gefal binne de windingen parallel ferbûn (de einen fan alle trije windingen binne ferbûn op ien (nul) punt, en har earste terminals binne fergees);
• "Triehoek" - yn dit gefal binne de windingen yn searje ferbûn (it begjin fan ien winding mei it ein fan 'e oare).
By it ferbinen fan de windings mei in "stjer" wurdt waarnommen in hegere stroom, dit circuit wurdt brûkt op generators mei in macht fan net mear as 1000 watt, dy't wurkje effisjint op lege snelheden.By it ferbinen fan de windingen mei in "trijehoek" wurdt de stroom fermindere (1,7 kear relatyf oan de "stjer"), lykwols, generators mei sa'n ferbiningskema wurkje better by hege krêften, en in dirigint fan in lytsere dwerstrochsneed kin wurde brûkt foar harren windings.
Faak wurdt ynstee fan in "trijehoek" in "dûbele stjer" circuit brûkt, yn hokker gefal de stator net trije, mar seis windingen moat hawwe - trije windingen binne ferbûn troch in "stjer", en twa "stjerren" binne ferbûn mei de lading parallel.
Yn termen fan prestaasjes, foar stators, is it wichtichste ding de nominearre spanning, krêft en nominearre stroom yn 'e windings.Neffens de nominale spanning, stators (en generators) wurde ferdield yn twa groepen:
• Mei in wikkelspanning fan 14 V - foar auto's mei in onboard netwurkspanning fan 12 V;
• Mei in spanning yn 'e windingen fan 28 V - foar apparatuer mei in onboard netwurkspanning fan 24 V.
De generator produseart in hegere spanning, om't in spanningsfal ûnûntkomber komt yn 'e likrichter en stabilisator, en by de yngong nei it onboard-netwurk is al in normale spanning fan 12 of 24 V waarnommen.
De measte generators foar auto's, trekkers, bussen en oare apparatuer hawwe in nominale stroom fan 20 oant 60 A, 30-35 A is genôch foar auto's, 50-60 A foar frachtweinen, generators mei in stroom fan oant 150 of mear A wurde produsearre foar swiere apparatuer.
Wurkprinsipe fan Generator Stator
De wurking fan 'e stator en de hiele generator is basearre op it ferskynsel fan elektromagnetyske induksje - it foarkommen fan stroom yn in dirigint dy't beweecht yn in magnetysk fjild of rêst yn in wikseljend magnetysk fjild.Yn auto-generators wurdt it twadde prinsipe brûkt - de dirigint wêryn't de stroom ûntstiet is rêstich, en it magnetyske fjild wurdt hieltyd feroaret (draaiend).
As de motor begjint, de generator rotor begjint te draaien, tagelyk spanning fan 'e batterij wurdt levere oan syn spannende winding.De rotor hat in multi-poal stielen kearn, dy't, as de stroom wurdt tapast oan de winding, wurdt respektivelik in elektromagnet, respektivelik, de rotearjende rotor makket in wikseljend magnetysk fjild.De fjildlinen fan dit fjild snije de stator dy't om 'e rotor leit.De statorkearn ferspriedt it magnetyske fjild op in bepaalde manier, syn krêftlinen krúsje de bochten fan 'e wurkwindingen - troch elektromagnetyske ynduksje wurdt in stroom yn har opwekt, dy't wurdt fuorthelle út' e terminals fan 'e winding, komt yn' e gelykrjochter, stabilisator en it onboard netwurk.
Mei in tanimming fan de motor snelheid, in part fan de hjoeddeiske út de stator wurkje winding wurdt fieden oan de rotor fjild winding - sadat de generator giet yn sels-excitation modus en net mear nedich in tredde partij hjoeddeistige boarne.
Under wurking, de stator fan de generator ûnderfynt ferwaarming en elektryske loads, en it is ek bleatsteld oan negative miljeu-ynfloeden.Yn 'e rin fan' e tiid kin dit liede ta efterútgong fan 'e isolaasje tusken de windings en elektryske ôfbraak.Yn dit gefal, de stator moat wurde reparearre of folslein ferfongen.Mei regelmjittich ûnderhâld en op 'e tiid ferfanging fan' e stator, de generator sil tsjinje betrouber, stabyl foarsjen de auto mei elektryske enerzjy.
Post tiid: Aug-24-2023