દરેક આધુનિક વાહન ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરથી સજ્જ છે જે ઑન-બોર્ડ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ અને તેના તમામ ઉપકરણોના સંચાલન માટે વર્તમાન પેદા કરે છે.જનરેટરના મુખ્ય ભાગોમાંનું એક નિશ્ચિત સ્ટેટર છે.આ લેખમાં જનરેટર સ્ટેટર શું છે, તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને કાર્ય કરે છે તે વિશે વાંચો.
જનરેટર સ્ટેટરનો હેતુ
આધુનિક ઓટોમોબાઈલ અને અન્ય વાહનોમાં, સ્વ-ઉત્તેજના સાથે સિંક્રનસ થ્રી-ફેઝ અલ્ટરનેટરનો ઉપયોગ થાય છે.સામાન્ય જનરેટરમાં હાઉસિંગમાં નિશ્ચિત સ્ટેટર, ઉત્તેજના વિન્ડિંગ સાથેનું રોટર, બ્રશ એસેમ્બલી (ફીલ્ડ વિન્ડિંગને કરંટ સપ્લાય કરતું) અને રેક્ટિફાયર યુનિટનો સમાવેશ થાય છે.બધા ભાગોને પ્રમાણમાં કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇનમાં એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે, જે એન્જિન પર માઉન્ટ થયેલ છે અને ક્રેન્કશાફ્ટમાંથી બેલ્ટ ડ્રાઇવ ધરાવે છે.
સ્ટેટર એ ઓટોમોબાઈલ અલ્ટરનેટરનો એક નિશ્ચિત ભાગ છે જે વર્કિંગ વિન્ડિંગ ધરાવે છે.જનરેટરના સંચાલન દરમિયાન, તે સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સમાં છે કે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉભો થાય છે, જે રૂપાંતરિત થાય છે (સુધારો) અને ઓન-બોર્ડ નેટવર્કમાં ખવડાવવામાં આવે છે.
જનરેટર સ્ટેટરમાં ઘણા કાર્યો છે:
• કાર્યકારી વિન્ડિંગ વહન કરે છે જેમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે;
• કાર્યકારી વિન્ડિંગને સમાવવા માટે શરીરના ભાગનું કાર્ય કરે છે;
કાર્યકારી વિન્ડિંગના ઇન્ડક્ટન્સ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓના યોગ્ય વિતરણને વધારવા માટે ચુંબકીય સર્કિટની ભૂમિકા ભજવે છે;
• હીટ સિંક તરીકે કામ કરે છે - હીટિંગ વિન્ડિંગ્સમાંથી વધુ પડતી ગરમી દૂર કરે છે.
બધા સ્ટેટર્સ આવશ્યકપણે સમાન ડિઝાઇન ધરાવે છે અને વિવિધ પ્રકારોમાં ભિન્ન નથી.
જનરેટર સ્ટેટર ડિઝાઇન
માળખાકીય રીતે, સ્ટેટરમાં ત્રણ મુખ્ય ભાગોનો સમાવેશ થાય છે:
• રીંગ કોર;
• વર્કિંગ વિન્ડિંગ (વિન્ડિંગ્સ);
• વિન્ડિંગ્સનું ઇન્સ્યુલેશન.
કોર લોખંડની રીંગ પ્લેટોમાંથી અંદરથી ગ્રુવ્સ સાથે એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે.પ્લેટોમાંથી એક પેકેજ બનાવવામાં આવે છે, રચનાની કઠોરતા અને નક્કરતા વેલ્ડીંગ અથવા રિવેટિંગ દ્વારા આપવામાં આવે છે.કોરમાં, વિન્ડિંગ્સ નાખવા માટે ગ્રુવ્સ બનાવવામાં આવે છે, અને દરેક પ્રોટ્રુઝન વિન્ડિંગ વળાંક માટે એક યોક (કોર) છે.કોર 0.8-1 મીમીની જાડાઈ સાથે પ્લેટોમાંથી એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે, જે ચોક્કસ ચુંબકીય અભેદ્યતા સાથે આયર્ન અથવા ફેરો એલોયના વિશિષ્ટ ગ્રેડથી બનેલું હોય છે.ગરમીના વિસર્જનને સુધારવા માટે સ્ટેટરની બહારના ભાગમાં ફિન્સ હોઈ શકે છે, તેમજ જનરેટર હાઉસિંગ સાથે ડોક કરવા માટે વિવિધ ગ્રુવ્સ અથવા રિસેસ હોઈ શકે છે.
ત્રણ તબક્કાના જનરેટર ત્રણ વિન્ડિંગ્સનો ઉપયોગ કરે છે, એક તબક્કા દીઠ.દરેક વિન્ડિંગ મોટા ક્રોસ-સેક્શનના કોપર ઇન્સ્યુલેટેડ વાયરથી બનેલું છે (0.9 થી 2 એમએમ અથવા વધુ વ્યાસ સાથે), જે કોરના ગ્રુવ્સમાં ચોક્કસ ક્રમમાં મૂકવામાં આવે છે.વિન્ડિંગ્સમાં ટર્મિનલ્સ હોય છે જેમાંથી વૈકલ્પિક પ્રવાહ દૂર કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે પિનની સંખ્યા ત્રણ કે ચાર હોય છે, પરંતુ છ ટર્મિનલ્સવાળા સ્ટેટર્સ હોય છે (ત્રણ વિન્ડિંગ્સમાંના પ્રત્યેકને એક અથવા બીજા પ્રકારનું જોડાણ કરવા માટે તેના પોતાના ટર્મિનલ્સ હોય છે).
કોરના ગ્રુવ્સમાં એક ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી છે જે વાયરના ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાનથી સુરક્ષિત કરે છે.ઉપરાંત, કેટલાક પ્રકારના સ્ટેટર્સમાં, ઇન્સ્યુલેટીંગ વેજને ગ્રુવ્સમાં દાખલ કરી શકાય છે, જે વધુમાં વિન્ડિંગ ટર્ન માટે ફિક્સેટર તરીકે કાર્ય કરે છે.સ્ટેટર એસેમ્બલીને વધુમાં ઇપોક્સી રેઝિન અથવા વાર્નિશથી ગર્ભિત કરી શકાય છે, જે બંધારણની અખંડિતતાને સુનિશ્ચિત કરે છે (વળાંકના શિફ્ટને અટકાવે છે) અને તેના ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ ગુણધર્મોને સુધારે છે.
સ્ટેટર જનરેટર હાઉસિંગમાં સખત રીતે માઉન્ટ થયેલ છે, અને આજે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી ડિઝાઇન છે જેમાં સ્ટેટર કોર શરીરના ભાગ તરીકે કાર્ય કરે છે.આ સરળ રીતે લાગુ કરવામાં આવે છે: સ્ટેટરને જનરેટર હાઉસિંગના બે કવર વચ્ચે ક્લેમ્પ કરવામાં આવે છે, જે સ્ટડ્સથી સજ્જડ હોય છે - આવી "સેન્ડવિચ" તમને કાર્યક્ષમ ઠંડક અને જાળવણીની સરળતા સાથે કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇન બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.ડિઝાઇન પણ લોકપ્રિય છે, જેમાં સ્ટેટરને જનરેટરના આગળના કવર સાથે જોડવામાં આવે છે, અને પાછળનું કવર દૂર કરી શકાય તેવું છે અને રોટર, સ્ટેટર અને અન્ય ભાગોની ઍક્સેસ પ્રદાન કરે છે.
સ્ટેટર્સના પ્રકારો અને લાક્ષણિકતાઓ
જનરેટરના સ્ટેટર્સ ગ્રુવ્સની સંખ્યા અને આકાર, ગ્રુવ્સમાં વિન્ડિંગ્સ નાખવાની યોજના, વિન્ડિંગ્સના વાયરિંગ ડાયાગ્રામ અને ઇલેક્ટ્રિકલ લાક્ષણિકતાઓમાં ભિન્ન છે.
વિન્ડિંગ્સના વળાંક માટે ગ્રુવ્સની સંખ્યા અનુસાર, સ્ટેટર્સ બે પ્રકારના હોય છે:
• 18 સ્લોટ સાથે;
• 36 સ્લોટ સાથે.
આજે, 36-સ્લોટ ડિઝાઇન સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે, કારણ કે તે વધુ સારું ઇલેક્ટ્રિકલ પ્રદર્શન પ્રદાન કરે છે.આજે 18 ગ્રુવ્સવાળા સ્ટેટર્સવાળા જનરેટર પ્રારંભિક પ્રકાશનની કેટલીક સ્થાનિક કાર પર મળી શકે છે.
ગ્રુવ્સના આકાર અનુસાર, સ્ટેટર્સ ત્રણ પ્રકારના હોય છે:
• ખુલ્લા ગ્રુવ્સ સાથે - લંબચોરસ ક્રોસ-સેક્શનના ગ્રુવ્સ, તેમને વિન્ડિંગ વળાંકના વધારાના ફિક્સેશનની જરૂર છે;
• અર્ધ-બંધ (ફાચર-આકારના) ખાંચો સાથે - ગ્રુવ્સ ઉપરની તરફ ટેપરેડ હોય છે, તેથી વિન્ડિંગ કોઇલને ઇન્સ્યુલેટીંગ વેજ અથવા કેમ્બ્રિક્સ (પીવીસી ટ્યુબ) નાખીને ઠીક કરવામાં આવે છે;
• સિંગલ-ટર્ન કોઇલ સાથે વિન્ડિંગ્સ માટે અર્ધ-બંધ ગ્રુવ્સ સાથે - વિશાળ ટેપના રૂપમાં મોટા વ્યાસના વાયર અથવા વાયરના એક અથવા બે વળાંક મૂકવા માટે ગ્રુવ્સમાં જટિલ ક્રોસ-સેક્શન હોય છે.
વિન્ડિંગ લેઇંગ સ્કીમ મુજબ, સ્ટેટર્સ ત્રણ પ્રકારના હોય છે:
• લૂપ (લૂપ ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ) સર્કિટ સાથે - દરેક વિન્ડિંગનો વાયર લૂપ્સ સાથે કોરના ગ્રુવ્સમાં મૂકવામાં આવે છે (સામાન્ય રીતે એક વળાંક બે ગ્રુવ્સના ઇન્ક્રીમેન્ટમાં નાખવામાં આવે છે, બીજા અને ત્રીજા વિન્ડિંગ્સના ટર્ન આ ગ્રુવ્સમાં મૂકવામાં આવે છે. - તેથી વિન્ડિંગ્સ ત્રણ તબક્કાના વૈકલ્પિક પ્રવાહને ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી શિફ્ટ મેળવે છે);
• તરંગ કેન્દ્રિત સર્કિટ સાથે - દરેક વિન્ડિંગના વાયરને તરંગોમાં ગ્રુવ્સમાં મૂકવામાં આવે છે, તેમને એક બાજુથી બીજી તરફ બાયપાસ કરીને, અને દરેક ગ્રુવમાં એક દિશામાં નિર્દેશિત એક વિન્ડિંગના બે વળાંક હોય છે;
• તરંગ વિતરિત સર્કિટ સાથે - વાયર પણ તરંગોમાં નાખવામાં આવે છે, પરંતુ ગ્રુવ્સમાં એક વિન્ડિંગના વળાંકને જુદી જુદી દિશામાં નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે.
કોઈપણ પ્રકારના સ્ટેકીંગ માટે, દરેક વિન્ડિંગમાં કોર પર વિતરિત છ વળાંક હોય છે.
વાયર નાખવાની પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના, વિન્ડિંગ્સને કનેક્ટ કરવા માટે બે યોજનાઓ છે:
• "સ્ટાર" - આ કિસ્સામાં, વિન્ડિંગ્સ સમાંતર રીતે જોડાયેલા છે (ત્રણ વિન્ડિંગ્સના છેડા એક (શૂન્ય) બિંદુ પર જોડાયેલા છે, અને તેમના પ્રારંભિક ટર્મિનલ્સ મફત છે);
• "ત્રિકોણ" - આ કિસ્સામાં, વિન્ડિંગ્સ શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે (એક વિન્ડિંગની શરૂઆત બીજાના અંત સાથે).
વિન્ડિંગ્સને "સ્ટાર" સાથે કનેક્ટ કરતી વખતે, ઉચ્ચ પ્રવાહ જોવા મળે છે, આ સર્કિટનો ઉપયોગ 1000 વોટથી વધુની શક્તિવાળા જનરેટર પર થાય છે, જે ઓછી ઝડપે કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરે છે.જ્યારે વિન્ડિંગ્સને "ત્રિકોણ" સાથે જોડતી વખતે, પ્રવાહ ઓછો થાય છે ("સ્ટાર" ની તુલનામાં 1.7 ગણો), જો કે, આવી કનેક્શન યોજનાવાળા જનરેટર ઉચ્ચ શક્તિઓ પર વધુ સારી રીતે કાર્ય કરે છે, અને નાના ક્રોસ-સેક્શનના વાહક હોઈ શકે છે. તેમના વિન્ડિંગ્સ માટે વપરાય છે.
મોટેભાગે, "ત્રિકોણ" ને બદલે "ડબલ સ્ટાર" સર્કિટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, આ કિસ્સામાં સ્ટેટરમાં ત્રણ નહીં, પરંતુ છ વિન્ડિંગ્સ હોવા જોઈએ - ત્રણ વિન્ડિંગ્સ "સ્ટાર" દ્વારા જોડાયેલા હોય છે, અને બે "સ્ટાર" સાથે જોડાયેલા હોય છે. સમાંતર માં ભાર.
કામગીરીની દ્રષ્ટિએ, સ્ટેટર્સ માટે, સૌથી મહત્વની બાબત એ છે કે વિન્ડિંગ્સમાં રેટ કરેલ વોલ્ટેજ, પાવર અને રેટ કરેલ વર્તમાન.નજીવા વોલ્ટેજ અનુસાર, સ્ટેટર્સ (અને જનરેટર) ને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
• 14 V ના વિન્ડિંગ વોલ્ટેજ સાથે - 12 V ના ઓન-બોર્ડ નેટવર્ક વોલ્ટેજવાળા વાહનો માટે;
• 28 V ના વિન્ડિંગ્સમાં વોલ્ટેજ સાથે - 24 V ના ઓન-બોર્ડ નેટવર્ક વોલ્ટેજવાળા સાધનો માટે.
જનરેટર વધારે વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે, કારણ કે રેક્ટિફાયર અને સ્ટેબિલાઈઝરમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ અનિવાર્યપણે થાય છે, અને ઓન-બોર્ડ પાવર ગ્રીડના પ્રવેશદ્વાર પર, 12 અથવા 24 V નો સામાન્ય વોલ્ટેજ પહેલેથી જ જોવા મળે છે.
કાર, ટ્રેક્ટર, બસ અને અન્ય સાધનો માટેના મોટાભાગના જનરેટરમાં 20 થી 60 A નું રેટેડ કરંટ હોય છે, કાર માટે 30-35 A પૂરતું હોય છે, ટ્રક માટે 50-60 A હોય છે, 150 કે તેથી વધુ A સુધીનો કરંટ ધરાવતા જનરેટરનું ઉત્પાદન થાય છે. ભારે સાધનો માટે.
જનરેટર સ્ટેટરના કાર્યકારી સિદ્ધાંત
સ્ટેટર અને સમગ્ર જનરેટરનું સંચાલન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટના પર આધારિત છે - ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા અથવા વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આરામ કરતા વાહકમાં વર્તમાનની ઘટના.ઓટોમોબાઈલ જનરેટરમાં, બીજા સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ થાય છે - વાહક કે જેમાં વર્તમાન ઉદભવે છે તે આરામ કરે છે, અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર સતત બદલાતું રહે છે (ફરતું).
જ્યારે એન્જિન શરૂ થાય છે, ત્યારે જનરેટર રોટર ફેરવવાનું શરૂ કરે છે, તે જ સમયે બેટરીમાંથી વોલ્ટેજ તેના ઉત્તેજક વિન્ડિંગને પૂરા પાડવામાં આવે છે.રોટરમાં મલ્ટી-પોલ સ્ટીલ કોર હોય છે, જે જ્યારે વિન્ડિંગ પર વિદ્યુતપ્રવાહ લાગુ પડે છે, ત્યારે અનુક્રમે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ બને છે, ફરતું રોટર વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે.આ ક્ષેત્રની ક્ષેત્ર રેખાઓ રોટરની આસપાસ સ્થિત સ્ટેટરને છેદે છે.સ્ટેટર કોર ચોક્કસ રીતે ચુંબકીય ક્ષેત્રનું વિતરણ કરે છે, તેની બળની રેખાઓ કાર્યકારી વિન્ડિંગ્સના વળાંકને પાર કરે છે - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનને લીધે, તેમાં એક પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે, જે વિન્ડિંગના ટર્મિનલ્સમાંથી દૂર થાય છે, રેક્ટિફાયરમાં પ્રવેશ કરે છે, સ્ટેબિલાઇઝર અને ઓન-બોર્ડ નેટવર્ક.
એન્જિનની ગતિમાં વધારો સાથે, સ્ટેટર વર્કિંગ વિન્ડિંગમાંથી વર્તમાનનો ભાગ રોટર ફીલ્ડ વિન્ડિંગને ખવડાવવામાં આવે છે - તેથી જનરેટર સ્વ-ઉત્તેજના મોડમાં જાય છે અને હવે તેને તૃતીય-પક્ષ વર્તમાન સ્ત્રોતની જરૂર નથી.
ઓપરેશન દરમિયાન, જનરેટરનું સ્ટેટર હીટિંગ અને વિદ્યુત લોડનો અનુભવ કરે છે, અને તે નકારાત્મક પર્યાવરણીય પ્રભાવોનો પણ સંપર્ક કરે છે.સમય જતાં, આ વિન્ડિંગ્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ બ્રેકડાઉન વચ્ચેના ઇન્સ્યુલેશનના બગાડ તરફ દોરી શકે છે.આ કિસ્સામાં, સ્ટેટરને સમારકામ અથવા સંપૂર્ણપણે બદલવાની જરૂર છે.સ્ટેટરની નિયમિત જાળવણી અને સમયસર રિપ્લેસમેન્ટ સાથે, જનરેટર વિશ્વસનીય રીતે સેવા આપશે, સ્થિર રીતે કારને વિદ્યુત ઊર્જા પૂરી પાડશે.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-24-2023