Что такое ротор и статор: Что такое ротор и статор в электродвигателе?

Содержание

Статор и ротор – что это такое?

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 4k. Опубликовано 15.06.2016

Существует несколько классов электрических преобразователей, среди которых практическое применение нашли так называемые индуктивные аналоги. В них преобразование энергии происходит за счет преобразования индукции обмоток, являющиеся неотъемлемой частью самого агрегата. Обмотки располагаются на двух элементах – на статоре и роторе. Итак, чем отличаются статор и ротор (что это такое и каковы их функции?).

Самое простое определение двух частей преобразователя – это их функциональность. Здесь все просто: статор (электродвигателя или генератора) является неподвижной частью, ротор подвижной. В большинстве случаев последний располагается внутри первого, и между ними есть небольшой зазор. Есть так называемые агрегаты с внешним ротором, который представляет собой вращающееся кольцо, внутри которого располагается неподвижный статор.

Виды преобразователей

Почему так важно рассмотреть виды, чтобы понять, чем отличается статор электродвигателя от подвижной его части. Все дело в том, что конструктивных особенностей у электродвижков немало, то же самое касается и генераторов (это преобразователи механической энергии в электрическую, электродвигатели имеют обратную функциональность).

Итак, электрические двигатели делятся на аппараты переменного и постоянного тока. Первые в свою очередь разделяются на синхронные, асинхронные и коллекторные. У первых угловая скорость вращения статора и ротора равны. У вторых два эти показателя неравны. У коллекторных видов в конструкции присутствует так называемый преобразователь частоты и количества фаз механического типа, который носит название коллектор. Отсюда и название агрегата. Именно он напрямую связан с обмотками ротора двигателя и его статора.

Машины постоянного тока на роторе имеют тот же коллектор. Но в случае с генераторами он выполняет функции преобразователя, а в случае с электродвигателями функции инвертора.

Если электрический агрегат – это машина, в которой вращается только ротор, то его название – одномерный. Если в нем вращаются в противоположные стороны сразу два элемента, то этот аппарат носит название двухмерный или биротативный.

Асинхронные электродвигатели

Чтобы разобраться в понятиях ротора двигателя и его статора, необходимо рассмотреть один из видов электрических преобразовательных машин. Так как асинхронные электродвижки используются чаще всего в производственном оборудовании и бытовой техники, то стоит рассмотреть именно их.

Итак, что собой представляет асинхронный электродвигатель? Это обычно чугунный корпус, в который запрессован магнитопровод. В нем сделаны специальные пазы, куда укладывается обмотка статора, собранная из медной проволоки. Пазы сдвинуты относительно друг друга на 120º, поэтому их всего три. Они же образуют три фазы.

Ротор в свою очередь – это цилиндр, собранный из стальных листов (сталь штампованная электротехническая), и насажанный на стальной вал, который в свою очередь при сборке электрического движка устанавливается в подшипники. В зависимости от того, как собраны фазные обмотки агрегата, роторы двигателя могут быть фазными или короткозамкнутыми.

Фазный ротор – это цилиндр, на котором собраны катушки, сдвинутые относительно друг друга на 120º. При этом в его конструкцию установлены три контактных кольца, которые не соприкасаются ни с валом, ни между собой. К кольцам присоединены с одной стороны концы трех обмоток, а с другой графитовые щетки, которые относительно колец располагаются в скользящем контакте. Пример такой машины – это крановые электродвигатели с фазным ротором.

Короткозамкнутый ротор собирается из медных стержней, которые укладываются в пазы. При этом их соединяют специальным кольцом, изготовленном из меди.

Асинхронный электрический двигатель с фазным ротором является обладателем больших размеров и веса. Но у него отличные свойства, касающиеся пусковых и регулировочных моментов. Двигатели, у которых установлен короткозамкнутый ротор, считаются самыми надежными на сегодняшний день. Они просты в конструкции, поэтому и являются дешевыми. Их единственный недостаток – это большой пусковой ток, с которым сегодня борются соединением обмоток статора со звезды на треугольник. То есть, пуск производится при соединении звездой, после набора оборотов производится переключение на треугольник.

Что такое якорь и индуктор, статор и ротор и чем они отличаются? | Электроинформация

Нередко при описании устройства или работы электродвигателей и генераторов упоминается про их ротор и статор. Разумеется, понятно что это части этих электрических машин. Но в некоторых случаях вместо слова ротор употребляют слово якорь. Обычно так говорят про электродвигатели постоянного тока. Однако, иногда слово якорь могут употреблять и для других электрических машин. Возникает вопрос: якорь и ротор — это одно и тоже? Или же в разных условиях они называются по разному?

Якорь и индуктор или статор и ротор?

Ротор и статор

Проще всего разобраться с понятиями ротор и статор. Потому как их физическое состояние определяет их название. Иначе говоря, термины ротор и статор обозначают части электрических машин в отношении физического перемещения этих частей относительно друг друга. К тому же, каждый из этих терминов относится всегда к одной и той-же конкретной и неизменной части электромашины. Чуть сложнее понять что такое якорь и индуктор. Так как они могут означать совершенно разные части машин в разных условиях.

Предположительно слово статор происходит от латинского sto — стою. А уже с латыни было образовано английское stator. То есть, статор является неподвижной (статичной) частью электрогенератора или электродвигателя. Для того, чтобы электрическая машина производила какую-нибудь работу, надо чтобы статор взаимодействовал с ротором. Взаимодействие это происходит посредством электромагнитной индукции.

Статор и ротор асинхронного электродвигателя

Слово ротор вероятно происходит от латинского rota — колесо, roto — вращаюсь. То есть, ротор представляет подвижную (обычно вращающуюся) часть электрической машины. Изготавливают ротор преимущественно в форме цилиндра или диска. По замыслу, ротор связан с каким-либо валом. Посредством этого вала, он или приводится в движение (генератор) или сам приводит в движение какую-либо машину (электродвигатель).

Якорь

Электротехнический термин якорь обычно относится к одной из частей электрических машин имеющих обмотки. Однако, этот термин может относится и к подвижной части магнитопровода реле или электромагнита. В электрических машинах якорь может быть как статором, так и ротором. Все зависит от обстоятельств. ГОСТ 27471-87 (Машины электрические вращающиеся. Определения) даёт якорю такое обозначение

Часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины переменного тока, в которой индуктируется эдс и протекает ток нагрузки.

Обычно на практике под понятием якорь имеется в виду часть электродвигателя, по обмоткам которой при работе протекает электрический ток сети. То есть, якорем является та часть электродвигателя, к обмоткам которой подключено питание (рабочая обмотка). Для генератора же под якорем подразумевается та его часть, с которой снимается вырабатываемое напряжение. Например, в коллекторном двигателе постоянного тока якорем является ротор. А в бесколлекторном двигателе постоянного тока якорем будет статор. Для синхронных генераторов переменного тока, чаще всего, якорь — это статор. Хотя у некоторых маломощных генераторов, якорь — это ротор, с которого вырабатываемое напряжение снимается через щётки.

Якорь коллекторного двигателя постоянного тока

Примером якоря могут служить большинство роторов от двигателей для недорогих ручных электроинструментов. Потому как в таких инструментах электродвигатели коллекторные. То есть, на роторе расположен коллектор, на который подается напряжение с помощью графитовых щеток. Другими словами, все роторы с коллекторами являются якорями. Однако, не стоит путать коллектор с контактными или токосъёмными кольцами, расположенными на роторе некоторых электромашин. Контактные кольца имеют устройство непрерывной однородной окружности. Коллектор же состоит из множества пластинок – ламелей, изолированных друг от друга.

Индуктор

Тот же ГОСТ 27471-87 (Машины электрические вращающиеся. Определения) говорит что индуктор — это

Статор или ротор синхронной машины, на котором размещены постоянные магниты или обмотка возбуждения.

Иначе говоря, индуктор (обмотка возбуждения) — это часть электрической машины которая индуктирует (наводит) магнитное поле в якорь на рабочую обмотку. К примеру, для синхронного генератора индуктором будет ротор. А для коллекторного двигателя постоянного тока индуктором будет статор.

Иногда якорь и индуктор могут быть одной часть электрической машины. Например, синхронная машина у которой статор выполняет роль якоря и индуктора называется индукторной машиной. А вот для асинхронных машин термины якорь и индуктор не употребляется вообще. Потому как в них якорем можно считать как статор, так и ротор.

Индуктор синхронного генератора переменного электрического тока

Индуктор называется так потому что индуктирует (наводит) магнитный поток в обмотку якоря. А вот почему якорь называется якорем не понятно. Иногда дают следующее объяснение. Если якорь расположен на роторе, то получается, что вращающееся магнитное поле вращающегося якоря (ротора) неподвижно относительно постоянного поля индуктора (статора). То есть, если магнитное поле якоря неподвижно, то оно как бы стоит на якоре. Потому и называется — “якорь”. Однако, если якорь на статоре, то магнитное поле вращающихся полюсов индуктора (ротора) неподвижно относительно вращающегося магнитного поля якоря (статора). Потому такое объяснение этимологию термина “якорь” не объясняет. Скорее это слово ведет свое происхождение от металлического бруска с крючком который назывался “якорем магнита”. Название он получил за форму схожую с морским якорем. Такой крючок служил для того, чтобы повесив на него груз, можно было определить “силу притяжения” магнита.

Для вашего удобства подборка публикаций

Электромагнитная индукция

Что такое фаза, ноль и земля в электротехнике

Где в розетке плюс, а где минус?

Главная страница

Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии (Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт)

Производство деталей для ротора и статора

Современные электродвигатели очень популярны. Они нашли широкое применение в разных сферах: в машиностроении, в сельском хозяйстве. Также они часто используются в атомной, нефтехимической, горнодобывающей, пищевой и деревообрабатывающей промышленности.

Такая востребованность объясняется их существенным преимуществом по сравнению с другими двигателями. Электродвигатели отличаются высокой надежностью, простотой обслуживания и возможностью работы от сети переменного тока.

Ротор и статор – это важнейшие элементы электродвигателя, без которых он не смог бы существовать. Что они из себя представляют?

Заставить двигатель крутиться – вот основная задача ротора. Он являет собой подвижную часть механизма, вращающуюся благодаря магнитному полю. Оно же, в свою очередь, создается за счет проводов, расположенных таким образом, что вокруг оси ротора происходит нарастание крутящего момента.

Кроме ротора в электродвигателе есть статор. В отличие от крутящегося ротора, статор всегда остается неподвижным и фиксируется в определенном положении. В большинстве случаев ротор – это цельная массивная конструкция,

помещенная во внутрь статора, с напресованным на его поверхность магнитопроводом (сердечником).

Компания «Риваль Лазер» изготавливает роторы из электротехнической стали на новых современных станках. Выполняются роторы в виде дисков и крупных ободов.

Наши изделия высоко ценят крупные предприятия. Одно из них является крупнейшим поставщиком двигателей для российский железных дорог. Мы же производим роторы и статоры для этих электродвигателей, способных работать даже в самых экстремальных условиях эксплуатации.

Они устойчивы к агрессивной среде. К аномально низким и высоким температурам. Такие электродвигатели сохраняют свои прочностные качества при высоких механических нагрузках и не деформируются.

Вся наша продукция делается по индивидуальным чертежам заказчика любой сложности. Наличие собственного оборудования дает нам возможность осуществлять контроль качества на всех этапах производства.

Вместе с высоким качеством своей продукции мы также предлагаем выгодные ценовые условия, оптимальный срок выполнения заказа и доставку по всей территории России.

Убедитесь в этом сами. Звоните на бесплатный номер 8-800-707-66-52 или

закажите обратный звонок на нашем сайте.

Металлообработка — основной вид деятельности компании «Риваль Лазер».

Мы специализируемся на работе с черными и цветными металлами и предлагаем весь цикл услуг их обработки: от резки и гибки заготовок до порошковой покраски и дробеструйной обработки.

Мы предлагаем выгодные условия сотрудничества для предприятий металлургической, машиностроительной и других отраслей производства и работаем по всей России, СНГ и Европе.

Принцип работы электродвигателей

Принцип работы электродвигателей. Основные понятия.

Магнетизм

Наиболее характерное магнитное явление – притяжение магнитом кусков железа – известно со времен глубокой древности. Ещё одной очень важной особенностью магнитов является наличие у них полюсов: северного (отрицательного) и южного (положительного). Противоположные полюса притягиваются, а одинаковые – отталкиваются друг от друга.

Магнитное поле

Магнитное поле можно условно изобразить линиями в виде магнитного потока, движущегося от северного полюса к южному. В некоторых случаях определить, где северный, а где южный полюс, достаточно сложно.

Электромагнетизм

Вокруг проводника, при пропускании по нему электрического тока, создаётся магнитное поле. Это явление называется электромагнетизмом. Физические законы одинаковы для магнетизма и электромагнетизма.

Магнитное поле вокруг проводников можно усилить, если намотать их на катушку со стальным сердечником. Когда проводник намотан на катушку, все линии магнитного потока, образуемого каждым витком, сливаются и создают единое магнитное поле вокруг катушки.

Чем больше витков на катушке, тем сильнее магнитное поле.

Это поле имеет такие же характеристики, что и естественное магнитное поле, а, следовательно, у него тоже есть северный и южный полюса.

Вращение вала электродвигателя обусловлено действием магнитного поля. Основные части электродвигателя: статор и ротор.

Ротор:

Подвижная часть электродвигателя, которая вращается с валом электродвигателя, двигаясь вместе с магнитным полем статора.

Статор:

Неподвижный компонент электродвигателя. Он включает в себя несколько обмоток, полярность которых меняется при прохождении через них переменного тока (AC). Таким образом, создаётся комбинированное магнитное поле статора.

Вращение под действием магнитного поля

Преимуществом магнитных полей, которые создаются токопроводящими катушками, является возможность менять местами полюса магнита посредством изменения направления тока. Именно эта возможность смены полюсов и используется для преобразования электрической энергии в механическую.

Одинаковые полюса магнитов отталкиваются друг от друга, противоположные полюса – притягиваются. Можно сказать, что это свойство используется для создания непрерывного движения ротора с помощью постоянной смены полярности статора. Ротором здесь, является магнит, который может вращаться.

Чередование полюсов с помощью переменного тока

Чередование полюсов с помощью переменного тока

Полярность постоянно меняется с помощью переменного тока (AC). Далее мы увидим, как ротор заменяется магнитом, который вращается под действием индукции. Здесь важную роль играет переменный ток, поэтому будет полезно привести здесь краткую информацию о нём:

Переменный ток – AC

Под переменным током понимается электрический ток, периодически изменяющий свое направление в цепи так, что среднее значение силы тока за период равно нулю. Вращающееся магнитное поле можно создать с помощью трёхфазного питания. Это означает, что статор подсоединяется к источнику переменного тока с тремя фазами. Полный цикл определяется как цикл в 360 градусов. Это значит, что каждая фаза расположена по отношению к другой под углом в 120 градусов. Фазы изображаются в виде синусоидальных кривых, как представлено на рисунке.

Трёхфазный переменный ток

Трёхфазное питание – это непрерывный ряд перекрывающихся напряжений переменного тока (AC).

Смена полюсов

На следующих страницах объясняется, как взаимодействуют ротор и статор, заставляя электродвигатель вращаться.

Для наглядности мы заменили ротор вращающимся магнитом, а статор – катушками. В правой части страницы приведено изображение двухполюсного трёхфазного электродвигателя. Фазы соединены парами: 1-й фазе соответствуют катушки A1 и A2, 2-й фазе – B1 и B2 , а 3-й соответствуют C1 и C2. При подаче тока на катушки статора одна из них становится северным полюсом, другая – южным. Таким образом, если A1 – северный полюс, то A2 – южный.

Питание в сети переменного тока

Обмотки фаз A, B и C расположены по отношению друг к другу под углом в 120 градусов.

Количество полюсов электродвигателя определяется количеством пересечений поля обмотки полем ротора. В данном случае каждая обмотка пересекается дважды, что означает, что перед нами двухполюсный статор. Таким образом, если бы каждая обмотка появлялась четыре раза, это был бы четырехполюсный статор и т.д.

Когда на обмотки фаз подаётся электрический ток, вал электродвигателя начинает вращаться со скоростью, обусловленной числом полюсов (чем меньше полюсов, тем ниже скорость)

Вращение ротора

Ниже рассказывается о физическом принципе работы электродвигателя (как ротор вращается внутри статора). Для наглядности, заменим ротор магнитом. Все изменения в магнитном поле происходят очень быстро, поэтому нам необходимо разбить весь процесс на этапы. При прохождении трёхфазного переменного тока по обмоткам статора в нем создается магнитное поле, в результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля.

Начав вращение, магнит будет следовать за меняющимся магнитным полем статора. Поле статора меняется таким образом, чтобы поддерживалось вращение в одном направлении.

Индукция

Ранее мы установили, как обыкновенный магнит вращается в статоре. В электродвигателях переменного тока AC установлены роторы, а не магниты. Наша модель очень схожа с настоящим ротором, за исключением того, что под действием магнитного поля ротор поляризуется. Это вызвано магнитной индукцией, благодаря которой в проводниках ротора наводится электрический ток.

Индукция

В основном ротор работает так же, как магнит. Когда электродвигатель включен, ток проходит по обмотке статора и создаёт электромагнитное поле, которое вращается в направлении, перпендикулярном обмоткам ротора. Таким образом, в обмотках ротора индуцируется ток, который затем создаёт вокруг ротора электромагнитное поле и поляризацию ротора.

В предыдущем разделе, чтобы было проще объяснить принцип действия ротора, заменив его для наглядности магнитом. Теперь заменим магнитом статор. Индукция – это явление, которое наблюдается при перемещении проводника в магнитном поле. Относительное движение проводника в магнитном поле приводит к появлению в проводнике так называемого индуцированного электрического тока. Этот индуцированный ток создаёт магнитное поле вокруг каждой обмотки проводника ротора. Так как трёхфазное AC питание заставляет магнитное поле статора вращаться, индуцированное магнитное поле ротора будет следовать за этим вращением. Таким образом вал электродвигателя будет вращаться. Электродвигатели переменного тока часто называют индукционными электродвигателями переменного тока, или ИЭ (индукционными электродвигателями).

Принцип действия электродвигателей

Индукционные электродвигатели состоят из ротора и статора.

Токи в обмотках статора создаются фазовым напряжением, которое приводит в движение индукционный электродвигатель. Эти токи создают вращающееся магнитное поле, которое также называется полем статора. Вращающееся магнитное поле статора определяется токами в обмотках и количеством фазных обмоток.

Вращающееся магнитное поле формирует магнитный поток. Вращающееся магнитное поле пропорционально электрическому напряжению, а магнитный поток пропорционален электрическому току.

Вращающееся магнитное поле статора движется быстрее ротора, что способствует индукции токов в обмотках проводников роторов, в результате чего образуется магнитное поле ротора. Магнитные поля статора и ротора формируют свои потоки, эти потоки будут притягиваться друг к другу и создавать вращающий момент, который заставляет ротор вращаться. Принципы действия индукционного электродвигателя представлены на иллюстрациях справа.

Таким образом, ротор и статор являются наиболее важными составляющими индукционного электродвигателя переменного тока. Они проектируются с помощью САПР (системы автоматизированного проектирования). Далее мы подробнее поговорим о конструкции ротора и статора.

Статор элетродвигателя

Статор – это неподвижный электрический компонент электродвигателя. Он включает в себя несколько обмоток, полярность которых всё время меняется при прохождении через них переменного тока (AC). Таким образом, создаётся комбинированное магнитное поле статора.

Все статоры устанавливаются в раму или корпус. Корпус статора электродвигателей Grundfos для электродвигателей мощностью до 22 кВт чаще всего изготавливается из алюминия, а для электродвигателей с большей мощностью – из чугуна. Сам статор устанавливается в кожухе статора. Он состоит из тонких пластин электротехнической стали, обмотанных изолированным проводом. Сердечник состоит из сотен таких пластин. При подаче питания переменный ток проходит по обмоткам, создавая электромагнитное поле, перпендикулярное проводникам ротора. Переменный ток (AC) вызывает вращение магнитного поля.

Изоляция статора должна соответствовать требованиям IEC 62114, где приведены различные классы защиты (по уровням температуры) и изменения температуры (AT). Электродвигатели Grundfos имеют класс защиты F, а при увеличении температуры – класс B. Grundfos производит 2-полюсные электродвигатели мощностью до 11 кВт и 4-полюсные электродвигатели мощностью до 5,5 кВт. Более мощные электродвигатели Grundfos закупает у других компаний, уровень качества продукции которых соответствует принятым в Grundfos стандартам. Для насосов, в основном, используются статоры с двумя, четырьмя и шестью полюсами, так как частота вращения вала электродвигателя определяет давление и расход насоса. Можно изготовить статор для работы с различными напряжениями, частотами и мощностями на выходе, а также для переменного количества полюсов.

Ротор элетродвигателя

В электродвигателях используются так называемые «беличьи колеса» (короткозамкнутые роторы), конструкция которых напоминает барабаны для белок.

При вращении статора магнитное поле движется перпендикулярно обмоткам проводников ротора; появляется ток. Этот ток циркулирует по обмоткам проводников и создаёт магнитные поля вокруг каждого проводника ротора. Так как магнитное поле в статоре постоянно меняется, меняется и поле в роторе. Это взаимодействие и вызывает движение ротора. Как и статор, ротор изготовлен из пластин электротехнической стали. Но, в отличие от статора, с обмотками из медной проволоки, обмотки ротора выполнены из литого алюминия или силумина, которые выполняют роль проводников.

Асинхронные электродвигатели

В предыдущих разделах мы разобрали, почему электродвигатели переменного тока называют также индукционными электродвигателями, или электродвигателями типа «беличье колесо». Далее объясним, почему их ещё называют асинхронными электродвигателями. В данном случае во внимание принимается соотношение между количеством полюсов и числом оборотов, сделанных ротором электродвигателя.

Частоту вращения магнитного поля принято считать синхронной частотой вращения (Ns). Синхронную частоту вращения можно рассчитать следующим образом: частота сети (F), умноженная на 120 и разделенная на число полюсов (P).

Если, например, частота сети 50 Гц, то синхронная частота вращения для 2-полюсного электродвигателя равна 3000 мин-1.

Синхронная частота вращения уменьшается с увеличением числа полюсов. В таблице, приведенной ниже, показана синхронная частота вращения для различного количества полюсов.

Синхронная частота вращения для различного количества полюсов
Число полюсов	Синхронная частота вращения 50 Гц	Синхронная частота вращения 60 Гц
2	3000	3600
4	1500	1800
6	1000	1200
8	750	900
12	500	600

Скольжение элетродвигателя

Теперь мы уже знаем, что электродвигатели переменного тока называют асинхронными, потому что движущееся поле ротора отстает от поля статора.

В электродвигателях переменного тока вращающий момент возникает в результате взаимодействия между ротором и вращающимся магнитным полем статора. Магнитное поле обмоток ротора будет стремиться к тому, чтобы приблизиться к магнитному полю статора, как это было описано раньше. Во время работы частота вращения ротора всегда ниже частоты вращения магнитного поля статора. Таким образом, магнитное поле ротора может пересекать магнитное поле статора и создавать вращающий момент. Эта разница в частоте вращения полей ротора и статора называется скольжением и измеряется в %. Скольжение необходимо для создания вращающего момента. Чем больше нагрузка, а, следовательно, и вращающий момент, тем больше скольжение.

Система ротор-статор с высоким градиентом сдвига Disperser

Система ротор-статор с высоким градиентом сдвига Ystral Inline Disperser

Высокоскоростные диспергирующие машины работают по принципу ротор-статор, используя высокую окружную скорость. Чрезвычайно тонкое распределение твердых частиц (суспензии) и жидкости (эмульсии) в основной жидкости обеспечивается взаимодействием различных способов снижения размеров частиц. Изготовленные с высокой точностью части диспергирующего оборудования индивидуально адаптированы к соответствующему технологическому процессу.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Мощность:	1,5 — 55 кВт
Питание:	230/400/ В (50 Гц)
Скорость:	1500/3000 об/мин. / Частотный преобразователь до 3600 об/мин
Уплотнения:	Манжетное уплотнение, механическое одностороннее или двухстороннее уплотнение, в зависимости от применения
Диспергирующая камера:	1.4571/1.4404
Окружная скорость:	10 — 54 м/с
Производительность:	200 — 100.000 л/ч

Функционирование:
Поточные и емкостные диспергирующие машины работают по принципу системы ротор-статор. Из-за маленького зазора между ротором и статором, а также высокой окружной скорости вращающегося ротора, достигается очень высокий градиент сдвига. Продукт проходит через прорези зубцов ротора в зону сдвига и покидает ее через прорези в статоре. В продуктах с низкой и средней вязкостью машина сама производит всасывающее действие. Система зубьев ротора и статора применяет другие механические силы для увеличения степени измельчения частиц.

Принцип действия:
Продукт продавливается через систему ротор-статор. Внутреннее кольцо ротора ускоряет продукт до максимальной скорости. Статор уменьшает скорость продукта до нуля, а затем следующее кольцо ротора снова ускоряет его. Это приводит к очень эффективному уменьшению размера частиц и равномерному распределению твердых частиц и/или капель в жидком продукте.
Возможны три вида работы:

диспергирование партии продукта непосредственно в емкости,
диспергирование партии продукта с циркуляцией через внешнюю поточную диспергирующую машину,
поточное диспергирование без использования емкости, напрямую за один этап.

При работе с партией продукт диспергируется в емкости или циркулирует через внешнюю машину, пока требуемое уменьшение размера частиц не будет достигнуто. При перекачивании продукта через внешнюю поточную машину происходит дополнительный процесс диспергирования. Для одноэтапного поточного процесса требуемая степень диспергирования может быть достигнута при применении машины с несколькими кольцами сдвига. Все машины Ystral могут работать в горизонтальном или в вертикальном положении.

Технология:

Система ротор-статор может использовать до трех ступеней диспергирования и до шести диспергирующих колец в каждой ступени. Размер прорезей определяется технологическим процессом и может варьироваться от ступени к ступени или для каждого кольца сдвига.
Если необходимо, диспергирующая камера может быть оснащена рубашкой охлаждения или обогрева.

В зависимости от применения, различные виды уплотнения могут быть установлены:

одинарные уплотнения, охлаждаемые и смазывающиеся самим продуктом,
двойные уплотнения, охлаждаемые и смазывающиеся внешней системой охлаждения,
система охлаждения и смазки.

Области применения:
Косметика: основные материалы, эмульсии типа вода/масло и масло/вода.
Пищевая промышленность: фруктово-ягодные пюре, овощное пюре, горчица, соусы и супы, тесто.
Фармацевтика: экстракты, реактивные агенты, крема.
Химическая промышленность: суспензии диатомита, суспензии активированного угля, битумные растворы, расслаивающиеся эмульсии, чистящие агенты.
ЛКМ: печатные краски, краски для офсетной печати, пигментные дисперсии, дисперсионные краски.

Отправить запрос:

Принцип работы статора и ротора

Подписка на рассылку

Электродвигатели переменного тока являются электротехническими устройствами, которые преобразовывают электрическую энергию в механическую. Электромоторы нашли широкое применение во многих отраслях промышленности для привода всевозможных станков и механизмов. Без такого оборудования невозможна работа стиральных машин, холодильников, соковыжималок, кухонных комбайнов, вентиляторов и других бытовых приборов.

По принципу работы электродвигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные. Асинхронные электромоторы переменного тока наиболее часто применяются в промышленности.

Стоит рассмотреть устройство электродвигателя переменного тока асинхронного.

Данный вид электромоторов состоит из главных частей — статора и ротора. В современных асинхронных электромоторах статор имеет неявно выраженные полюсы.

Для того чтобы максимально снизить потери от вихревых токов, сердечник статора изготавливают из соответствующей толщины листов электротехнической стали, подвергшихся штамповке. В пазы статора впрессовывается обмотка из медного провода. Фазовые обмотки статора устройства могут соединяться «звездой» или «треугольником». При этом все начала и концы впрессованных обмоток электромотора выводятся на корпус — в клеммную коробку. Подобное устройство статора электродвигателя оправданно, так как дает возможность включать его обмотки на различные стандартные напряжения. Сердечник статора запрессовывается в чугунный или алюминиевый корпус.

Ротор асинхронного мотора также состоит из подвергшихся штамповке листов электротехнической стали, и во все его пазы закладывается обмотка.

Учитывая конструкцию ротора, асинхронные электродвигатели подразделяются на устройства с короткозамкнутым ротором и фазным ротором.

Обмотку короткозамкнутого ротора, сделанную из медных стержней, закладывают в пазы ротора. При этом все торцы стержней соединяют при помощи медного кольца. Данный вариант обмотки считается обмоткой типа «беличья клетка». Стоит отметить, что медные стержни в пазах ротора не изолируются. Во многих асинхронных электромоторах «беличью клетку» сменяют литым ротором. Ротор напрессовывается на вал двигателя и является с ним одним целым.

Синхронные электродвигатели устанавливаются в различных электроинструментах, пылесосах, стиральных машинах. На корпусе синхронного электромотора переменного тока имеется сердечник полюса, в котором расположены обмотки. Обмотки возбуждения намотаны и на якорь. Их выводы припаяны ко всем секторам токосъемного коллектора, на которые при использовании графитовых щеток подается напряжение.

Принцип действия электродвигателя переменного тока основан на применении закона электромагнитной индукции. При взаимодействии переменного электрического тока в проводнике и магните может возникнуть непрерывное вращение.

В синхронном электродвигателе якорь вращается синхронно с электромагнитным полем полюса, а у асинхронного электромотора ротор вращается с отставанием от вращающегося магнитного поля статора.

Для работы асинхронного электромотора необходимо, чтобы ротор устройства вращался в более медленном темпе, чем электромагнитное поле статора. При подаче тока на обмотку статора между сердечником статора и ротора возникает электромагнитное поле, которое наводит ЭДС в роторе. Возникает вращающийся момент, и вал электродвигателя начинает вращаться. Из-за трения подшипников или определенной нагрузки на вал, ротор асинхронного двигателя всегда вращается в более медленном темпе.

Принцип работы электродвигателя переменного тока асинхронного заключается в том, что магнитные полюса устройства постоянно вращаются в обмотках электромотора и направление тока в роторе постоянно меняется.

Скорость вращения ротора электромотора асинхронного зависит от общего количества полюсов. Для того чтобы понизить скорость вращения ротора в таком двигателе, требуется увеличить общее количество полюсов в статоре.

В синхронных электродвигателях вращающий момент в устройстве создается при взаимодействии между током в обмотке якоря и магнитным потоком в обмотке возбуждения. При изменении направления переменного тока одновременно меняется направление магнитного потока в корпусе и якоре. При таком варианте вращение якоря всегда будет в одну сторону. Примечательно, что плавная регулировка скорости вращения таких электромоторов регулируется величиной подаваемого напряжения, при помощи реостата или переменного сопротивления.

В зависимости от напряжения сети фазные обмотки статора асинхронного электромотора могут подсоединяться в «звезду» или «треугольник». Схема электродвигателя переменного тока при подключении его в сеть с напряжением 220 Вольт обмотки соединяются в треугольник, а при подключении в сеть 380 Вольт — схема обмоток имеет вид звезды.

Принцип работы электродвигателей. Основные понятия.

Магнетизм

Магнитное поле

Электромагнетизм

Чем больше витков на катушке, тем сильнее магнитное поле. Это поле имеет такие же характеристики, что и естественное магнитное поле, а, следовательно, у него тоже есть северный и южный полюса.

Ротор:

Статор:

Вращение под действием магнитного поля

Чередование полюсов с помощью переменного тока

Чередование полюсов с помощью переменного тока

Переменный ток – AC

Трёхфазный переменный ток

Трёхфазное питание – это непрерывный ряд перекрывающихся напряжений переменного тока (AC).

Смена полюсов

Питание в сети переменного тока

Обмотки фаз A, B и C расположены по отношению друг к другу под углом в 120 градусов.

Вращение ротора

Индукция

Индукция

Принцип действия электродвигателей

Индукционные электродвигатели состоят из ротора и статора.

Статор элетродвигателя

Ротор элетродвигателя

Асинхронные электродвигатели

Синхронная частота вращения для различного количества полюсов

Число полюсов

Синхронная частота вращения 50 Гц

Синхронная частота вращения 60 Гц

Из всего спектра выпускаемых в настоящее время электрических моторов наибольшее распространение получил двигатель асинхронный трёхфазный. Практически половина производимой в мире электроэнергии используется именно этими машинами. Они широко применяются в металлообрабатывающей и деревообрабатывающей промышленности. Асинхронный двигатель незаменим на фабриках и насосных станциях. Без таких машин не обойтись и в быту, где они используются и в другой домашней технике, и в ручном электроинструменте.

Область применения этих электрических машин расширяется с каждым днём, так как совершенствуются и сами модели, и используемые для их изготовления материалы.

Каковы же основные части этой машины

Разобрав двигатель асинхронный трехфазный, можно наблюдать два главных элемента.

Одна из важнейших деталей – статор. На фото сверху эта часть двигателя расположена слева. Он состоит из следующих основных элементов:

1. Корпус. Он необходим для соединения всех деталей машины. Если двигатель небольшой, то корпус изготавливают цельнолитым. В качестве материала используют чугун. Применяются также сталь или сплавы алюминия. Иногда корпус малых двигателей совмещает функции сердечника. Если же двигатель имеет большие размеры и мощность, то корпус сваривают из отдельных частей.

2. Сердечник. Этот элемент двигателя запрессовывается в корпус. Служит он для улучшения качеств магнитной индукции. Выполняется сердечник из пластин электрической стали. Для того чтобы снизить потери, неизбежные при появлении вихревых токов, каждая пластина покрывается слоем специального лака.

3. Обмотка. Она размещается в пазах сердечника. Состоит из витков медной проволоки, которые собираются в секции. Соединённые в определённой последовательности, они образуют три катушки, которые в совокупности являются обмоткой статора. Подключается она непосредственно к сети, поэтому называется первичной.

Ротор — это подвижная часть двигателя. На фото он находится справа. Служит он для преобразования силы магнитных полей в механическую энергию. Состоит ротор асинхронного двигателя из следующих деталей:

1. Вал. На хвостовиках его закреплены подшипники. Они запрессовываются в щиты, крепящиеся болтами к торцовым стенкам коробки статора.

2. Сердечник, который собирается на валу. Состоит из пластин специальной стали, обладающей таким ценным свойством, как низкое сопротивление магнитным полям. Сердечник, обладая формой цилиндра, и является основой для укладки обмотки якоря. Роторная, или, как её ещё называют, вторичная обмотка получает энергию благодаря магнитному полю, которое появилось вокруг катушек статора при прохождении по ним электрического тока.

Двигатели по типу изготовления подвижной части

1. Имеющие короткозамкнутую обмотку ротора. Один из вариантов исполнения этой детали показан на рисунке.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет обмотку, сделанную из алюминиевых стержней, которые располагаются в пазах сердечника. В торцевой части они замкнуты кольцами накоротко.

2. Электродвигатели, имеющие ротор, изготовленный с контактными кольцами.

У обоих типов асинхронных двигателей конструкция статора одинаковая. Различаются они только исполнением якоря.

Каков же принцип работы

Якорь трёхфазного асинхронного двигателя, исполненный подобным образом, приводится во вращение благодаря эффекту возникновения переменного магнитного поля в статорных катушках. Чтобы понять, каким образом это происходит, необходимо вспомнить физический закон самоиндукции. Он гласит, что вокруг проводника, по которому проходит поток заряженных частиц, возникает магнитное поле. Величина его будет прямо пропорциональна индуктивности провода и интенсивности протекающего в нём потока заряженных частиц. Кроме того, это магнитное поле формирует силу с определённой направленностью. Именно она нас и интересует, так как является причиной вращения ротора. Для эффективной работы двигателя необходимо иметь мощный магнитный поток. Создаётся он благодаря специальному способу монтажа первичной обмотки.

Известно, что источник питания имеет переменное напряжение. Следовательно, магнитное поле вокруг статора будет иметь такую же характеристику, напрямую зависящую от изменения тока в подающей сети. Примечательно то, что каждая фаза смещена одна относительно другой на 120˚.

Что происходит в обмотке статора

Каждая фаза сети питания подключается к соответствующей катушке статора, поэтому возникающее вокруг них магнитное поле будет смещено на 120˚. Источник питания имеет переменное напряжение, следовательно, вокруг катушек статора, которыми располагает асинхронный двигатель, будет возникать переменное магнитное поле. Схема асинхронного двигателя собирается так, чтобы магнитное поле, возникающее вокруг катушек статора, постепенно изменялось и последовательно переходило от одной обмотки к другой. Таким образом создаётся эффект вращающегося магнитного поля. Можно вычислить его частоту вращения. Измеряться она будет в оборотах за минуту. Определяется по формуле: n=60f/p, где f — это частота переменного тока в подключенной сети (Гц), p — соответствует числу пар полюсов, смонтированных на статоре.

Как работает ротор

Теперь необходимо рассмотреть, какие процессы возникают во вторичной обмотке. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет конструкционную особенность. Дело в том, что к его якорной обмотке напряжение не подводится. Оно там возникает благодаря магнитоиндукционной связи с первичной обмоткой. Поэтому и происходит процесс, обратный тому, что наблюдался в статоре, в соответствии с законом, который гласит, что при пересечении проводника, а в нашем случае это короткозамкнутая обмотка ротора, магнитным потоком в нём возникает электрический ток. Откуда берётся магнитное поле? Оно возникло вокруг первичной катушки при подключении трёхфазного источника питания.

Соединим статор и ротор. Что получится?

Таким образом, имеем асинхронный короткозамкнутый двигатель с ротором, в обмотке которого проходит электрический ток. Он и будет причиной возникновения магнитного поля вокруг якорной обмотки. Однако полярность этого потока будет отличаться от созданного статором. Соответственно, и сила, образуемая им, будет вступать в противодействие с той, которая вызвана магнитным полем первичной обмотки. Это и приведёт в движение ротор, так как на нём собрана вторичная катушка, и хвостовики вала якоря закреплены в корпусе двигателя на подшипниках.

Рассмотрим ситуацию взаимодействия сил, возникающих от магнитных полей статора и ротора, с течением времени. Знаем, что магнитное поле первичной обмотки вращается и обладает определённой частотой. Созданная им сила будет перемещаться, имея аналогичную скорость. Это заставит асинхронный двигатель заработать. И его ротор будет свободно вращаться вокруг оси.

Эффект скольжения

Ситуация, когда силовые потоки ротора как бы отталкиваются от вращающегося магнитного поля статора, получила название скольжения. Следует отметить, что частота асинхронного двигателя (n1) всегда меньше той, с которой перемещается магнитное поле статора. Объяснить это можно так. Чтобы в роторной обмотке возник ток, она должна быть пересечена магнитным потоком с определённой угловой скоростью. И поэтому справедливо утверждение, что скорость вращения вала больше либо равна нулю, но меньше интенсивности перемещения магнитного поля статора. Ротор имеет частоту вращения, зависящую от силы трения в подшипниках, а также от величины отбора мощности с вала ротора. Поэтому он как бы отстаёт от магнитного поля статора. Именно из-за этого частота называется асинхронной.

Таким образом, электроэнергия питающего источника преобразовалась в кинетическую энергию вращающегося вала. Скорость его вращения прямо пропорциональна частоте тока питающей сети и количеству пар полюсов статора. Для увеличения частоты вращения якоря можно использовать частотные преобразователи. Однако работа этих устройств должна быть согласована с количеством пар полюсов.

Как подключить двигатель к источнику питания

Чтобы осуществить пуск асинхронного двигателя, его необходимо подключить к сети трёхфазного тока. Схема асинхронного двигателя собирается двумя способами. На рисунке показана схема соединения выводов двигателя, в которой статорные обмотки собраны способом «звезда».

На этом рисунке изображён другой способ соединения, именуемый «треугольник». Собираются схемы в клеммной коробке, закреплённой на корпусе.

Следует знать, что начала каждой из трёх катушек, их ещё называют обмотками фаз, именуются С1, С2, С3 соответственно. Аналогично подписываются концы, которые имеют названия С4, С5, С6. Если в клеммной коробке нет маркировки выводов, то начала и концы придётся определить самостоятельно.

Как сделать реверс

При возникновении потребности осуществить пуск асинхронного двигателя, изменив направление вращения якоря, надо просто поменять местами два провода подключаемого источника трехфазного напряжения.

Однофазный асинхронных двигателей

В быту проблематично использовать трёхфазные двигатели из-за отсутствия требуемого источника напряжения. Поэтому существует однофазный асинхронный двигатель. Он также имеет статор, но с существенным конструкционным отличием. Оно заключается в количестве и способе расположения обмоток. Это определяет и схему запуска машины.

Если однофазный асинхронный двигатель имеет статор с двумя обмотками, то расположены они будут со смещением по окружности под углом в 90˚. Катушки называются пусковой и рабочей. Соединяются они параллельно, но, чтобы создать условия для появления вращающееся магнитного поля, дополнительно вводится активное сопротивление или конденсатор. Это создаёт сдвиг фаз токов обмоток, близкий к 90˚, благодаря чему создаётся условие для образования вращающегося магнитного поля.

Если статор имеет только одну катушку, то подключённый к ней однофазный источник питания будет причиной пульсирующего магнитного поля. В замкнутой накоротко обмотке ротора появится переменный ток. Он станет причиной возникновения своего магнитного потока. Результирующая двух образовавшихся сил будет равна нулю. Поэтому для запуска двигателя, имеющего такую конструкцию, требуется дополнительный толчок. Создать его можно, подключив конденсаторную схему пуска.

Подключить двигатель к однофазной цепи

Изготовленный для работы от трёхфазного источника питания электромотор может работать и от домашней однофазной сети, но при этом существенно снизятся его характеристики, такие как КПД, коэффициент мощности. Кроме того, снизятся мощность и пусковые показатели.

Если же без подключения не обойтись, то требуется из трёх обмоток статора собрать схему, где их будет только две. Одна рабочая, а другая пусковая. Например, есть три катушки с началами С1, С2, С3 и концами С4, С5, С6 соответственно. Для создания первой (рабочей) обмотки двигателя объединяем концы С5 и С6, а их начала С3 и С2 подключаем к источнику однофазного тока, например, бытовой сети 220 вольт. Роль второй, пусковой обмотки, будет выполнять оставшаяся незадействованная катушка стартера. Она подключается к источнику питания через конденсатор, соединённый с ней последовательно.

Параметры асинхронного двигателя

При подборе таких машин, а также при дальнейшей их эксплуатации необходимо учитывать характеристики асинхронного двигателя. Они бывают энергетические – это коэффициент полезного действия, коэффициент мощности. Важно учитывать и механические показатели. Основным из них считается зависимость между скоростью вращения вала и рабочим усилием, прикладываемым к нему. Существуют ещё пусковые характеристики. Они определяют пусковой, минимальный и максимальный моменты и их соотношение. Важно также знать, каков пусковой ток асинхронного двигателя. Для наиболее эффективного использования двигателя необходимо учитывать все эти параметры.

Нельзя оставить без внимания вопрос энергосбережения. В последнее время он рассматривается не только с позиции уменьшения эксплуатационных затрат. Экономичность электродвигателей снижает уровень экологических проблем, связанных с производством электроэнергии.

Перед производителями постоянно ставятся задачи разработки и выпуска энергосберегающих двигателей, повышения эксплуатационного ресурса, уменьшения шумового уровня.

Улучшить энергосберегающие показатели можно путём снижения потерь при эксплуатации. А они напрямую зависят от рабочей температуры машины. Кроме того, совершенствование этой характеристики неизбежно приведёт к увеличению срока эксплуатации двигателя.

Снизить температуру обмоток можно, применяя вентилятор наружного обдува, закреплённый на хвостовике вала ротора. Но это приводит к неизбежному повышению шума, производимого двигателем при работе. Особенно ощутим этот показатель при высокой скорости вращения ротора.

Таким образом, видно, что асинхронный двигатель имеет один существенный недостаток. Он не способен поддерживать постоянную частоту вращения вала при возрастающих нагрузках. Зато такой двигатель имеет множество преимуществ по сравнению с образцами электродвигателей других конструкций.

Во-первых, он имеет надёжную конструкцию. Работа асинхронного двигателя не вызывает никаких сложностей при его использовании.

Во-вторых, асинхронный двигатель экономичен в производстве и эксплуатации.

В-третьих, эта машина универсальна. Имеется возможность её использования в любых устройствах, которые не требуют точного поддержания частоты вращения вала якоря.

В-четвёртых, двигатель с асинхронным принципом действия востребован и в быту, получая питание только от одной фазы.

описание, принцип работы в асинхронных электродвигателях, их функции

Электрооборудование Автор: profelectro
Очень многие приборы и устройства, окружающие нас в быту, имеют в своей конструкции двигатель.
Мощные электрические моторы приводят в движение транспортные средства на улицах городов и на железных дорогах, используются в поднятии и перемещении тяжелых грузов.
Из школьных программ мы помним, что электромоторы это устройства для преобразования энергии из одного вида в другой. Чтобы понять, как этот процесс происходит, нужно разобрать электромотор и посмотреть, как он устроен внутри.
В наших статьях мы детально рассказываем о предназначении ротора и статора, о том, как они работают.
Итак, давайте детально разберемся с двумя основными его частями:
Ротор(другое название этой детали – якорь) это подвижная, точнее сказать, вращающаяся деталь электромотора.
Конструкция ротора зависит от типа устройства, в котором он используется. Если это коллекторный агрегат, то ротор производится из следующих частей:
Сердечник. Эта деталь состоит из пакета металлических пластин. Они переслаиваются диэлектриком или обычной оксидной пленкой. В результате получается «слоеный пирог», основная функция которого – тормозить разгон электронов и предотвращать разогрев ротора. Дело в том, что для приведения мотора во вращение производится перемагничивание сердечника. В результате возникают вихревые токи, или так называемые «токи Фуко», нагревающие ротор и снижающие эффективность работы мотора;
Обмотки. Сердечник обматывают витками медной проволоки. Каждый проводок покрыт слоем прочного лака. Дополнительно обмотку пропитывают эпоксидными смолами и фиксируют особым лаком. Такая защита предотвращает возможность повреждения обмоток и препятствует возникновению пробоя и образования короткозамкнутых витков, что может нарушить работу двигателя;
Вал. Это металлический стержень. Своими торцевыми частями он устанавливается в подшипниках качения. Кроме того, на валу может быть резьба, а также имеются профильные углубления для шпонок фиксации шестерен и крепления шкивов, которые приводятся во вращение электромотором;
Крыльчатка. Эта деталь устанавливается на валу ротора и служит для охлаждения электромотора во время работы. Благодаря такому приспособлению мотор сам себя охлаждает и нет нужды в использовании других устройств для охлаждения;
Коллектор. Это деталь цилиндрической формы, наружная стенка которой составлена из медных контактов, так называемых ламелей. Коллектор установлен на валу, снаружи его окружают графитовые щетки. Между ламелями коллектора и щетками устанавливается скользящий контакт.
Отдельно отметим, что,по сути,обмотки ротора являются электромагнитом и не все типы ротора устроены именно таким способом.
Статор в двигателе
Цилиндр статора интегрирован в корпус электромотора. Он является его неподвижной частью. Вместе статор и корпус составляют единый моноблок.
Сердечник статора набран из металлических пластин. Они изолированы одна от другой слоем лака. Назначение такого устройства сердечника – противодействие нагреву вихревыми токами Фуко.
В собранном виде пакет статора впрессовывают в корпус. Сердечник статора формируется витками обмотки.
Их пропивают субстанциями особого состава, защищающего витки от повреждений, и укладывают в специально выточенные во внутренней стенке цилиндра пазы.
Схема подключения статора к электрической сети выглядит следующим образом:
На корпусе двигателя имеется так называемый БРНО, блок расключения начал обмоток. Иначе говоря, это распределительная коробка, внутри которой находятся клеммники.
Конструктивно, они различаются между собой. Устройство клеммников зависит от мощности двигателя и вида работы, которую этот двигатель выполняет. Концевые части всех обмоток подключаются к клеммам БРНО.
От мощности электромотора и его функционального предназначения зависит также и способ подключения обмоток.
Есть два способа подключения. Один это так называемая«Звезда», другой — «Треугольник». От способа подключения зависит то, как будет работать электромотор.
При способе соединении «Звезда»мотор плавно увеличивает обороты, причем быстрый разгон оборотов до максимума невозможен.
А если обмотки соединены треугольником, мотор может сразу развить те обороты, на который он конструктивно рассчитан, но и стартовые токи будут адекватно велики.
Устройство асинхронного двигателя
Особенность работы асинхронного мотора заключается в следующем:на обмотки статора питание подается пошагово. В статоре возникает вращающееся поле. Это магнитное поле вызывает ток индукции в роторной обмотке.
Ротор приходит во вращение и стремится уровнять частоту своего вращения с частотой вращения магнитного поля.
Как только такое происходит, исчезает ток индукции в роторных обмотках и ротор начинает терять обороты. И тут же начинает ускоряться вновь под влиянием опережающей частоты оборотов поля.
Таким образом двигатель стабилизирует свою работу, Именно в этой особенности состоит достоинство асинхронного мотора, которое выделяет его среди других типов электромоторов.
Асинхронные двигатели имеют и некоторые конструктивные особенности. Так, на этих двигателях устанавливают роторы разных конструкций:
Короткозамкнутый ротор.Сердечник такого ротора набран из металлических пластин, как и обычный тип, но на нем нет медной обмотки.На пакете сердечника установлены металлические стержни. Они установлены не параллельно пластинам сердечника, но под некоторым углом. Они так же не касаются один другого, но замкнуты на короткоторцевыми дисками.
Фазный ротор отличается от короткозамкнутого тем, что у него нет короткозамкнутых стержней, а использованы трехфазные обмотки. Кроме того на роторе такого типа применен не обычный коллектор с ламелями, а особая конструкция, состоящая из трех колец.
В конструктивном смысле такие роторы являются более сложными изделиями и процесс их производства более трудоемок.
Но они не вызывают высокие пусковые токи и их работу можно плавно регулировать.
8 Разница между статором и ротором
В двигателях или генераторах обе части, такие как ротор и статор играет ключевую роль. Основное различие между ними в том, что статор неактивная часть двигателя, тогда как ротор является вращающей частью.
Что такое статор?
Статор – неподвижный элемент электромагнитного схемы. В различных конфигурациях статор может действовать как полевые магниты, которые взаимодействуют с ротором для создания движения или как якоря, которые работают с движением катушки возбуждения на роторе.Они есть обычно постоянные магниты или электромагниты, которые поддерживают выравнивание поля причем последняя представляет собой катушку возбуждения или обмотку.
Статор в двигателях переменного тока состоит из тонкого стального сердечника. прослоек и вставленных в них катушек изолированного провода, которые называются обмотки и подключены непосредственно к источнику питания. При подаче тока вместе они становятся электромагнитом. В двигателях постоянного тока статор несет оба обмотки возбуждения и полюса, составляющие магнитную цепь с ротор.Обмотки возбуждения в таком случае на статоре могут быть как обмотки, так и постоянные магниты; на полюсах размещается обмотка возбуждения, количество которой определяется напряжением и током.
Статор, являющийся неподвижной частью вращающейся системы, может быть встречается в электрических генераторах, электродвигателях, сиренах, грязевых двигателях или биологические роторы. Энергия течет через статор к вращающемуся компонент системы. В электродвигателе статор обеспечивает вращающийся магнитное поле, приводящее в движение вращающийся якорь; в генераторе статор преобразует вращающееся магнитное поле в электрический ток.В гидравлической силе устройств, статор направляет поток жидкости к вращающейся части или от нее. система.
Что вам нужно Знайте о статоре
Статор – неподвижная часть машина.
Три основные части статора включают статор сердечник, обмотка статора и внешний каркас.
Потери на трение статора велики.
Система охлаждения статора простая.
Обмотка статора сильно изолирована из-за высокого в нем индуцирует напряжение.
Размер обмотки статора большой для несущий сильный ток.
Обмоточное расположение статора больше сложный.
На обмотку подано трехфазное питание. статора.
Что такое ротор?
Ротор – это общее название основной прядильной части электрическая машина и происходит от слова «вращающийся». Следовательно, ротор может быть описан как движущийся компонент электромагнитной системы, т.е. генератор переменного тока, электрогенератор или электродвигатель.Его вращение связано с взаимодействие между обмотками и магнитными полями, создающее крутящий момент вокруг оси ротора.
Есть разные типы роторов (вращающихся частей). Они включают Беличья клетка, контактное кольцо, воздушный тип, намотанный и явнополюсный.
Что вам нужно Знайте о роторе
Ротор – это вращающаяся часть станка.
Две основные части ротора включают ротор сердечник и обмотка возбуждения.
Потери на трение ротора низкие.
Система охлаждения ротора сложная.
Обмотка ротора имеет низкую изоляцию.
Размер обмотки ротора небольшой.
Расположение обмоток ротора простое.
Ротор подключен к источнику постоянного тока.
Также читайте: Разница между ИБП и инвертором
Разница Между статором и ротором в табличной форме
ОСНОВА СРАВНЕНИЯ СТАТОР РОТОР
Описание Статор – это неподвижная часть машины. Ротор – это вращающаяся часть машины.
Основные части Три основные части статора включают сердечник статора, обмотку статора. и внешняя рамка. Две основные части ротора включают сердечник ротора и обмотку возбуждения.
Потери на трение Потери на трение статора велики. Потери на трение ротора низкие.
Система охлаждения Система охлаждения статора проста. Система охлаждения ротора сложная.
Обмотка Обмотка статора имеет высокую изоляцию, так как высокое напряжение индуцирует Это. Обмотка ротора имеет низкую изоляцию.
Размер Размер обмотки статора велик для пропускания сильного тока. Размер обмотки ротора небольшой.
Обмотка Обмоточное устройство статора более сложное. Устройство обмотки ротора простое.
Блок питания Трехфазное питание подается на обмотку статора. Ротор подключен к источнику постоянного тока.
Также читайте: Разница между последовательной и параллельной цепями
Вопрос: Как работает ротор?
Как работают роторы и статоры?
Статор находится в неподвижном электрическом элементе.
Статор – это неподвижная часть двигателя переменного тока.
Ротор – это вращающийся электрический компонент.
Он также состоит из группы электромагнитов, расположенных вокруг цилиндра, с полюсами, обращенными к полюсам статора.
Как работает ротор генератора?
Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, которое вызывает разность напряжений между обмотками статора. Это производит переменный ток (AC) на выходе генератора.
Какова функция ротора?
Роторы – это движущиеся части генератора переменного тока, которые имеют постоянные магниты, которые перемещаются вокруг железных пластин статора, генерируя переменный ток (AC). Для работы роторов требуется существующее движение, поэтому только после того, как двигатель или турбина уже работают, ротор будет работать со статором для обеспечения заряда.

В чем разница между ротором и статором?
Статор и ротор являются частями электродвигателя.Существенная разница между ротором и статором заключается в том, что ротор является вращающейся частью двигателя, а статор – неподвижной частью двигателя.
Сколько существует типов роторов?
Есть два типа роторов асинхронных двигателей:
Ротор с короткозамкнутым ротором или просто ротор с короткозамкнутым ротором.
Роторы с фазовой или фазовой обмоткой. Двигатели, в которых используется этот тип ротора, известны как роторы с контактным кольцом.
Как узнать скорость вращения роторов?
Объяснение: Поскольку и поле ротора, и файл статора вращаются с синхронной скоростью, относительная скорость между ними равна нулю.Пояснение: Частота ротора = s * f1 = 90/60 = 1,5 Гц. частота вращения ротора = 1000 (1-0,03) = 970 об / мин.

Как ротор становится магнитным?
Принцип действия. В трехфазной индукционной машине переменный ток, подаваемый на обмотки статора, возбуждает его, создавая вращающийся магнитный поток. Поток создает магнитное поле в воздушном зазоре между статором и ротором и индуцирует напряжение, которое вызывает ток через стержни ротора.
Как работает генератор?
0:12
2:58
Предлагаемый клип · 105 секунд
Doosan Portable Power Как работает генератор – YouTube
YouTube
Начало предложенного ролика
Конец предложенного клипа
Турбина – это генератор?
Турбинный генератор – это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. Турбинные генераторы могут вырабатывать электричество, используя механическую энергию из самых разных источников: ветра, воды, пара, ископаемого топлива, даже человек может предоставить силу, необходимую для производства электроэнергии из турбогенератора.
В чем разница между ротором и двигателем?
Разница между ротором и двигателем как существительные
заключается в том, что ротор представляет собой вращающуюся часть механического устройства, например, в электродвигателе, генераторе, генераторе переменного тока или насосе, в то время как двигатель представляет собой машину или устройство, которое преобразует любую форму энергии в механическую энергию или передает движение.
Как работает мотор?
Электродвигатель – это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.Большинство электродвигателей работают за счет взаимодействия магнитного поля электродвигателя и электрического тока в проволочной обмотке, создавая силу в виде вращения вала.

Почему стержни ротора закорачиваются?
Короткое замыкание стержней ротора в виде короткозамкнутого ротора приводит к подходящему низкоомному пути для индуцированных токов ротора. Характеристики импеданса (R и X) обмотки ротора влияют на характеристики двигателя, пусковой момент и общие потери, следовательно, на КПД двигателя.
Структурное понимание взаимодействий статор-ротор жгутиков
[Примечание редакции: ответы автора на первый раунд рецензирования приводятся ниже.]
Рецензенты были согласны с тем, что статья была очень впечатляющей с технической точки зрения. Однако главный уникальный вывод статьи, касающийся ионного потока, был признан умозрительным. Вполне возможно, что существенно отредактированный документ, включающий фактические данные о потоке ионов, преодолеет текущие опасения, но eLife не предлагает таких серьезных решений по пересмотру.Если авторы смогут предоставить такой документ в будущем, мы будем готовы рассмотреть его дополнительно.
Рецензент № 2:
Эта интересная статья описывает использование Borrelia burgdorferi в качестве модели для изучения конформационных изменений во время генерации крутящего момента с помощью бактериального жгутикового двигателя. Авторам особенно интересны моторные белки комплекса статора, они изображают моторы дикого типа и сравнивают их с двумя мутантами MotB, D24E (сниженная подвижность) и D24N (устраненная подвижность), а также с motB¬-делецией.Сравнение этих структур выявляет конформационные изменения в C-кольце, в первую очередь, изменение угла C-кольца, что, по мнению авторов, даст ключ к пониманию будущего механизма генерации крутящего момента жгутикового мотора.
Статья хорошо написана и технически выполнена (действительно, в некотором роде является техническим прорывом), хотя имеет неясное биологическое значение. Имею ряд комментариев:
Основные комментарии:
Хотя результаты заслуживают внимания как технические достижения, неясно, является ли «конформационное изменение» важным наблюдением с последствиями для понимания генерации крутящего момента, или это просто то, что С-образное кольцо больше не удерживается на месте комплексами статора. .Возможно связанное с этим наблюдение изменения конформации С-кольца при включении статора уже наблюдалось (в лабораториях Campylobacter jejuni, Beeby и Hendrixson, Beeby et al., 2016) и интерпретировалось как гибкость С-кольца, когда комплексы статора не зацепляются. . Могут ли авторы опровергнуть эту нулевую гипотезу? Если у авторов действительно есть основания полагать, что это механически значимое изменение конформации в отличие от повышенной гибкости в отсутствие комплексов статора, это было бы значительным результатом.В противном случае предлагаемые «конформационные изменения» могут мало рассказать нам о генерации крутящего момента.
Мы согласны с рецензентом в том, что С-образное кольцо обладает гибкостью, предложенной в Campylobacter jejuni (Beeby et al., 2016) и Borrelia burgdorferi (Qin et al., 2018). Чтобы выявить любые конформационные изменения со статистической значимостью, мы проанализировали тысячи двигателей в каждой деформации, а затем определили двигательные структуры in situ с высоким разрешением путем усреднения субтомограмм.Структуры С-образного кольца хорошо различимы в глобальных средних значениях, что позволяет предположить, что гибкость С-образного кольца не оказывает серьезного влияния на наш структурный анализ и сравнение на месте. Стоит подчеркнуть, что специфические конформационные изменения С-кольца, вызванные статором, ранее не наблюдались. Чтобы понять механизм, лежащий в основе конформационных изменений, мы специально сконструировали точечный мутант (motB-D24N), в котором субъединица статора MotB неспособна проводить протоны для генерации крутящего момента.Конформация С-кольца в motB-D24N аналогична конформации в Δ motB , предполагая, что крутящий момент, создаваемый статором, является критическим для конформационного изменения С-кольца, наблюдаемого в двигателе WT. Более того, мы обнаружили, что C-кольцо имеет меньшие конформационные изменения у другого точечного мутанта (motBD24E), в котором субъединица статора MotB, как известно, имеет пониженную протонпроводящую активность. Таким образом, мы твердо уверены, что наблюдаемые здесь конформационные изменения С-образного кольца механически связаны с крутящим моментом, создаваемым статором.
Использование слова «существенный» в названии неточно: ничто в результатах не указывает на то, что эти конформационные изменения существенны для вращения жгутиков.
Мы изменили заголовок, чтобы отразить ключевое сообщение рукописи: « Структурные идеи взаимодействий жгутикового статора и ротора»
Раздел «Материалы и методы», а также описание процедур, использованных в разделе «Результаты», совершенно неадекватны и требуют значительной доработки.
– Как авторы определили 46-кратную симметрию? Какое программное обеспечение использовали авторы? Было ли усреднено С-образное кольцо отдельно по отношению к кольцу статора, и два впоследствии были объединены? Если нет, то как были разрешены обе симметрии? – для этого потребуется, чтобы две симметрии находились в одном регистре для всех двигателей.
Мы предоставили подробное описание всех процедур от подготовки образца до анализа изображений, хотя большая часть информации и подробностей в разделе «Материалы и методы» была опубликована ранее (Liu et al., 2009; Чжао и др., 2013; Чжу и др., 2017). se В частности, чтобы определить симметрию С-образного кольца, мы использовали пакет субтомограмм i3, чтобы выполнить выравнивание и классификацию следующим образом:
1) Выполните асимметричную реконструкцию всего двигателя и получите среднюю структуру двигателя, как показано на рисунке 2D в рукописи. Поскольку структура воротника доминирует над выравниванием, мы можем видеть 16-кратную симметрию кольца статора и втулки (рис. 2E в рукописи), но мы могли разрешить симметрию С-образного кольца.
2) Затем выполните фокусированное выравнивание и классификацию на С-образном кольце. Во время обработки мы ограничили диапазон углового поиска от -2 ° до + 2 °.
3) После нескольких циклов уточнения и трехмерной классификации C-образного кольца мы обнаружили 46-кратную симметрию C-образного кольца в двигателе WT. Важно отметить, что после точного выравнивания и классификации на С-образном кольце хомут и кольцо статора сохраняют 16-кратную симметрию.
– Конструкции отдельных статорных комплексов обсуждаются в разделе «Взаимодействие статор-ротор вызывает […]», но не изображены на каких-либо рисунках.
Структура индивидуального статорного комплекса показана на рисунке 3I в рукописи. «Индивидуальный» комплекс статора не означает, что мы вырезаем точно один комплекс статора, это просто мы сосредоточились на области вокруг одного комплекса статора, чтобы получить больше деталей конструкции.
– Как авторы рассчитали загруженность статора? Определение занятости статора (подраздел «Конформационные изменения С-образного кольца напрямую связаны с более высоким крутящим моментом и более быстрой подвижностью»): «статистический анализ» требует описания.На данный момент читателю необходимо углубиться в дополнительные рисунки, чтобы (частично) понять процедуру. Это требует значительно более подробного описания.
Для оценки занятости статора мы воспользовались уникальным специфическим для спирохет «воротником» и поразительной разницей между усредненными структурами двигателей от WT и мутанта ΔmotB . В частности, уникальная структура воротничка с 16-кратной симметрией присутствует в двигателях от WT и мутанта ΔmotB .Он предоставляет 16 точек для взаимодействия со статорными комплексами. В двигателе Δ motB статора нет. Напротив, в усредненной структуре двигателя WT видны 16 статорных комплексов. Поскольку втулка обеспечивает четко определенные места для заклинивания статора, мы смогли проанализировать каждую из 16 точек, соответствующих статору, для каждого двигателя после первоначальной настройки всех двигателей. Благодаря целенаправленному согласованию и классификации мы получили средние значения по классам. Среди средних по классу некоторые имеют плотность статора, а другие не имеют плотности статора.Таким образом, мы смогли оценить загруженность статора в каждом двигателе по нескольким различным деформациям. Важно отметить, что наша оценка по мутанту Δ motB и дикому животному хорошо согласуется с нашим визуальным наблюдением по средним моторным структурам мутанта Δ motB и дикого животного.
– Существует противоречие между утверждением автора о том, что воротник, вероятно, является «подмостком для сборки и стабилизации блоков статора, создающих крутящий момент», и их наблюдением, что занятость статора является функцией ионного потока.Авторы должны пояснить, что, по их мнению, стабилизирует статорные блоки.
Мы считаем, что и воротник, и поток ионов важны для сборки и функционирования комплексов статора. Во-первых, хорошо задокументировано, что поток ионов важен для сборки статора у E. coli и многих других бактерий. Мы также показали в этой рукописи, что занятость статора значительно уменьшилась у точечного мутанта motB-D24N, в котором субъединица статора MotB не может проводить протоны для генерации крутящего момента.Во-вторых, воротник играет важную роль в рекрутировании комплексов статора в Borrelia , что подтверждается нашим недавним исследованием. В самом деле, у нескольких мутантов, лишенных генов, необходимых для образования воротника, и воротник, и статор отсутствуют. В-третьих, мы показали в этом исследовании, что комплексы статора все еще присутствуют у двух точечных мутантов (motB-D24N и motB-D24E). В совокупности наши данные позволяют предположить, что воротник помогает рекрутировать и стабилизировать комплексы статора, а поток ионов необходим для создания крутящего момента и увеличения занятости статора.
– Авторы предполагают, что их результаты показывают, что поток протонов необходим для связывания статора с двигателем, но они не проводят экспериментов, где манипулируют PMF; скорее, все их результаты показывают, что точечные мутации аминокислот изменяют занятость статора, что значительно менее убедительно, чем заявленные ими выводы. Чтобы иметь возможность утверждать, что занятость статора зависит от потока протонов, я бы сказал, что необходимы дополнительные эксперименты с использованием CCCP для рассеивания PMF.
MotB содержит высококонсервативный остаток аспарагиновой кислоты (Asp32 в E.coli , Asp24 в Borrelia ). Обширные исследования E. coli и Salmonella показали, что он расположен внутри протонного канала и играет важную роль в переносе протона через жгутиковый мотор. Важно отметить, что консервативная мутация D32N в E. coli отменяет двигательную функцию, а другая консервативная мутация D32E сохраняет пониженную двигательную функцию. Здесь мы показали, что консервативные мутации (D24E и D24N) у Borrelia имеют такие же фенотипы подвижности, как и у E.coli . Кроме того, мы предоставили прямые доказательства того, что мутации не только изменили занятость статора, но также уменьшили или даже отменили вращающий момент, управляемый PMF, и конформационное изменение C-кольца.
Для дальнейшей поддержки нашей модели мы провели дополнительные эксперименты CCCP, как было предложено рецензентом. Было показано, что CCCP быстро вызывает иммобилизацию вращения жгутиков у многих бактерий, включая B. burgdorferi (Motaleb et al., 2000). CCCP-обработанные клетки дикого типа B.burgdorferi были иммобилизованы в течение 15 мин (Motaleb et al., 2000). Парализованные клетки сохранили плоско-волновую морфологию. Усредненная моторная структура клеток, обработанных CCCP, аналогична структуре подвижных клеток WT. Комплексы статора остаются прикрепленными к воротнику и С-образному кольцу. Однако конформация С-образного кольца в двигателе, обработанном CCCP, отличается от таковой в двигателе подвижного WT. Напротив, конформация С-образного кольца в двигателе, обработанном CCCP, напоминает таковые в двигателе motB или двигателе motBD24N.Эти результаты для двигателя, обработанного CCCP, также подтверждают, что PMF-приводной крутящий момент вызывает конформационные изменения С-образного кольца, необходимые для вращения жгутиков.
– Подраздел «КриоЭМ пробоподготовка»: подробнее о том, какие сетки использовались, примерные параметры ручного блоттинга, типы фильтровальной бумаги и т. Д.
Наш криоЭМ пробоподготовка образца B. burgdorferi подробно описана во многих статьях (Liu et al., 2009; Zhao et al., 2013; Zhu et al., 2017).Мы постоянно используем аналогичный протокол. Тем не менее, мы согласны с рецензентом, что более подробная информация должна быть включена в раздел «Крио-ЭМ пробоподготовка».
– Подраздел «Криоэлектронная томография»: постобработка: данные были отфильтрованы через фильтр нижних частот? CTF поправили?
Мы использовали фильтр нижних частот (mtfilter в пакете томографа IMOD) для удаления высокочастотного шума. Мы также определили расфокусировку и выполнили коррекцию CTF с помощью функции «ctfphaseflip» в IMOD.Добавляем подробную информацию в раздел «Усреднение субтомограмм и анализ соответствий».
– Как «растягивали» кольца статора и С-образные кольца: какое программное обеспечение использовалось? Как был рассчитан график относительной интенсивности (рисунок 3 – приложение к рисунку 1)?
UCSF Chimera использовался для разматывания кольца статора и С-образного кольца. Графики интенсивности, показанные на рисунке 3 – дополнение к рисунку 1, были измерены с помощью imageJ вдоль пунктирных линий, показанных на рисунке 3 – приложение 1 к рисунку, панели A и B.Мы включили больше технических деталей в раздел
«Усреднение субтомограмм и анализ соответствий».
– Рис. 1: пластины роя очень нечеткие, их необходимо переделать.
Мы снова сделали роевые тарелки, как было предложено рецензентом. Предлагаем новую цифру.
– Почему эти данные не исправлены CTF? Существуют большие артефакты CTF, которые затрудняют поверить в некоторые утверждения. По крайней мере, авторы должны были усечь данные до первого нуля CTF.
Мы использовали IMOD для определения расфокусировки и коррекции CTF в 2D, что не так точно, как коррекция 3D CTF. Поэтому мы усекли наши окончательные средние значения с разрешением, оцененным с помощью коэффициента корреляции Фурье-оболочки.
https://doi.org/10.7554/eLife.48979.031
Зубья ротора – обзор
28.15.7.1 Непрямое охлаждение
Охлаждающая среда (воздух или водород) продувается вдоль воздушного зазора, через каналы в сердечнике и по поверхности обмоток.Таким образом, тепло, генерируемое в обмотке, проходит через основную изоляцию к зубцам ротора и статора, соответственно, и улавливается охлаждающим газом в основном с поверхностей железа.
При воздушном охлаждении замкнутая вентиляция является универсальной, за исключением самых маленьких размеров, а охладители устанавливаются отдельно – обычно в подвале под генератором, но иногда над или сбоку от машины. Однако при водородном охлаждении нет альтернативы, кроме как встраивать охладители в газонепроницаемую взрывозащищенную конструкцию самой машины.На рис. 28.31 показана упрощенная схема водородной машины с газовой системой. Обмотки охлаждаются напрямую.
Рисунок 28.31. Секция турбогенератора с упрощенным водородным охлаждением и обмоткой статора с водяным охлаждением
Охлаждающий газ обычно циркулирует с помощью вентилятора на каждом конце ротора, хотя многие генераторы с воздушным охлаждением (30–60 МВт или около того) имели моторный привод. вентиляторы, установленные в подвале с воздухоохладителями. Роторные вентиляторы могут быть центробежными или крыльчатыми (осевые).Их основное назначение – налаживание потока газа через корпус статора, сердечник и охладители; поток через ротор происходит в основном за счет его собственного вращения. Большинство роторов с косвенным охлаждением имеют в зубцах осевые вентиляционные прорези, закрытые клиньями, за исключением середины корпуса ротора, где потоки с каждого конца выходят в зазор, а затем проходят через радиальные каналы в сердечнике статора к задней части ротора. Рамка.
Чистый водород имеет плотность примерно 1/14 плотности воздуха, а его удельная теплоемкость в 14 раз больше, чем у воздуха; у него более высокий коэффициент теплопередачи и намного лучшая теплопроводность.При эксплуатации может быть около 1% примесей, состоящих из воздуха и углекислого газа; это увеличивает плотность примерно на 13%, но не оказывает значительного влияния на охлаждающие свойства, перечисленные в таблице 28.6. Потери на ветер пропорциональны плотности, но даже при рабочем давлении 5 бар (абсолютное давление) они все еще составляют всего 40% от того, что они были бы в воздухе при атмосферном давлении.
Ранние машины с водородным охлаждением были спроектированы для работы при давлении чуть выше атмосферного, но повышение давления до 2 бар (абсолютное), а затем до 3 бар увеличивало выходную мощность при заданном размере корпуса примерно на 15%, а затем еще на 10% соответственно.При давлении выше 4 бар (абс.) Не происходит значительного улучшения, поскольку температурный градиент по изоляции обмотки составляет большую часть допустимого повышения температуры.
Вспомогательное оборудование для генераторов с водородным охлаждением делится на две основные группы: газорегулятор и очистка уплотнительного масла.
В системе газового контроля предусмотрены средства для заполнения и опорожнения корпуса без риска образования взрывоопасной водородно-воздушной смеси. Двуокись углерода используется в качестве буфера, и следует избегать смесей, содержащих более 5% водорода в воздухе или более 5% воздуха в водороде.В процессе эксплуатации скорость потери водорода, хотя и небольшая, достаточна для достижения чистоты 98–99% водорода, поскольку добавка добавляется для поддержания желаемого рабочего давления.
Уплотнения вала, предотвращающие утечку водорода по валу к подшипникам, снабжены маслом, давление которого превышает давление газа. Кольцевые уплотнения, окружающие вал, просты и допускают свободное осевое расширение вала; однако они также обеспечивают значительный поток масла к водородной стороне уплотнения и, скорее, к воздушной стороне.Поток на стороне газа поглощает водород и выделял бы воздух или влагу в машину, если бы они содержались в растворе. Чтобы избежать последующего загрязнения и потери водорода, масло проходит вакуумную обработку перед подачей к уплотнениям, а масло со стороны водорода проходит через резервуары для удаления отработанных газов, чтобы позволить увлеченному водороду вернуться в раму до того, как масло будет обработано в вакууме. и рециркулирует.
Торцевое или упорное уплотнение представляет собой кольцо, обычно из белой металлизированной стали, которое воздействует на радиальную поверхность втулки на валу.Поток масла со стороны водорода незначительный, поэтому вакуумная обработка не требуется. Чрезвычайно тонкая масляная пленка со стороны водорода (скажем, 60 мкм) делает уплотнение довольно уязвимым для частиц грязи, и если кольцо не будет свободно скользить в соответствии с расширением вала, оно выйдет из воротника и приведет к утечке или будет испытывать чрезмерное давление на поверхность и повреждение к белому металлу. Оба типа уплотнения находятся в удовлетворительной эксплуатации. Кольцевое уплотнение с двойной подачей обеспечивает преимущества обоих типов при условии, что давления в двух системах поддерживаются точно уравновешенными, так что потоки водорода и воздуха разделены.
Для обозначения любого отклонения от нормальной работы различных частей газовой и масляной систем необходим широкий спектр индикаторов, снабженных звуковой и визуальной сигнализацией.
Конструкция, детали и их работа
В настоящее время производительность двигателей была улучшена, особенно с улучшением материалов, используемых в двигателях. Кроме того, повышение производительности обеспечивается с помощью методов оптимизации статора и ротора.Статор является неотъемлемой частью электрических машин, которые можно найти в электродвигателях, генераторах, биологических роторах, грязевых двигателях и сиренах. Поток энергии через статор будет исходить от вращающейся части системы. В двигателе статор создает вращающееся магнитное поле для вращения якоря, тогда как в генераторе он преобразует вращающееся магнитное поле в электрический ток. В устройствах с жидкостным приводом статор направляет поток жидкости от вращающегося элемента системы.
Что такое статор?
Определение: Статор – неподвижная часть электродвигателя, которая включает в себя несколько обмоток.После того, как на него будет подан переменный ток, его полярность будет постоянно меняться. Когда питание подается на статор, переменный ток течет через обмотки статора, создавая электромагнитное поле на стержнях ротора. Переменный ток (AC) заставляет магнитное поле вращаться. Сюда входят тонкие и многослойные листы, намотанные изолированным проводом. Сердечник статора включает несколько таких пластин.
статор в двигателе
Корпус статора двигателя выполнен из алюминия до 22 кВт, тогда как двигатели с высокой мощностью содержат чугунные корпуса статора.Статоры с разными полюсами обычно используются в сочетании с насосом для определения силы и расхода через скорость. Статор в основном предназначен для работы с различными частотами, напряжениями, выходными сигналами, а также нестабильными нет. полюсов.
Конструкция статора
Конструкция статора может быть выполнена из пластин из высокопрочной легированной стали, что снижает потери на вихревые токи. Важнейшими частями статора являются внешняя рама, сердечник и обмотка.Схема статора показана ниже.
конструкция статора
1) Наружная рама
Это внешняя часть двигателя. Основная функция этой рамы – обеспечивать опору как для сердечника, так и для внутренних частей машины. Для небольших двигателей внешняя часть отлита, а для огромной машины. Ниже показана конструкция статора.
2). Сердечник статора
Проектирование этого может быть выполнено с помощью штамповки из кремнистой стали в высоком положении.Основная функция этого сердечника – удерживать нерегулярное магнитное поле, которое генерирует потери, такие как вихревые токи и гистерезис.
Штамповки соединены с рамой статора, где каждая штамповка изолирована небольшим слоем лака. Обычно толщина штамповки изменяется от 0,3 мм до 0,5 мм. Прорези соединяются внутри штамповок.
3). Обмотки статора
Сердечник статора содержит 3-фазные обмотки, которые получают питание от 3-фазной системы питания.Обмотки статора включают шесть клемм, по две каждой фазы подключены к клеммной коробке машины.
обмотки статора
Статор в двигателе поврежден на определенное количество полюсов в зависимости от скорости двигателя. Если нет. полюсов больше, то скорость двигателя будет уменьшена. Точно так же, если нет. полюсов меньше, тогда скорость двигателя будет увеличиваться.
Соотношение между скоростью и двигателем можно представить следующим образом.
Ns ∝ 1 / p (или) Ns = 120f / p
Соединение обмоток в двигателе может осуществляться по схеме «пуск и треугольник».
Принцип работы
В двигателях статор является неподвижной частью, и его основная функция заключается в создании вращающегося магнитного поля за счет трехфазного питания. Если статор находится в состоянии покоя, то электромагнитная энергия будет индуцироваться из-за явления электромагнитной индукции.
Статор в двигателях
Статор в основном работает на основе конфигурации вращающегося электродвижущего устройства, такого как полевой магнит или якорь.Полевой магнит используется для связи с якорем для создания движения, в то время как якорь получает свое влияние от движущихся катушек возбуждения на роторе.
В первых двигателях постоянного тока и генераторах постоянного тока катушки возбуждения размещены на статоре. Это важно из-за постоянно перемещающегося переключателя мощности, а именно коммутатора, и необходимо поддерживать правильное выравнивание поля на роторном роторе. Когда ток увеличивается, коммутатор становится больше и сильнее.
Статор двигателя может быть электромагнитом, иначе – постоянным магнитом.Поскольку статор является электромагнитом, катушка усиливается, что называется обмоткой возбуждения и катушкой возбуждения.
Катушка в двигателе может быть с алюминиевым или железным сердечником. Но производители всегда используют медную проволоку в обмотках как проводящий материал. Алюминий имеет меньшую электропроводность, поэтому его можно использовать в качестве альтернативного материала с частичной мощностью (двигатели в лошадиных силах), особенно в течение очень коротких периодов времени.
Статор турбины
Статор турбины включает отверстия или лопасти, используемые для перенаправления потока жидкости.В состав такого рода устройств входит паровая турбина, а также преобразователь крутящего момента. Например, статор в механической сирене включает в себя одну или несколько линий отверстий, через которые воздух попадает в ротор, так что воздух можно контролировать через отверстия, а звук сирены можно изменять. Статор дает отличные результаты по снижению нестабильности и энергии вращения, передаваемой через осевой турбинный вентилятор.
Итак, все дело в статоре, это неподвижная часть машины.Он использует трехфазный источник питания для создания вращающегося магнитного поля. Следовательно, ЭДС может быть индуцирована из-за связи магнитного поля между статором и ротором. Вот вопрос к вам, каково использование статора ?
Конструкция, принцип работы, типы и их отличия
Электромагнитное вращение – первая роторная машина, разработанная «Ányos Jedlik» с 1826 по 1827 год с помощью коммутатора и электромагнитов. .В двигателе или генераторе ключевую роль играют обе части, такие как ротор и статор. Основное различие между этими двумя параметрами заключается в том, что статор является неактивной частью двигателя, а ротор – вращающейся частью. Точно так же асинхронные двигатели, такие как асинхронные, и синхронные двигатели, такие как генераторы переменного тока и генераторы, включают электромагнитную систему, которая включает в себя статор, а также ротор. В асинхронном двигателе доступны два типа конструкции: с короткозамкнутым ротором и с обмоткой. В генераторах переменного тока есть два типа конструкций: выступающий полюс или цилиндрический.В этой статье обсуждается обзор ротора двигателя / генератора.
Что такое ротор?
Определение: Это подвижная часть в электромагнитной системе двигателя, генератора и генератора переменного тока. Его еще называют Маховиком, вращающимся магнитопроводом, генератором переменного тока. В генераторе переменного тока он включает в себя постоянные магниты, которые движутся примерно к железным пластинам статора, чтобы произвести переменный ток (AC). Он использует существующее движение для своей функции. Вращение этого может происходить из-за взаимодействия между магнитными полями и обмотками, которые создают крутящий момент в области оси.

ротор
Конструкция и принцип работы ротора
В трехфазном асинхронном двигателе, как только на ротор подается переменный ток, обмотки статора усиливаются, создавая вращающийся магнитный поток. Поток создает магнитное поле в воздушном зазоре между статором и ротором, чтобы индуцировать напряжение для генерации тока через стержни. Цепь этого может быть замкнута, и ток будет течь по проводникам.
сердечник ротора
Действие магнитного потока и тока создает силу для создания крутящего момента для запуска двигателя.Ротор генератора переменного тока может быть сконструирован с проволочной катушкой, заключенной в область железного сердечника.
Магнитный компонент этого может быть изготовлен из листовой стали, чтобы облегчить штамповку паза для проводника до точных размеров и форм. Когда ток проходит в катушке в магнитном поле, он создает ток поля в области сердечника.
обмотка ротора
Сила тока поля в основном определяет уровень мощности магнитного поля. Постоянный ток (постоянный ток) управляет током возбуждения в направлении катушки с проволокой через набор контактных колец и щеток.
Подобно любому магниту, генерируемое магнитное поле будет состоять из двух полюсов, таких как юг и север. Направление двигателя по часовой стрелке можно контролировать с помощью магнитов и магнитных полей, закрепленных в этой конструкции, что позволяет двигателю вращаться против часовой стрелки.
Типы ротора
Они подразделяются на различные типы, такие как жесткий тип, тип с явным полюсом, тип с короткозамкнутым ротором, воздушный тип, раневой тип. Некоторые из них описаны ниже.
Жесткий ротор
Это механический тип вращающейся системы.Ротор, как и произвольный, может представлять собой трехмерное жесткое устройство. Его можно регулировать в пространстве с помощью трех углов, называемых углами Эйлера. Линейный тип – это особый жесткий тип, для объяснения которого используются просто два угла. Например, в двухатомной молекуле есть много общих молекул, которые существуют в трехмерном пространстве, таких как вода, аммиак или метан. Здесь вода асимметричного типа, аммиак – симметричного типа, а метан – сферического типа.
Ротор с короткозамкнутым ротором
Это вращающаяся часть асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.Это своего рода двигатель переменного тока. Он включает стальные листы цилиндрической формы. Проводники, такие как медь, в остальном алюминий, закреплены на его поверхности
Ротор с обмоткой
Это цилиндрический сердечник, спроектированный со стальным ламинированием, включает прорези для удержания проводов, которые расположены на одинаковом расстоянии 1200 по отдельности и соединены в Y-образной конфигурации. Выводы этих обмоток вынуты для соединения с тремя контактными кольцами вместе со щетками на валу.
Щетки на контактных кольцах позволяют использовать внешние трехфазные резисторы, которые подключены последовательно с обмотками для управления скоростью.
Внешнее сопротивление превращается в часть ротора, чтобы создать огромный крутящий момент при запуске двигателя. Когда скорость двигателя увеличивается, сопротивление может быть уменьшено до нуля.
Ротор с явным полюсом
Сюда входит количество выступающих полюсов, расположенных на магнитном колесе. В конструкции столбы могут быть вынесены наружу, что выполнено из стальных пластин. Обмотка в этом случае может быть обеспечена на полюсах, которые поддерживаются с помощью полюсных наконечников.Эти типы роторов включают более короткую осевую длину и большой диаметр. Как правило, они используются в электрических машинах с диапазоном скоростей от 100 до 1500 об / мин.
Разница между статором и ротором
Основные различия между статором и ротором заключаются в следующем.
Статор
Ротор
Неактивная часть статора Это вращающаяся часть статора
Включает в себя сердечник статора, внешний рама и обмотка Включает обмотку и сердечник
Использует трехфазное питание Использует источник постоянного тока
Обмотка сложная Расположение обмоток простое
Изоляция тяжелая Изоляция меньше
Потери на трение высокие Потери на трение низкие
Охлаждение легко Охлаждение затруднено
Применения
В ротора в основном используются
Автомобильные двигатели
Промышленные холодильники
Снегоуборочные машины
90 015 В пищевой промышленности для подачи чистого воздуха
Медицинское оборудование
Санитарное назначение
В силосных тележках для устройств под давлением для перемещения сухих материалов, таких как пластмассы, грануляты, песок, цемент, известь, силикаты и мука.
Часто задаваемые вопросы
1). Что такое ротор?
Это вращающаяся часть двигателя.
2). Какие бывают типы ротора?
Они жесткие, выступающие, с беличьей клеткой, воздушные и намотанные
3). Какие основные части ротора?
Это сердечник статора, внешняя рама и обмотка
4). Питание, используемое в роторе?
В данном случае используется трехфазное питание.
Таким образом, это все о роторе, конструкции, принципе работы, различных типах и различиях.Вот вам вопрос, каковы функции ротора?
Гомогенизация ротора и статора | Homogenizers.net
»
Гомогенизация ротора и статора
Гомогенизация ротор-статор использует вращающийся металлический вал (ротор) внутри неподвижного металлического корпуса (статора). Вращение ротора создает эффект всасывания, который втягивает образец в пространство между ротором и статором, в котором на него действуют очень высокие силы сдвига из-за резкого изменения скорости в небольшом пространстве между ротором и статором.(Законы механики жидкости гласят, что скорость жидкости, непосредственно прилегающей к ротору, равна скорости ротора, а скорость жидкости, непосредственно прилегающей к неподвижному статору, равна нулю.) Центробежные силы затем толкают материал через прорези в статоре, а быстрое движение жидкости, вызванное ротором-статором, гарантирует, что процесс повторяется, когда жидкость и образец повторно проходят через него.
Ниже приведено увеличенное изображение используемого ротора-статора PRO Scientific.

Преимущества и недостатки
У любого прибора, в котором используется зонд для гомогенизации образцов, включая ротор-статоры, есть ряд преимуществ и недостатков. Поскольку вы можете переключаться между датчиками, диапазон обрабатываемых объемов больше, чем при использовании других методов. Существуют гомогенизаторы ротор-статор, которые с помощью различных датчиков могут гомогенизировать объемы от 30 микролитров до 30 литров. Кроме того, практически нет максимального объема – гомогенизаторы ротор-статор существуют для лабораторных, экспериментальных и промышленных применений.
Роторно-статорные гомогенизаторы очень быстрые и эффективные для единичных проб. Однако из-за использования зондов гомогенизаторы ротор-статор не так хорошо подходят для приложений с большим количеством проб и высокой пропускной способностью. Если перекрестное загрязнение вызывает беспокойство, зонд необходимо мыть между каждым использованием. Некоторые производители предоставляют пакеты недорогих зондов или одноразовых зондов ограниченного использования, которые позволяют обрабатывать несколько проб каждый раз, используя разные чистые зонды (например, зонды PRO Multi-Gen Generator).Существует также ряд автоматизированных гомогенизаторов ротор-статор с высокой производительностью. Как правило, они дороже, чем бисерная мельница с аналогичной производительностью, но позволяют обрабатывать более крупные образцы. Также существует ряд гомогенизаторов ротор-статор, которые обеспечивают полунепрерывную поточную обработку и, следовательно, могут обрабатывать очень большие объемы. Наряду с гомогенизаторами высокого давления, это единственные виды гомогенизаторов, в которых существуют действительно промышленные установки.
Советы по использованию гомогенизаторов ротор-статор
Гомогенизаторы ротор-статор очень хорошо подходят для жидкостей, таких как смешивание или создание эмульсий.Они также очень хороши для разрушения открытых клеток и гомогенизации относительно мягких тканей. При гомогенизации твердых частиц имейте в виду, что частицы должны поместиться между ротором и статором, чтобы они стали гомогенизированными. В то время как для мягких твердых веществ (таких как большинство мягких тканей) эффект всасывания может частично преодолевать форму ткани, для более твердых тканей (например, таблеток или волокнистой ткани) может потребоваться предварительная обработка образца, чтобы размер частиц был достаточным. небольшой. Зонды с зубчатыми головками помогают разрывать образцы волокон и многие другие твердые вещества.
Для получения наилучших результатов с ротором-статором зонд следует перемещать внутри образца во время использования. Это помогает обеспечить однородность и полную гомогенизацию образца. Это также может помочь сократить необходимое время работы, особенно при работе с максимальным рабочим объемом для прибора.
Ротор-статоры передают умеренное количество тепла образцу во время использования, в основном из-за сил трения. Если ваше приложение чувствительно к нагреванию, рассмотрите способы охлаждения образца.Для большинства лабораторных применений целесообразно прикрепить контейнер для образца к зажиму и поместить его в ледяную баню.
Чтобы продлить срок службы датчиков, очищайте их после каждого использования. Очистка зондов в летучем очистителе, таком как 70% этанол, поможет им быстрее высохнуть.
На что следует обратить внимание при покупке гомогенизатора ротор-статор
Самое важное, что нужно учитывать при покупке гомогенизатора ротор-статор, – это диапазон объемов.Кроме того, внимательно изучите различные доступные для него зонды, поскольку зонды столь же важны, а зачастую и дороги, как и сам инструмент.
Распространенная ошибка при оценке агрегатов ротор-статор состоит в том, что число оборотов в минуту принимается за показатель мощности. Что важно, так это скорость ротора, которую вы можете рассчитать как число оборотов в минуту, умноженное на длину окружности ротора (C = π * d). Большой зонд может иметь гораздо более низкую частоту вращения, чем маленький, но все же иметь большую вычислительную мощность из-за более высокой скорости ротора.
При рассмотрении максимально допустимого объема помните, что рейтинг предназначен для водных проб. Если вы обрабатываете вязкие жидкости или водные растворы с достаточным количеством твердых частиц в них, чтобы они действовали как более вязкие жидкости, дайте себе достаточно свободы. Если вы приближаетесь к максимальному диапазону громкости для конкретного инструмента, выберите модель, способную обрабатывать большие объемы. В зависимости от вязкости образца максимальный объем может быть уменьшен до 10 раз.Если вы не уверены, сможет ли инструмент обработать ваш образец, просто позвоните нам или отправьте нам электронное письмо.
Часто задаваемые вопросы о гомогенизаторах ротор-статор
Можно ли эксплуатировать роторно-статорный гомогенизатор непрерывно?
Обычно нет. Гомогенизаторы ротор-статор работают на чрезвычайно высоких скоростях и могут изнашиваться или выгорать, если продолжительность использования необычно велика. Кроме того, при использовании в нормальных рабочих условиях ротор-статор должен быть в состоянии полностью гомогенизировать партию в течение нескольких минут.Если необходимо длительное или непрерывное перемешивание, следует использовать подвесную мешалку.
Исключение составляют некоторые роторы-статоры, которые предназначены для использования в проточных или поточных процессах. Некоторые из этих гомогенизаторов ротор-статор могут работать в течение продолжительных периодов времени из-за различий в их конструкции.
Совместимы ли зонды для гомогенизаторов ротор-статор?
Обычно нет. Ротор-статоры не работают с простой зажимной системой, такой как подвесные мешалки (или обычные бытовые дрели), а вместо этого имеют специальные соединения, которые предназначены для надежного удержания зонда на месте при вращении ротора на чрезвычайно высоких скоростях.У некоторых брендов есть датчики, которые перекрестно совместимы с другими моделями этого бренда – например, ротор-статоры PRO Scientific имеют датчики, которые можно использовать во всех их моделях, – однако у большинства брендов есть разные датчики для каждой модели двигателя.
Какое наиболее вязкое вещество может быть обработано роторно-статорным гомогенизатором?
Как и в любом гомогенизаторе на основе зонда, если гомогенизатор не может создать поток, вещество не будет обработано.Для ротора-статора эта точка обычно составляет около 10 000 сантипуаз (сП), что примерно соответствует вязкости меда или патоки.

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ	СТАТОР	РОТОР
Описание	Статор – это неподвижная часть машины.	Ротор – это вращающаяся часть машины.
Основные части	Три основные части статора включают сердечник статора, обмотку статора. и внешняя рамка.	Две основные части ротора включают сердечник ротора и обмотку возбуждения.
Потери на трение	Потери на трение статора велики.	Потери на трение ротора низкие.
Система охлаждения	Система охлаждения статора проста.	Система охлаждения ротора сложная.
Обмотка	Обмотка статора имеет высокую изоляцию, так как высокое напряжение индуцирует Это.	Обмотка ротора имеет низкую изоляцию.
Размер	Размер обмотки статора велик для пропускания сильного тока.	Размер обмотки ротора небольшой.
Обмотка	Обмоточное устройство статора более сложное.	Устройство обмотки ротора простое.
Блок питания	Трехфазное питание подается на обмотку статора.	Ротор подключен к источнику постоянного тока.

Статор	Ротор
Неактивная часть статора	Это вращающаяся часть статора
Включает в себя сердечник статора, внешний рама и обмотка	Включает обмотку и сердечник
Использует трехфазное питание	Использует источник постоянного тока
Обмотка сложная	Расположение обмоток простое
Изоляция тяжелая	Изоляция меньше
Потери на трение высокие	Потери на трение низкие
Охлаждение легко	Охлаждение затруднено