Что такое ротор и статор в электродвигателе
Содержание:
- 1 Признаки сломанного статора
- 2 Обмотка — статор — синхронный генератор
- 3 Принцип преобразования энергии
- 4 Виды преобразователей
- 5 Статор — генератор
- 6 Изоляция — обмотка — статор — генератор
- 7 Статор
- 8 Статор и ротор в асинхронных двигателях
- 9 Статор — электродвигатель
- 10 Базовые принципы создания самодельного осевого генератора переменного тока.
Признаки сломанного статора
Принципиалная схема регулятора оборотов болгарки.
Когда повышается напряжение, сила искры увеличивается скачкообразно. Причем чаще всего этому явлению подвергается лишь одна щетка. В результате пробивается изоляция провода, намотанного на статорную катушку.
Когда коллектор сильно искрит, это значит, что якорь имеет некачественную балансировку. При проверке коллектора увеличивают напряжение, звук работы двигателя обязан медленно и плавно усиливаться, при этом не должно возникать никакой вибрации.
При появлении резонанса можно говорить о плохо сделанной балансировке. Требуется выполнить ремонт электродвигателя.
Обмотка — статор — синхронный генератор
Обмотка статора синхронных генераторов обычно включается в звезду, причем нулевая точка в малых машинах изолирована, а в крупных машинах с целью выполнения релейной защиты от замыканий на землю заземляется через большое сопротивление. Поэтому токи нулевой последовательности либо отсутствуют либо весьма невелики.
Обмотка статора синхронных генераторов обычно включается в звезду, причем нулевая точка в малых машинах изолирована, а в крупных машинах с целью выполнения релейной защиты от замыканий на землю заземляется через большое сопротивление. Поэтому токи нулевой последовательности либо отсутствуют, либо весьма невелики.
Обмотку статора синхронного генератора называют статарной. Сам статор выполняют из отдельных изолированных друг от друга листов специальной электротехнической стали.
Полное сопротивление одной фазы обмотки статора синхронного генератора, статора асинхронного двигателя с короткозамк-нутым ротором, статора и ротора асинхронного двигателя с контактными кольцами измеряют неременным током от сети по методу амперметра и вольтметра.
С какой частотой вращается магнитное поле обмоток статора синхронного генератора, если в его обмотках индуцируется ЭДС частотой / 50 Гц, а индуктор имеет четыре полюса.
При рассмотрении способов образования параллельных ветвей в обмотке статора синхронного генератора мы пришли к заключению, что необходимо стремиться к тому, чтобы каждая параллельная ветвь составлялась из катушек по возможности равномерно распределенных по статору. Это объяснялось тем, что возможное нарушение равномерности зазора между ротором и статором при работе машины вызывает неравенство магнитных потоков полюсов.
Ввиду сложности явлений, сопровождающих внезапное короткое замыкание обмотки статора синхронного генератора, рассмотрим физическую картину процесса при некоторых упрощающих допущениях. Так как при симметричном коротком замыкании картина протекания переходного процесса в отдельных фазах в принципе одинакова и отличается только положением рассматриваемой фазы относительно оси полюсов в момент короткого замыкания, то при изучении физической картины достаточно провести анализ для одной фазы.
Асинхронный трехфазный короткозамкнутый электродвигатель. |
Обмотка статора двигателя выполняется такой же, как и обмотка статора синхронного генератора, описанная в предыдущей главе. На щиток зажимов обычно выводят все шесть концов обмотки, как и в синхронном генераторе, а три фазные обмотки соединяют в звезду или треугольник. Так как каждая из фазных обмоток рассчитана на определенное напряжение, то, благодаря возможности соединения обмотки в звезду или треугольник, каждый асинхронный двигатель может работать в электрической сети двух различных напряжений.
Согласно ГОСТ 183 — 55, напряжение на зажимах обмотки статора синхронного генератора должно быть по возможности более близким к синусоидальному.
Согласно ГОСТ 183 — 66, напряжение на зажимах обмотки статора синхронного генератора должно быть по возможности более близким к синусоидальному.
При решении вопроса о необходимости сушки компаундированной, термореактивной и гильзовой изоляции обмотки статора синхронного генератора или синхронного компенсатора следует руководствоваться указаниями разд.
При решении вопроса о необходимости сушки компаундированной, термореактивной в гильзовой изоляции обмотки статора синхронного генератора или синхронного компенсатора следует руководствоваться указаниями разд.
При решении вопроса о необходимости сушки компаундированной, термореактивной и гильзовой изоляции обмотки статора синхронного генератора или синхронного компенсатора следует руководствоваться указаниями разд. Электрические машины СНиП 3.05.06 — 85, Электротехнические устройства Госстроя России.
При решении вопроса о необходимости сушки компаундированной, термореактивной и гильзовой изоляции обмотки статора синхронного генератора или синхронного компенсатора следует руководствоваться указаниями разд.
Принцип преобразования энергии
Принцип работы электродвигателя любого типа заключается в использовании электромагнитной индукции, возникающей внутри устройства после подключения в сеть. Для того чтобы понять, как эта индукция создается и приводит элементы двигателя в движение, следует обратиться к школьному курсу физики, объясняющему поведение проводников в электромагнитном поле.
Итак, если мы погрузим проводник в виде обмотки, по которому движутся электрические заряды, в магнитное поле, он начнет вращаться вокруг своей оси. Это связано с тем, что заряды находятся под влиянием механической силы, изменяющей их положение на перпендикулярной магнитным силовым линиям плоскости. Можно сказать, что эта же сила действует на весь проводник.
Схема, представленная ниже, показывает токопроводящую рамку, находящуюся под напряжением, и два магнитных полюса, придающие ей вращательное движение.
Именно эта закономерность взаимодействия магнитного поля и токопроводящего контура с созданием электродвижущей силы лежит в основе функционирования электродвигателей всех типов. Для создания аналогичных условий в конструкцию устройства включают:
- Ротор (обмотка) – подвижная часть машины, закрепленная на сердечнике и подшипниках вращения. Она исполняет роль токопроводящего вращательного контура.
- Статор – неподвижный элемент, создающий магнитное поле, воздействующее на электрические заряды ротора.
- Корпус статора. Оснащен посадочными гнездами с обоймами для подшипников ротора. Ротор размещается внутри статора.
Для представления конструкции электродвигателя можно создать принципиальную схему на основе предыдущей иллюстрации:
После включения данного устройства в сеть, по обмоткам ротора начинает идти ток, который под воздействием магнитного поля, возникающего на статоре, придает ротору вращение, передаваемое на крутящийся вал. Скорость вращения, мощность и другие рабочие показатели зависят от конструкции конкретного двигателя и параметров электрической сети.
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.
Статор — генератор
Статор генератора является наиболее тяжелым узлом, который приходится устанавливать во время монтажа оборудования машинного зала. Стропят статор очень тщательно только за специальные рым-лапы предварительно испытанными стропами; стропить статор за какие-либо другие его части запрещается. В случае необходимости перед подъемом для уменьшения веса со статора снимают торцовые щиты, а иногда и газоохладители. Длину и диаметр стропов выбирают согласно данным, приведенным в технологических картах на монтаж турбоагрегата. Перед применением стропы проверяют: на них не должно быть порванных проволок и забоин.
Статор генератора представляет собой сварную жесткую цилиндрическую конструкцию, которая служит для крепления сердечника, состоящего из большого числа изолированных друг от друга спрессованных тонких листов специальной электротехнической стали. На внутренней поверхности сердечника выполнены каналы, в которых расположены стержни обмотки. Во время монтажа за рым-лапы крепят подъемные устройства. Торцы корпуса закрывают щитами 7, в которых устанавливают уплотняющие ( в некоторых конструкциях и опорные) подшипники. В корпусе установлены газоохладители 9 для охлаждения газа ( водорода), циркулирующего в системе генератора. Основным элементом газоохладителя является система латунных тонкостенных трубок, внутри которых движется охлаждающая вода.
Подъем статора генератора ТГВ-300 на фундамент с помощью двух мостовых кранов и траверсы. |
Статор генератора является наиболее тяжелым узлом, который приходится устанавливать во время монтажа оборудования машинного зала. Стропят статор очень тщательно только за специальные рым-лапы предварительно испытанными стропами; стропить статор за какие-либо другие его части запрещается.
Статор генератора является наиболее тяжелой монтажной единицей, которую приходится поднимать во время монтажа оборудования машинного зала. При этом грузоподъемность мостовых кранов машинного зала, определяемая необходимостью подъема статора генератора, используется на полную величину за время монтажа турбоагрегата только один раз
Принимая во внимание высокую стоимость тяжелого кранового оборудования, а также необходимость сооружения дорогостоящих мощных подкрановых путей и колонн здания, способных выдержать массу крана и поднятого им груза, в настоящее время для подъема особенно тяжелых статоров разрабатывают специальные инвентарные монтажные приспособления, которые после подъема статора демонтируют и используют на монтаже следующего генератора.
Статор генератора содержит магнитопровод, состоящий для уменьшения нагрева от вихревых токов из стальных листов толщиной 1 мм. Листы изолированы друг от друга только окалиной и скреплены между собой в монолитную конструкцию сваркой по наружной поверхности в четырех местах.
Статор генератора содержит сердечник 19, набранный для уменьшения нагрева от вихревых токов из стальных листов толщиной 1 мм. Листы скреплены между собой в четырех местах в монолитную конструкцию сваркой по наружной поверхности. На внутренней поверхности сердечника расположено 36 пазов, в которые заложена обмотка статора. Обмотка изолирована от стенок паза полиэтилентерефталатной пленкой или пленкокартоном.
Статоры генераторов 200 Мет и выше, м также меньшей мощности пр л недостаточной грузоподъемности одного мостового крана поднимают а фундамент двумя мостовыми крапами и специальной тра-зерсой.
Статор генератора с помощью стяжных болтов закреплен между крышками / и 7, которые имеют кронштейны крепления генератора к двигателю. В крышке / со стороны привода вверху имеется резьбовое отверстие для крепления натяжной планки, с помощью которой регулируется натяжение приводного ремня генератора.
Рычаги и педали управления крана марки К-51. |
Статор генератора имеет сердечник, набранный из тонких листов электротехнической стали.
Статор генератора ( или вынутый ротор) должен быть утеплен, особенно со стороны лобовых частей, что необходимо для равномерного распределения температур по длине обмотки. Для утепления обычно применяется брезент.
Вихревой тормозной генератор. |
Статор генератора крепится на фланце к корпусу электродвигателя или редуктора. Короткозамкнутый ротор насаживается на вал двигателя или на первичный вал редуктора. Ротор с торца закрыт крышкой / с жалюзи для вентиляции.
Статор генератора с помощью стяжных болтов закреплен между крышками / / и 14, которые имеют кронштейны крепления генератора к двигателю.
Изоляция — обмотка — статор — генератор
Изоляция обмоток статоров генераторов и синхронных компенсаторов подвергается в процессе изготовления сушке, пропитке ( компаундированию), запечке, покрытию лаком, а термореактивная еще и вакуумированию, поэтому она малогигроскопична. Объемное увлажнение изоляции в нормальных условиях проведения монтажа, ремонта, когда относительная влажность значительно ниже 100 %, не происходит. Может иметь место некоторое поверхностное увлажнение изоляции, вызывающее снижение ее сопротивления, однако в процессе пуска оно быстро восстанавливается. Таким образом, после нормальных условий проведения монтажа и ремонта сушка генераторов или синхронных компенсаторов не требуется. Для термореактивной изоляции увлажнение вообще мало вероятно.
Изоляция обмоток статоров генераторов и синхронных компенсаторов подвергается в процессе изготовления сушке, пропитке ( компаундированию), запечке, покрытию лаком, а термореактивная — еще и вакуумированию, поэтому она малогигроскопична. Объемное увлажнение изоляции в нормальных условиях проведения монтажа, ремонта, когда относительная влажность значительно ниже 100 %, не происходит. Может иметь место некоторое поверхностные увлажнение изоляции, вызывающее снижение ее сопротивления, однако в процессе пуска оно быстро восстанавливается. Таким образом, после нормальных условий проведения монтажа и ремонта сушка генераторов или синхронных компенсаторов не требуется. Для термореактивной изоляции увлажнение вообще мало вероятно.
К задаче 1005. |
Для изоляции обмотки статора генератора постоянного тока был выбран материал с электрической прочностью 40 кВ / мм.
Сопротивление изоляции обмоток статоров генераторов с номинальным напряжением 500 В п выше измеряют мегомметром на 1000 В, а обмоток генераторов с номинальным напряжением до 500 В и обмоток возбуждения — мегомметром на 500 В.
Испытание изоляции обмоток статора генератора реко мендуется производить до ввода ротора в статор.
Испытание изоляции обмоток статора генераторов рекомендуется осуществлять до ввода ротора в статор ( для гидрогенераторов после стыковки статора) и при этом проводить наблюдение за состоянием лобовых частей машины. После испытания изоляции обмотки статора в течение 1 мин у генераторов напряжением 10 к и выше испытательное напряжение снижается до номинального напряжения генератора и выдерживается в течение 5 мин для наблюдения за коронированивм лобовых частей обмоток статора.
Сопротивление изоляции обмотки статора генераторов сравнивают с данными предыдущих измерений.
Схема испытания изоляции обмотки статора генератора повышенным выпрямленным напряжением от кенотронной установки. |
Испытание изоляции обмоток статора генераторов производят как повышенным напряжением промышленной частоты ( 50 гц), так и повышенным выпрямленным напряжением с измерением токов утечки. Эти испытания дополняют друг друга. Испытание выпрямленным напряжением позволяет выявить те местные дефекты, которые обычно не обнаруживаются при испытании переменным напряжением. Выпрямленный ток легко поддается измерению с большой точностью, что используется для сравнительной оценки состояния изоляции машины по величине тока утечки.
Обмотка статора турбогенератора с непосредственным водяным охлаждением ( разрез. |
Методика измерения сопротивления изоляции обмоток статора генераторов с непосредственным водяным охлаждением несколько отличается от принятой для машин с воздушным и водородным охлаждением.
Так, величиной номинального напряжения определяется уровень изоляции обмотки статора генератора, а номинальным током — сечение витков этой обмотки. Что же касается мощности генератора Р, квпг, то этим параметром определяется мощность первичного двигателя турбо-и гидроагрегата.
Так, величиной номинального напряжения определяется уровень изоляции обмотки статора генератора, а номинальным током — сечение витков этой обмотки. Что же касается мощности генератора Р, кет, то этим параметром определяется мощность первичного двигателя турбо-и гидроагрегата.
Номограмма для определения наименьших допустимых значений сопротивления изоляции машин напряжением от 3 до 20 кв. |
Статор
Статор и ротор выполнены из немагнитного вещества. Рассчитайте зависимость вращающего момента, действующего на ротор, от угла ср, принимая, что длины ротора и статора значительно превышают их радиусы. При каких значениях угла ср момент имеет: а) наибольшее значение; б) наименьшее значение.
Магнитная цепь четырех-полтсной машины. |
Статор является механическим остовом машины и одновременно служит для создания основного магнитного поля. Оно возбуждается электромагнитами постоянного тока ( реже постоянными магнитами), которые укрепляются на статоре и называются основными полюсами возбуждения.
Параллельные ветви обмоток якоря. а — двухполюсной машины. б — четырехполюсной машины. |
Статор — это цилиндрическая стальная станина /, на внутренней поверхности которой укреплены основные полюсы 2с катушками, образующими обмотку возбуждения машины. Между основными полюсами находятся добавочные полюсы 3 со своими катушками. Назначение их будет рассмотрено в § 17.9. Так как потоки полюсов неизменны во времени, нет необходимости набирать станину из листов: у крупных машин она отливается, в машинах малой мощности выполняется из толстой листовой стали, свернутой в цилиндр и сваренной по шву.
Устройство магнито-упругого торсиометра.| Расположение магнитных силовых линий между полюсами статора. |
Статор имеет внутренние радиально расположенные выступы ( полюсы) 3 из листовой трансформаторной стали, на которые намотаны намагничивающие катушки 4, питаемые переменным током.
Статор состоит из диска с отверстиями и лопаток, установленных под углом 60 по направлению вектора абсолютной скорости выхода пульпы с импеллера. Центральная труба в нижней части заканчивается расширением, называемым надымпеллерным стаканом. Надым-пеллерный стакан имеет отверстие, степень открытия которого регулируется заслонкой. Это отверстие, так же как и отверстия в статоре, предназначено для подачи на импеллер циркуляционного потока пульпы.
Блок импеллера флотационной машины Минемет.| Флотационная машина Вормен. 1 — ротор. 2 — камера. 3 — опорный элемент. 4 — отверстия в полом валу для засоса воздуха. 5 — полый вал. 6 — накладные планки на пенном пороге. 7 — статор. 8 — успокоитель. |
Статор представляет собой диск с лопастями, расположенными по окружности в виде отдельных дуг, высота которых к периферии уменьшается. Статор располагается под ротором и крепится к дну камеры.
Статор крепится к центральной трубе.
Статор состоит из шихтованного сердечника с помещенной в нем обмоткой и цельносварного корпуса. Корпус закрепляется на фундаменте турбоагрегата.
Статор меняется и в том случае, если вал двигателя имеет специальную конструкцию — удлиненный или с двумя рабочими концами и нет двигателя с таким валом.
Статор устанавливают на кулачки 8 задней бабки 11 так, чтобы торцевая поверхность сердечника упиралась в буртики верхних кулачков и фиксировалась с помощью механизма зажима и центровки. Патрон 9 задней бабки подводится к захватам 7 ( на передней бабке 6), которые проникают в обмотку, прокалывая ее крюками. Механизм зажима обмотки состоит из диска 14 с шестью пазами, связанного с хомутами захвата и гидроцилиндром. Обмотка зажимается в захватах и выдергивается из статора при движении цилиндра 10 вправо.
Статор 2 соединен с корпусом колонны встык с помошью ленты из фторпласта, а к гильзе 1 посредством муфты подсоединен ротор 4, изготовленный из проволоки, в которую вплетены пластинки из фторпласта шириной 3 мм и толщиной 0 5 мм. Стекающий из холодильника-конденсатора 3 дистиллят через гидрозатвор попадает в распределительную воронку 7, в которую впаяны стерженьки из мягкого железа. Вблизи располагается электромагнит 6, в обмотку которого через равные промежутки времени, регулируемые с помощью реле 5, подается электрический ток. При отключении тока воронка 7 возвращается в первоначальное положение, и дистиллят возвращается в колонну в виде флегмы.
Статор и ротор в асинхронных двигателях
Трехфазные асинхронные двигатели имеют свои особенности, ротор и статор в них отличаются от использованных в других типах электродвигателей. Например, ротор может иметь две конструкции: короткозамкнутый и фазный. Рассмотрим особенности строения каждого из них по подробнее. Однако для начала давайте вкратце разберемся, как работает асинхронный двигатель.
В статоре создается вращающееся магнитное поле. Оно наводит на роторе индуцируемый ток и тем самым приводит его в движение. Таким образом ротор всегда пытается «догнать» вращающееся магнитное поле.
Необходимо также упомянуть о такой важной особенности асинхронного двигателя, как скольжение ротора. Это явление заключается в разности частот вращения ротора и магнитного поля, создаваемого статором
Объясняется это как раз тем, что ток индуцируется в роторе только при его движении относительно магнитного поля. И если бы частоты вращения были одинаковы, то этого движения бы просто не происходило. В результате ротор пытается «догнать» по оборотам магнитное поле, и если это происходит, то ток в обмотках перестает индуцироваться и ротор замедляется. В этот момент сила, действующая на него, растет, он начинает опять ускоряться. Так и получается эффект стабилизации частоты вращения, за что эти электродвигатели и пользуются большой востребованностью.
Короткозамкнутый ротор
Он также представляет собой конструкцию, состоящую из металлических пластин, выполняющих функцию сердечника. Однако вместо медной обмотки там установлены стержни или пруты, не касающиеся друг друга и накоротко замкнутые между собой металлическими пластинами на торцах. При этом стержни не перпендикулярны пластинам, а направлены под углом. Это делается для уменьшения пульсаций магнитного поля и момента. Таким образом получаются витки, замкнутые накоротко, от сюда и название.
Фазный ротор
Главное отличие фазного ротора от короткозамкнутого заключается в наличии трехфазной обмотки, уложенной в проточки сердечника и соединяющейся в особом коллекторе с тремя кольцами вместо ламелей. Эти обмотки обычно соединяются «звездой». Такие электродвигатели более трудоемки в производстве за счет усложнения конструкции, однако их пусковые токи ниже, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, а также они лучше поддаются регулировке.
Надеемся, что после прочтения данной статьи у вас больше не осталось вопросов о том, что такое ротор и статор электродвигателя и какой у них принцип работы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассмотрен данный вопрос:
Материалы по теме:
- Чем отличается постоянный ток от переменного
- Что такое электрическое поле
- Как выбрать частотный преобразователь для двигателя
Статор — электродвигатель
Статор электродвигателя имеет г 60 пазов.
Электродвигатель стиральной машины Снежинка. |
Статор электродвигателя собран из штампованных листов 15 электротехнической стали, спрессован и залит в алюминиевую оболочку 13 с двойными стенками, между которыми образуются каналы для воздуха, охлаждающего поверхность статора при работе электродвигателя. На заточки статора надеты две крышки 2 и 17, отлитые из алюминиевого сплава. На переднюю крышку 17 надет штампованный колпак 18 с отверстиями в торце.
Крановые электродвигатели. |
Статор электродвигателя изготовляют из тонких листов электротехнической стали. В пазах статора размещены обмотки с выведенными на клеммы концами. Фазный ротор, как и статор, изготовляют из электротехнической стали. Пластины укреплены на сердечнике, напрессованном на валу.
Универсальный коллекторный электродвигатель серии УВ. |
Статор электродвигателя, служащий одновременно и корпусом, набирается из лакированных листов электротехнической стали толщиной 0 5 мм. В плоскости геометрической нейтрали статора электродвигателя изготовлены специальные выемки, через которые заливаются под давлением два алюминиевых стержня, стягивающих пакет статора. С одной стороны торца пакета стержни переходят в консольные вылеты, к которым крепится подшипниковый щит, отливаемый из силумина, с другой стороны они образуют скобу с гнездом для подшипника.
Технические данные электродвигателей. |
Статор электродвигателя состоит из пакета, собранного из отдельных стальных пластин, а также рабочей и пусковой обмоток ( табл. 48), расположенных секциями в пазах пакета, ротор — из сердечника, собранного из отдельных стальных пластин, пазы которого залиты алюминиевым сплавом, образующим с обеих сторон проводники, накоротко замкнутые кольцами. Электродвигатель предназначен для привода компрессора.
Статор электродвигателя состоит из пакета, собранного из отдельных сваренных друг с другом стальных пластин, а также рабочей и пусковой обмоток, расположенных секциями в пазах пакета.
Статоры электродвигателей или генераторов часто крепятся к фундаменту болтами так, как показано на фиг.
Статор электродвигателя с расщепленной фазой имеет две обмотки: рабочую — из более толстого провода, и пусковую — из тонкого провода. В момент пуска специальное пусковое реле включает обе обмотки, в результате чего между ними создается сдвиг фаз, обеспечивающий пуск двигателя. После достижения заданной скорости вращения ток уменьшается и реле выключает пусковую обмотку.
Статор электродвигателя имеет обмотки: управляющую, на вход которой подается сигнал с электронного усилителя, и возбуждения, которая получает питание от сети переменного тока. Для обеспечения сдвига фаз токами в этих обмотках в цепь обмотки возбуждений включают конденсатор.
Магнитный контроллер.| Технические характеристики кулачковых контроллеров. |
Статоры электродвигателей включаются в сеть с помощью специальных электромагнитных аппаратов, называемых реверсорами.
Базовые принципы создания самодельного осевого генератора переменного тока.
Это продолжение статьи, начало смотрите здесь.
Статор
Теперь нужно преобразовать сформированное магнитное поле в электричество. Для этого достаточно размстить между магнитами катушку из медной проволоки (статор) таким образом, чтобы силовые магнитные линии (оси) проходили внутри катушки.На рисунке схематически показана катшка, сверху и снизу которой находятся магниты уже описанного ротора. Если вращать ротор, то направление магнитного потока внутри катушки будет постоянно изменяться, что приведет к появлению переменного напряжения на концах катушки. Величина напряжения (и эффективность генератора в целом) будет зависеть от скорости вращения ротора и от колличества витков в катушке, а также от колличества самих катушек, диаметра медного провода и других параметров.
Если изготовить обмотки из тонкого провода, то в катушках статора поместиться большое колличество витков, и как следствие напряжение (в вольтах) на выходе генератора
будет очень высоким. При подключении нагрузки к такому генератору, напряжение снизиться потому как тонкий провод не сможет обеспечить достаточную силу тока (в амперах). К томуже эта ситуация будет сопровождаться сильным нагревом статора.
Если изготовить обмотки из толстого провода, то в катушках статора поместиться не большое колличество витков, в итоге напряжение на выходе генератора будет низким, но с высокой нагрузочной способностью.
Задача разработчика — найти необходимый баланс параметров, учитывая условия эксплуатации, такие как; предполагаемую нагрузку, среднюю скорость ветра в регионе, параметры ветроприемного устройства и тп. На фото ниже девять подготовленных катушек для статора.
Генератор может быть однофазным (все обмотки соеденены последовательно), или например трехфазным (три группы обмоток). Для хорошей нагрузочной способности генератора, более предпочтительный многофазный вариант, так как в этом случае более высокая частота переменного тока. Фазы генератора соеденяются между собой различными способами. Наиболее распростроненные способы соединения обмоток — звезда и дельта. Другие варианты можете посмотреть в книге, в приложении С (Appendix C).
Соедененные обмотки укладывают в специально заготовленную форму для заливки и предварительно соединяют выводы обмоток согласно какой либо схемы.
Заливают форму эпоксидным клеем и после застывания сверлят отвепстия для крепежных болтов. Более подробно об изготовлении статора смотрите в фильме.
После сборки получился готовый к использованию генератор.
На передний диск ротора непосредственно крепиться ветроприемное устройство. Технологию изготовление лопастей можно посмотреть например здесь.
технические характеристики генератора
Вес каждой пластины ротора — 10,5 кг
Вес статора — 9 кг
Общий вес генератора — 30кг
При скорости вращения 100 оборотов в минуту, была зарегистрирована мощность 600 Втт.
При скорости вращения 80 оборотов в минуту, напряжение на генераторе было 50 вольт (без нагрузки).
При более высоких оборотах, мощность генератора достигала 3 КВтт.
Генератор подобной мощности идеально подходит для ветроколеса диаметром 5 м