Her modern araç, araç içi elektrik sisteminin ve tüm cihazlarının çalışması için akım üreten bir elektrik jeneratörü ile donatılmıştır.Jeneratörün ana parçalarından biri sabit statordur.Bu makalede jeneratör statörünün ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve çalıştığını okuyun.
Jeneratör statorunun amacı
Modern otomobillerde ve diğer araçlarda, kendi kendini uyaran senkron üç fazlı alternatörler kullanılmaktadır.Tipik bir jeneratör, bir mahfazaya sabitlenmiş sabit bir stator, uyarma sargılı bir rotor, bir fırça düzeneği (alan sargısına akım sağlayan) ve bir doğrultucu ünitesinden oluşur.Tüm parçalar, motora monte edilen ve krank milinden kayış tahrikine sahip olan nispeten kompakt bir yapıya monte edilmiştir.
Stator, bir otomobil alternatörünün çalışma sargısını taşıyan sabit bir parçasıdır.Jeneratörün çalışması sırasında, stator sargılarında, dönüştürülen (düzeltilen) ve yerleşik ağa beslenen bir elektrik akımı ortaya çıkar.
Jeneratör statorunun çeşitli işlevleri vardır:
• İçinde elektrik akımının üretildiği çalışan bir sargı taşır;
• Çalışan sargıya uyum sağlamak için bir vücut parçasının işlevini yerine getirir;
• Çalışma sargısının endüktansını ve manyetik alan hatlarının doğru dağılımını arttırmak için manyetik devre rolünü oynar;
• Isı emici görevi görür - aşırı ısıyı ısıtma sargılarından uzaklaştırır.
Tüm statorlar esasen aynı tasarıma sahiptir ve çeşitli tiplerde farklılık göstermez.
Jeneratör stator tasarımı
Yapısal olarak stator üç ana bölümden oluşur:
• Halka çekirdeği;
• Çalışan sargılar (sargılar);
• Sargıların yalıtımı.
Çekirdek, iç kısmında oluklar bulunan demir halka plakalardan birleştirilir.Plakalardan bir paket oluşturulur, yapının sağlamlığı ve sağlamlığı kaynak veya perçinleme ile sağlanır.Çekirdekte, sarımların döşenmesi için oluklar yapılmıştır ve her çıkıntı, sarım dönüşleri için bir boyunduruktur (çekirdek).Çekirdek, belirli bir manyetik geçirgenliğe sahip özel dereceli demir veya ferroalaşımlardan yapılmış 0,8-1 mm kalınlığındaki plakalardan birleştirilir.Isı dağılımını iyileştirmek için statorun dış tarafında kanatçıkların yanı sıra jeneratör mahfazasına kenetlenmek için çeşitli oluklar veya girintiler bulunabilir.
Üç fazlı jeneratörler, faz başına bir tane olmak üzere üç sargı kullanır.Her bir sargı, çekirdeğin oluklarına belirli bir sırayla yerleştirilen, büyük kesitli (0,9 ila 2 mm veya daha fazla çapa sahip) bakır yalıtımlı telden yapılır.Sargılar, alternatif akımın çıkarıldığı terminallere sahiptir, genellikle pin sayısı üç veya dörttür, ancak altı terminalli statorlar vardır (üç sargının her birinin, şu veya bu türden bağlantılar yapmak için kendi terminalleri vardır).
Çekirdeğin oluklarında telin yalıtımını hasardan koruyan bir yalıtım malzemesi vardır.Ayrıca, bazı stator tiplerinde, oluklara, ayrıca sarım dönüşleri için bir sabitleyici görevi gören yalıtım takozları da yerleştirilebilir.Stator düzeneği ayrıca epoksi reçineler veya verniklerle emprenye edilebilir, bu da yapının bütünlüğünü sağlar (dönüşlerin kaymasını önler) ve elektriksel yalıtım özelliklerini geliştirir.
Stator, jeneratör mahfazasına sağlam bir şekilde monte edilmiştir ve günümüzde en yaygın olarak kullanılan tasarım, stator çekirdeğinin bir gövde parçası olarak hareket ettiği tasarımdır.Bu basit bir şekilde uygulanır: stator, jeneratör mahfazasının saplamalarla sıkılmış iki kapağı arasına sıkıştırılır - böyle bir "sandviç", verimli soğutma ve bakım kolaylığı ile kompakt tasarımlar oluşturmanıza olanak tanır.Statorun jeneratörün ön kapağıyla birleştirildiği ve arka kapağın çıkarılabilir olduğu ve rotor, stator ve diğer parçalara erişim sağladığı tasarım da popülerdir.
Stator çeşitleri ve özellikleri
Jeneratörlerin statorları, olukların sayısı ve şekli, oluklara sargıların döşenme şeması, sargıların bağlantı şeması ve elektriksel özellikleri bakımından farklılık gösterir.
Sargıların dönüşleri için oluk sayısına göre statorlar iki tiptir:
• 18 yuvalı;
• 36 yuvalı.
Günümüzde 36 yuvalı tasarım, daha iyi elektrik performansı sağladığı için en yaygın kullanılan tasarımdır.Bugün 18 oluklu statorlu jeneratörler, erken piyasaya sürülen bazı yerli otomobillerde bulunabilir.
Olukların şekline göre statorlar üç tiptir:
• Açık oluklar - dikdörtgen kesitli oluklar, sarım dönüşlerinin ek olarak sabitlenmesini gerektirir;
• Yarı kapalı (kama şeklinde) oluklarla - oluklar yukarıya doğru incelir, böylece sarım bobinleri yalıtım takozları veya kambrikler (PVC tüpler) yerleştirilerek sabitlenir;
• Tek turlu bobinlere sahip sarımlar için yarı kapalı oluklar - oluklar, bir veya iki tur büyük çaplı telin veya geniş bant şeklinde telin döşenmesi için karmaşık bir kesite sahiptir.
Sargı döşeme şemasına göre statorlar üç tiptedir:
• Bir döngü (döngü dağıtılmış) devresi ile - her bir sarımın teli, ilmekli çekirdeğin oyuklarına yerleştirilir (genellikle iki oluk artışlarıyla bir dönüş döşenir, ikinci ve üçüncü sarımların dönüşleri bu oluklara yerleştirilir) - böylece sargılar üç fazlı bir alternatif akım oluşturmak için gerekli kaymayı elde eder);
• Dalga konsantre devre ile - her sargının teli oluklara dalgalar halinde yerleştirilir, onları bir taraftan diğerine atlar ve her oyukta bir sargının bir yöne yönlendirilmiş iki dönüşü vardır;
• Dalga dağıtılmış devre ile - tel de dalgalar halinde döşenir, ancak oluklardaki bir sarımın dönüşleri farklı yönlere yönlendirilir.
Herhangi bir istifleme türü için, her sarımın çekirdek üzerine dağıtılmış altı dönüşü vardır.
Telin döşenme yönteminden bağımsız olarak, sarımları bağlamak için iki şema vardır:
• "Yıldız" - bu durumda sargılar paralel bağlanır (üç sargının hepsinin uçları bir (sıfır) noktaya bağlanır ve başlangıç terminalleri serbesttir);
• "Üçgen" - bu durumda sargılar seri olarak bağlanır (bir sargının başlangıcı diğerinin sonu ile).
Sargıları bir "yıldız" ile bağlarken daha yüksek bir akım gözlenir, bu devre, düşük hızlarda verimli çalışan, gücü 1000 watt'tan fazla olmayan jeneratörlerde kullanılır.Sargıları bir "üçgen" ile bağlarken akım azalır ("yıldız" a göre 1,7 kat), ancak böyle bir bağlantı şemasına sahip jeneratörler yüksek güçlerde daha iyi çalışır ve daha küçük kesitli bir iletken olabilir sargıları için kullanılır.
Çoğu zaman, bir "üçgen" yerine bir "çift yıldız" devresi kullanılır; bu durumda statorun üç değil altı sargısı olmalıdır - üç sargı bir "yıldız" ile bağlanır ve iki "yıldız" birbirine bağlanır Yük paralel.
Performans açısından statörler için en önemli şey sargılardaki nominal gerilim, güç ve nominal akımdır.Nominal gerilime göre statörler (ve jeneratörler) iki gruba ayrılır:
• 14 V'luk sargı voltajıyla - araç içi ağ voltajı 12 V olan araçlar için;
• Sargılarda 28 V gerilim ile - yerleşik ağ gerilimi 24 V olan ekipmanlar için.
Doğrultucu ve dengeleyicide kaçınılmaz olarak bir voltaj düşüşü meydana geldiğinden ve yerleşik elektrik şebekesinin girişinde 12 veya 24 V'luk normal bir voltaj zaten gözlendiğinden, jeneratör daha yüksek bir voltaj üretir.
Arabalar, traktörler, otobüsler ve diğer ekipmanlar için çoğu jeneratörün nominal akımı 20 ila 60 A'dır, arabalar için 30-35 A yeterlidir, kamyonlar için 50-60 A, 150 A veya daha fazla akıma sahip jeneratörler üretilir ağır ekipman için.
Jeneratör Statorunun Çalışma Prensibi
Statorun ve tüm jeneratörün çalışması, elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır - manyetik alanda hareket eden veya alternatif bir manyetik alanda duran bir iletkende akımın oluşması.Otomobil jeneratörlerinde ikinci prensip kullanılır - akımın ortaya çıktığı iletken hareketsizdir ve manyetik alan sürekli değişmektedir (dönmektedir).
Motor çalıştırıldığında, jeneratör rotoru dönmeye başlar, aynı zamanda aküden gelen voltaj, heyecan verici sargısına beslenir.Rotor, sargıya akım uygulandığında sırasıyla bir elektromıknatıs haline gelen, dönen rotorun alternatif bir manyetik alan oluşturduğu çok kutuplu bir çelik çekirdeğe sahiptir.Bu alanın alan çizgileri rotorun etrafında bulunan statorla kesişir.Stator çekirdeği manyetik alanı belirli bir şekilde dağıtır, kuvvet çizgileri çalışma sargılarının dönüşlerinden geçer - elektromanyetik indüksiyon nedeniyle içlerinde sargı terminallerinden çıkarılan bir akım doğrultucuya girer, dengeleyici ve yerleşik ağ.
Motor hızının artmasıyla birlikte, stator çalışma sargısından gelen akımın bir kısmı rotor alan sargısına beslenir; böylece jeneratör kendi kendini uyarma moduna geçer ve artık üçüncü taraf bir akım kaynağına ihtiyaç duymaz.
Çalışma sırasında jeneratörün statoru ısınma ve elektrik yüklerine maruz kalır ve ayrıca olumsuz çevresel etkilere de maruz kalır.Zamanla bu durum sargılar arasındaki yalıtımın bozulmasına ve elektriksel arızalara neden olabilir.Bu durumda statorun onarılması veya tamamen değiştirilmesi gerekir.Düzenli bakım ve statorun zamanında değiştirilmesiyle jeneratör güvenilir bir şekilde hizmet verecek ve araca istikrarlı bir şekilde elektrik enerjisi sağlayacaktır.
Gönderim zamanı: Ağu-24-2023