Wat is een stator?
Als je een fiets bezit, zou je kunnen zeggen dat het hetzelfde is als de dynamo van de auto, omdat deze elektrische stroom opwekt.
In zekere zin is dat waar.
De stator is echter slechts een stuk van het mechanisme hierachter.
Dus, wat doet een stator precies?
In dit artikel gaan we wat dieper in op deze elektromagnetische component. We zullen ook enkele gerelateerde veelgestelde vragen behandelen om een beter begrip van de stator te krijgen.
Laten we beginnen.
De stator is de stationaire onderdeel van roterende elektromagnetische apparaten zoals de dynamo, elektromotor of generator.
Misschien hoor je de term 'stator' door elkaar worden gebruikt met 'alternator' of 'generator', ook al vormt het slechts een deel van die grotere apparaten. Dit is vooral duidelijk wanneer we het hebben over de motordynamo - die vaker een stator wordt genoemd.
De basisconstructie is een buitenframe, kern en wikkelingen.
Het buitenste statorframe biedt ondersteuning voor de statorkern. De statorkern is typisch dun, stalen lamellen ingevoegd met de statorwikkeling en de statorwikkeling (of statorspoel) is gemaakt van geïsoleerd koperdraad.
Wanneer een elektrische stroom wordt toegepast, worden de statorkern en de statorwikkeling samen een elektromagneet.
Laten we vervolgens eens kijken wat deze elektromagnetische component doet.
Energie stroomt door de stator van en naar een roterende rotor.
De stator staat altijd stil terwijl de rotor draait, ofwel erin of eromheen.
Op deze manier kan de stator fungeren als:
Dit is wat een stator doet in gewone machines:
De stator is niet beperkt tot elektromotorische toepassingen, hoewel de structuur in andere systemen een beetje anders kan zijn. In hydrodynamische systemen (zoals een koppelomvormer) geleidt de stator de vloeistofstroom van of naar de roterende turbinerotor van het systeem.
En bij sommige apparaten is de stator een permanente magneetarray in plaats van een elektrische spoel. U kunt dit zien in bepaalde typen auto-startmotoren.
We hebben de basis van de stator behandeld.
Laten we nu enkele veelgestelde vragen over stator doornemen.
Hier zijn antwoorden op enkele statorvragen die u mogelijk in gedachten heeft:
Laten we eens kijken naar een typische inductiemotor om een basisbegrip te krijgen van hoe een stator en rotor samenwerken in een elektrische machine:
Het statorframe bevat de statorkern die is gewikkeld met de statorspoel.
De statorspoelwikkeling is meestal gemaakt van magneetdraad (meestal geïsoleerd aluminium- of koperdraad). Een elektromagnetisch veld wordt gegenereerd wanneer een wisselstroom (AC) wordt toegepast op de spoelwikkeling.
De alternerende aard van de stroom verandert de polariteit van de statorpolen in het magnetische veld, waardoor het magnetische veld (niet de stator) gaat roteren. Afhankelijk van de opstelling van de spoelwikkeling, kan een stator meestal 2, 4 of 6 statorpolen hebben.
De rotor is de bewegende elektrische component in een motor.
Net als de stator heeft de draaiende rotor ook een rotorkern en rotorwikkeling.
Het meest voorkomende type elektromotorrotorconstructie wordt vanwege zijn vorm een eekhoornkooi genoemd.
In een eekhoornkooirotor is de rotorkern een cilinder van stalen lamellen, met koperen of aluminium geleiders ingebed in het oppervlak (die de rotorwikkeling vertegenwoordigen).
Wanneer het bewegende magnetische veld van de stator door de geleiders van de rotor snijdt, induceert het een stroom. Deze stroom creëert een magnetisch veld rond de rotorgeleiders. Terwijl het magnetische veld in de stator de polen verschuift, verandert ook het magnetische veld in de rotor - en het is deze interactie die de rotor laat draaien.
Bijna hetzelfde, maar niet helemaal.
Een wisselstroomdynamo voor auto's is een op zichzelf staande, extern gemonteerde component die een gelijkstroomuitgang (DC) creëert. Het is een alles-in-één-eenheid die het benodigde vermogen van een voertuig genereert.
De kleinere motorfiets vereist een eenvoudiger systeem dan gewone dynamo's voor auto's. Een motorfiets "alternator" wordt vaker een "stator" genoemd en gaat vergezeld van een regelaar/gelijkrichter.
Om wisselstroom op te wekken, werkt de stator met een rotor, het vliegwiel. De wisselstroom wordt via de gelijkrichter omgezet in gelijkstroom, terwijl de regelaar de spanning naar de batterij regelt.
De stator van de motorfiets bevindt zich meestal in de motor en wordt geacht er deel van uit te maken . De regelaar/gelijkrichter is meestal ergens anders te vinden. De regelaar/gelijkrichter kan bij oudere fietsen uit twee afzonderlijke delen bestaan, maar bij modernere constructies zijn ze samengeperst tot één geheel.
Vóór de stator (en dynamosystemen) werd op motorfietsen een magneto gebruikt. De magneto had dezelfde functie als de stator, inclusief het leveren van stroom aan de bougie van de motor, maar had een meer basale vorm.
Dit zijn de twee meest voorkomende redenen voor het falen van de stator van een motorfiets:
Zoals elk elektrisch onderdeel is de stator onderhevig aan slijtage. Blootstelling aan trillingen, omgeving en veranderende temperaturen hebben invloed op de levensduur van de stator.
Spanningsoverbelasting is een andere primaire oorzaak van statorstoringen.
Dit gebeurt wanneer er te veel elektrische accessoires tegelijkertijd worden gebruikt, zoals het gelijktijdig gebruiken van de koplampen, GPS, verwarmde handgrepen en stereo. De stator moet harder werken om aan de stroomvraag te voldoen en brandt uiteindelijk door.
Een AC-motor zet wisselstroom om in mechanische energie .
In de AC-motor komt AC-vermogen van de magnetische velden die worden gegenereerd door spoelwikkelingen rond een uitgaande as.
Er zijn over het algemeen twee soorten AC-motoren:
De AC-motor kan een driefasige of eenfasige configuratie zijn.
Driefasige motoren worden doorgaans gebruikt voor industriële bulkstroomconversie, terwijl u vaak enkelfasige wisselstroommotoren aantreft in huis en op kantoor, zoals waterverwarmers of tuinapparatuur.
De gelijkstroommotor zet gelijkstroom om in mechanische energie .
Een gelijkstroommotor omvat typisch een stator, een rotor, een anker en een commutator met borstels.
In een gelijkstroommotor functioneert een magneetarray als de stator, wordt het anker op de rotor geplaatst en draait een commutator de gelijkstroom van de ene spoel naar de andere.
Er zijn twee soorten DC-motoren:
DC-motoren worden aangedreven door batterijen of een andere stroombron die een constante spanning genereert, en ze bieden een betere snelheidsvariatie en controle met meer koppel dan AC-motoren.
Je vindt ze in een breed scala aan apparaten, van elektrische scheerapparaten tot elektrische autoruiten.
