Setiap kenderaan moden dilengkapi dengan penjana elektrik yang menjana arus untuk operasi sistem elektrik on-board dan semua perantinya.Salah satu bahagian utama penjana ialah stator tetap.Baca tentang apa itu stator penjana, cara ia berfungsi dan berfungsi dalam artikel ini.
Tujuan stator penjana
Dalam kereta moden dan kenderaan lain, alternator tiga fasa segerak dengan pengujaan diri digunakan.Penjana biasa terdiri daripada pemegun tetap yang dipasang di dalam perumah, pemutar dengan belitan pengujaan, pemasangan berus (membekalkan arus ke belitan medan), dan unit penerus.Semua bahagian dipasang ke dalam reka bentuk yang agak padat, yang dipasang pada enjin dan mempunyai pemacu tali pinggang dari aci engkol.
Stator ialah bahagian tetap alternator kereta yang membawa belitan yang berfungsi.Semasa operasi penjana, arus elektrik timbul dalam belitan stator, yang ditukar (dibetulkan) dan dimasukkan ke dalam rangkaian on-board.
Stator penjana mempunyai beberapa fungsi:
• Membawa belitan yang berfungsi di mana arus elektrik dijana;
• Melaksanakan fungsi bahagian badan untuk menampung belitan yang berfungsi;
• Memainkan peranan litar magnet untuk meningkatkan kearuhan belitan kerja dan pengagihan garis medan magnet yang betul;
• Bertindak sebagai sink haba - membuang haba yang berlebihan daripada belitan pemanasan.
Semua stator pada dasarnya mempunyai reka bentuk yang sama dan tidak berbeza dalam pelbagai jenis.
Reka bentuk stator penjana
Secara struktur, stator terdiri daripada tiga bahagian utama:
• Teras cincin;
• Belitan kerja (belitan);
• Penebat belitan.
Teras dipasang dari plat gelang besi dengan alur di bahagian dalam.Satu pakej terbentuk daripada plat, ketegaran dan kekukuhan struktur diberikan dengan mengimpal atau memukau.Di dalam teras, alur dibuat untuk meletakkan belitan, dan setiap tonjolan adalah kuk (teras) untuk lilitan belitan.Teras dipasang dari plat dengan ketebalan 0.8-1 mm, diperbuat daripada gred khas besi atau ferroalloys dengan kebolehtelapan magnet tertentu.Mungkin terdapat sirip di bahagian luar stator untuk meningkatkan pelesapan haba, serta pelbagai alur atau ceruk untuk berlabuh dengan perumahan penjana.
Penjana tiga fasa menggunakan tiga belitan, satu setiap fasa.Setiap penggulungan diperbuat daripada wayar bertebat tembaga keratan rentas besar (dengan diameter 0.9 hingga 2 mm atau lebih), yang diletakkan dalam susunan tertentu dalam alur teras.Belitan mempunyai terminal dari mana arus ulang-alik dikeluarkan, biasanya bilangan pin adalah tiga atau empat, tetapi terdapat stator dengan enam terminal (setiap tiga belitan mempunyai terminal sendiri untuk membuat sambungan satu jenis atau yang lain).
Di dalam alur teras terdapat bahan penebat yang melindungi penebat wayar daripada kerosakan.Juga, dalam beberapa jenis stator, baji penebat boleh dimasukkan ke dalam alur, yang juga bertindak sebagai penetap untuk lilitan belitan.Pemasangan stator juga boleh diresapi dengan resin epoksi atau varnis, yang memastikan keutuhan struktur (menghalang pergeseran lilitan) dan meningkatkan sifat penebat elektriknya.
Stator dipasang dengan tegar dalam perumahan penjana, dan hari ini reka bentuk yang paling biasa digunakan adalah di mana teras stator bertindak sebagai bahagian badan.Ini dilaksanakan secara ringkas: stator diapit di antara dua penutup perumahan penjana, yang diketatkan dengan kancing - "sandwic" sedemikian membolehkan anda membuat reka bentuk padat dengan penyejukan yang cekap dan kemudahan penyelenggaraan.Reka bentuknya juga popular, di mana stator digabungkan dengan penutup hadapan penjana, dan penutup belakang boleh ditanggalkan dan menyediakan akses kepada pemutar, stator dan bahagian lain.
Jenis dan ciri stator
Stator penjana berbeza dalam bilangan dan bentuk alur, skema meletakkan belitan dalam alur, gambarajah pendawaian belitan dan ciri-ciri elektrik.
Mengikut bilangan alur untuk lilitan belitan, stator terdiri daripada dua jenis:
• Dengan 18 slot;
• Dengan 36 slot.
Hari ini, reka bentuk 36 slot adalah yang paling biasa digunakan, kerana ia memberikan prestasi elektrik yang lebih baik.Penjana dengan pemegun dengan 18 alur hari ini boleh didapati pada beberapa kereta domestik keluaran awal.
Mengikut bentuk alur, stator terdiri daripada tiga jenis:
• Dengan alur terbuka - alur keratan rentas segi empat tepat, ia memerlukan penetapan tambahan lilitan penggulungan;
• Dengan alur separuh tertutup (berbentuk baji) - alur ditiruskan ke atas, jadi gegelung penggulungan dibetulkan dengan memasukkan baji penebat atau kambrik (tiub PVC);
• Dengan alur separa tertutup untuk belitan dengan gegelung satu pusingan - alur mempunyai keratan rentas yang kompleks untuk meletakkan satu atau dua lilitan wayar atau wayar berdiameter besar dalam bentuk pita lebar.
Menurut skema peletakan penggulungan, stator terdiri daripada tiga jenis:
• Dengan litar gelung (gelung teragih) - wayar setiap belitan diletakkan di dalam alur teras dengan gelung (biasanya satu pusingan diletakkan dalam kenaikan dua alur, lilitan lilitan kedua dan ketiga diletakkan di dalam alur ini - jadi belitan memperoleh anjakan yang diperlukan untuk menghasilkan arus ulang alik tiga fasa);
• Dengan litar pekat gelombang - wayar setiap belitan diletakkan di dalam alur dalam gelombang, memintasnya dari satu sisi ke yang lain, dan dalam setiap alur terdapat dua lilitan satu belitan yang diarahkan ke satu arah;
• Dengan litar teragih gelombang - wayar juga diletakkan dalam gelombang, tetapi lilitan satu belitan dalam alur diarahkan ke arah yang berbeza.
Untuk sebarang jenis susun, setiap belitan mempunyai enam pusingan yang diagihkan ke atas teras.
Terlepas dari kaedah meletakkan wayar, terdapat dua skema untuk menyambungkan belitan:
• "Bintang" - dalam kes ini, belitan disambung secara selari (hujung ketiga-tiga belitan disambungkan pada satu (sifar) titik, dan terminal awalnya bebas);
• "Segitiga" - dalam kes ini, belitan disambungkan secara bersiri (permulaan satu belitan dengan hujung yang lain).
Apabila menyambungkan belitan dengan "bintang", arus yang lebih tinggi diperhatikan, litar ini digunakan pada penjana dengan kuasa tidak lebih daripada 1000 watt, yang berfungsi dengan cekap pada kelajuan rendah.Apabila menyambungkan belitan dengan "segi tiga", arus dikurangkan (1.7 kali berbanding "bintang"), bagaimanapun, penjana dengan skema sambungan sedemikian berfungsi lebih baik pada kuasa tinggi, dan konduktor keratan rentas yang lebih kecil boleh digunakan untuk belitan mereka.
Selalunya, bukannya "segi tiga", litar "bintang berganda" digunakan, dalam hal ini stator tidak sepatutnya mempunyai tiga, tetapi enam belitan - tiga belitan disambungkan oleh "bintang", dan dua "bintang" disambungkan ke beban secara selari.
Dari segi prestasi, untuk stator, perkara yang paling penting ialah voltan undian, kuasa dan arus undian dalam belitan.Mengikut voltan nominal, stator (dan penjana) dibahagikan kepada dua kumpulan:
• Dengan voltan penggulungan 14 V - untuk kenderaan dengan voltan rangkaian on-board 12 V;
• Dengan voltan dalam belitan 28 V - untuk peralatan dengan voltan rangkaian on-board 24 V.
Penjana menghasilkan voltan yang lebih tinggi, kerana penurunan voltan tidak dapat dielakkan berlaku dalam penerus dan penstabil, dan di pintu masuk ke grid kuasa on-board, voltan biasa 12 atau 24 V sudah diperhatikan.
Kebanyakan penjana untuk kereta, traktor, bas dan peralatan lain mempunyai arus berkadar 20 hingga 60 A, 30-35 A cukup untuk kereta, 50-60 A untuk trak, penjana dengan arus sehingga 150 atau lebih A dihasilkan untuk alat berat.
Prinsip Kerja Pemegun Penjana
Operasi stator dan keseluruhan penjana adalah berdasarkan fenomena aruhan elektromagnet - kejadian arus dalam konduktor yang bergerak dalam medan magnet atau terletak dalam medan magnet berselang-seli.Dalam penjana kereta, prinsip kedua digunakan - konduktor di mana arus timbul berada dalam keadaan rehat, dan medan magnet sentiasa berubah (berputar).
Apabila enjin dihidupkan, pemutar penjana mula berputar, pada masa yang sama voltan dari bateri dibekalkan kepada penggulungannya yang menarik.Pemutar mempunyai teras keluli berbilang kutub, yang, apabila arus digunakan pada penggulungan, menjadi elektromagnet, masing-masing, pemutar berputar mencipta medan magnet berselang-seli.Garisan medan medan ini bersilang dengan pemegun yang terletak di sekeliling pemutar.Teras stator mengedarkan medan magnet dengan cara tertentu, garis dayanya melintasi lilitan belitan kerja - disebabkan oleh aruhan elektromagnet, arus dihasilkan di dalamnya, yang dikeluarkan dari terminal belitan, memasuki penerus, penstabil dan rangkaian on-board.
Dengan peningkatan dalam kelajuan enjin, sebahagian daripada arus dari belitan yang berfungsi stator disalurkan ke belitan medan rotor - jadi penjana masuk ke mod pengujaan sendiri dan tidak lagi memerlukan sumber arus pihak ketiga.
Semasa operasi, stator penjana mengalami pemanasan dan beban elektrik, dan ia juga terdedah kepada pengaruh alam sekitar yang negatif.Dari masa ke masa, ini boleh menyebabkan kemerosotan penebat antara belitan dan kerosakan elektrik.Dalam kes ini, stator perlu dibaiki atau diganti sepenuhnya.Dengan penyelenggaraan tetap dan penggantian stator yang tepat pada masanya, penjana akan berfungsi dengan pasti, dengan stabil membekalkan kereta dengan tenaga elektrik.
Masa siaran: 24 Ogos 2023