Setiap kendaraan modern dilengkapi dengan generator listrik yang menghasilkan arus untuk pengoperasian sistem kelistrikan di dalam kendaraan dan seluruh perangkatnya.Salah satu bagian utama generator adalah stator tetap.Baca tentang apa itu stator generator, cara kerja dan cara kerjanya di artikel ini.
Tujuan dari stator generator
Pada mobil modern dan kendaraan lain, alternator tiga fase sinkron dengan eksitasi sendiri digunakan.Generator tipikal terdiri dari stator tetap yang dipasang pada rumahan, rotor dengan belitan eksitasi, rakitan sikat (memasok arus ke belitan medan), dan unit penyearah.Semua bagian dirangkai menjadi desain yang relatif kompak, yang dipasang pada mesin dan memiliki penggerak sabuk dari poros engkol.
Stator adalah bagian tetap dari alternator mobil yang membawa belitan yang berfungsi.Selama pengoperasian generator, arus listrik timbul di belitan stator, yang diubah (disearahkan) dan disuplai ke jaringan terpasang.
Stator generator memiliki beberapa fungsi:
• Membawa belitan yang berfungsi dimana arus listrik dihasilkan;
• Melakukan fungsi bagian tubuh untuk mengakomodasi belitan kerja;
• Berperan sebagai rangkaian magnet untuk meningkatkan induktansi belitan kerja dan distribusi garis medan magnet yang benar;
• Bertindak sebagai heat sink - menghilangkan panas berlebihan dari gulungan pemanas.
Semua stator pada dasarnya memiliki desain yang sama dan tidak berbeda dalam berbagai tipe.
Desain stator generator
Secara struktural, stator terdiri dari tiga bagian utama:
• Inti cincin;
• Belitan kerja (belitan);
• Isolasi belitan.
Inti dirakit dari pelat cincin besi dengan lekukan di bagian dalam.Sebuah paket dibentuk dari pelat, kekakuan dan soliditas struktur diberikan dengan pengelasan atau paku keling.Pada inti dibuat alur untuk meletakkan belitan, dan setiap tonjolan merupakan kuk (inti) untuk belitan belitan.Inti dirakit dari pelat dengan ketebalan 0,8-1 mm, terbuat dari besi atau ferroalloy kualitas khusus dengan permeabilitas magnetik tertentu.Mungkin terdapat sirip di bagian luar stator untuk meningkatkan pembuangan panas, serta berbagai alur atau ceruk untuk dipasang ke rumah generator.
Generator tiga fasa menggunakan tiga belitan, satu belitan per fasa.Setiap belitan terbuat dari kawat berinsulasi tembaga dengan penampang besar (dengan diameter 0,9 hingga 2 mm atau lebih), yang ditempatkan dalam urutan tertentu di alur inti.Belitan mempunyai terminal dari mana arus bolak-balik dihilangkan, biasanya jumlah pin adalah tiga atau empat, tetapi ada stator dengan enam terminal (masing-masing dari tiga belitan memiliki terminalnya sendiri untuk membuat sambungan dari satu jenis atau lainnya).
Pada alur inti terdapat bahan insulasi yang melindungi insulasi kawat dari kerusakan.Selain itu, pada beberapa jenis stator, irisan insulasi dapat dimasukkan ke dalam alur, yang juga berfungsi sebagai pengikat belitan belitan.Rakitan stator juga dapat diresapi dengan resin epoksi atau pernis, yang menjamin integritas struktur (mencegah pergeseran belokan) dan meningkatkan sifat isolasi listriknya.
Stator dipasang secara kaku di rumah generator, dan saat ini desain yang paling umum digunakan adalah inti stator bertindak sebagai bagian bodi.Ini diterapkan secara sederhana: stator dijepit di antara dua penutup rumah generator, yang dikencangkan dengan kancing - "sandwich" seperti itu memungkinkan Anda membuat desain kompak dengan pendinginan yang efisien dan kemudahan perawatan.Desainnya juga populer, di mana stator dipadukan dengan penutup depan generator, dan penutup belakang dapat dilepas dan menyediakan akses ke rotor, stator, dan bagian lainnya.
Jenis dan karakteristik stator
Stator generator berbeda dalam jumlah dan bentuk alur, skema peletakan belitan di alur, diagram pengkabelan belitan dan karakteristik kelistrikan.
Menurut jumlah alur belitannya, stator terdiri dari dua jenis:
• Dengan 18 slot;
• Dengan 36 slot.
Saat ini, desain 36 slot adalah yang paling umum digunakan, karena memberikan kinerja kelistrikan yang lebih baik.Generator dengan stator dengan 18 alur saat ini dapat ditemukan pada beberapa mobil domestik rilis awal.
Menurut bentuk alurnya, stator terdiri dari tiga jenis:
• Dengan alur terbuka - alur berpenampang persegi panjang, memerlukan fiksasi tambahan pada belitan belitan;
• Dengan alur setengah tertutup (berbentuk baji) - alurnya meruncing ke atas, sehingga kumparan belitan dipasang dengan memasukkan irisan isolasi atau cambric (tabung PVC);
• Dengan alur setengah tertutup untuk belitan dengan kumparan putaran tunggal - alur memiliki penampang yang rumit untuk meletakkan satu atau dua putaran kawat berdiameter besar atau kawat dalam bentuk pita lebar.
Menurut skema peletakan belitan, stator terdiri dari tiga jenis:
• Dengan rangkaian loop (loop terdistribusi) - kawat dari masing-masing belitan ditempatkan di alur inti dengan loop (biasanya satu putaran diletakkan dengan kelipatan dua alur, belitan belitan kedua dan ketiga ditempatkan di alur ini - sehingga belitan memperoleh pergeseran yang diperlukan untuk menghasilkan arus bolak-balik tiga fase);
• Dengan sirkuit terkonsentrasi gelombang - kawat dari setiap belitan ditempatkan di alur dalam gelombang, melewatinya dari satu sisi ke sisi lain, dan di setiap alur ada dua belitan dari satu belitan yang diarahkan ke satu arah;
• Dengan rangkaian terdistribusi gelombang - kawat juga dipasang dalam gelombang, tetapi putaran salah satu belitan pada alur diarahkan ke arah yang berbeda.
Untuk semua jenis susunan, setiap belitan memiliki enam putaran yang didistribusikan ke inti.
Terlepas dari metode pemasangan kawat, ada dua skema untuk menghubungkan belitan:
• "Bintang" - dalam hal ini, belitan dihubungkan secara paralel (ujung ketiga belitan dihubungkan pada satu titik (nol), dan terminal awalnya bebas);
• "Segitiga" - dalam hal ini, belitan dihubungkan secara seri (awal belitan yang satu dengan ujung belitan lainnya).
Saat menghubungkan belitan dengan "bintang", arus yang lebih tinggi diamati, rangkaian ini digunakan pada generator dengan daya tidak lebih dari 1000 watt, yang bekerja secara efisien pada kecepatan rendah.Saat menghubungkan belitan dengan "segitiga", arus berkurang (1,7 kali relatif terhadap "bintang"), namun, generator dengan skema koneksi seperti itu bekerja lebih baik pada daya tinggi, dan konduktor dengan penampang yang lebih kecil dapat menjadi digunakan untuk belitannya.
Seringkali, alih-alih "segitiga", sirkuit "bintang ganda" digunakan, dalam hal ini stator tidak boleh memiliki tiga, tetapi enam belitan - tiga belitan dihubungkan oleh "bintang", dan dua "bintang" dihubungkan ke beban secara paralel.
Dalam hal kinerja, untuk stator, yang terpenting adalah tegangan pengenal, daya dan arus pengenal pada belitan.Menurut tegangan nominalnya, stator (dan generator) dibagi menjadi dua kelompok:
• Dengan tegangan belitan 14 V - untuk kendaraan dengan tegangan jaringan terpasang 12 V;
• Dengan tegangan belitan 28 V - untuk peralatan dengan tegangan jaringan terpasang 24 V.
Generator menghasilkan tegangan yang lebih tinggi, karena penurunan tegangan pasti terjadi pada penyearah dan stabilizer, dan pada saluran masuk ke jaringan listrik terpasang, tegangan normal 12 atau 24 V sudah diamati.
Kebanyakan generator untuk mobil, traktor, bus, dan peralatan lainnya memiliki arus pengenal 20 hingga 60 A, 30-35 A cukup untuk mobil, 50-60 A untuk truk, generator dengan arus hingga 150 A atau lebih diproduksi. untuk alat berat.
Prinsip Kerja Generator Stator
Pengoperasian stator dan seluruh generator didasarkan pada fenomena induksi elektromagnetik - terjadinya arus pada suatu penghantar yang bergerak dalam medan magnet atau diam dalam medan magnet bolak-balik.Dalam generator mobil, prinsip kedua digunakan - konduktor tempat arus timbul berada dalam keadaan diam, dan medan magnet terus berubah (berputar).
Ketika mesin dihidupkan, rotor generator mulai berputar, dan pada saat yang sama, tegangan dari baterai disuplai ke belitan rangsangnya.Rotor memiliki inti baja multi-kutub, yang ketika arus dialirkan ke belitan, menjadi elektromagnet, masing-masing rotor yang berputar menciptakan medan magnet bolak-balik.Garis-garis medan medan ini memotong stator yang terletak disekitar rotor.Inti stator mendistribusikan medan magnet dengan cara tertentu, garis-garis gayanya melintasi belitan belitan yang bekerja - karena induksi elektromagnetik, arus dihasilkan di dalamnya, yang dikeluarkan dari terminal belitan, memasuki penyearah, stabilizer dan jaringan on-board.
Dengan meningkatnya kecepatan mesin, sebagian arus dari belitan kerja stator disuplai ke belitan medan rotor - sehingga generator masuk ke mode eksitasi sendiri dan tidak lagi memerlukan sumber arus pihak ketiga.
Selama pengoperasian, stator generator mengalami pemanasan dan beban listrik, serta terkena pengaruh lingkungan yang negatif.Seiring waktu, hal ini dapat menyebabkan kerusakan isolasi antara belitan dan gangguan listrik.Dalam hal ini, stator perlu diperbaiki atau diganti seluruhnya.Dengan perawatan rutin dan penggantian stator tepat waktu, generator akan berfungsi dengan andal, memasok energi listrik ke mobil secara stabil.
Waktu posting: 24 Agustus-2023