روتور و استاتور چیست و چگونه کار می کنند؟
استاتور و روتور دو بخش اصلی و مهم از یک الکتروموتور صنعتی هستند که هر کدام وظیفه مختص خود را دارند. استاتور قسمت ثابت دستگاه است و معمولا دارای سیم پیچهایی برای تولید و یا دریافت میدان مغناطیسی است. اما روتور بخش متحرک موتور است که تحت تاثیر میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط استاتور میچرخد.
بهطور خلاصه، استاتور میدان مغناطیسی ایجاد یا دریافت میکند و روتور آن را دریافت و عملی میکند. در ادامه این مقاله از آرشا صنعت به صورت کامل به معرفی و بررسی چیستی و عملکرد این دو اجزا میپردازیم.
استاتور چیست؟
استاتور بخش ثابت از یک موتور را تشکیل میدهد و روتور قسمتی است که درون استاتور میچرخد. در واقع استاتور از چند لایه فلزی تشکیل شده که مانند یک استوانه تو خالی به یکدیگر وصل شده اند. بر روی این ورقه های فلزی شیارهایی وجود دارد که سیم پیچ ها داخل این شیارها قرار میگیرند که به هریک از این سیم پیچ ها کلاف میگویند.
هر کلاف با هسته هایی که درونش قرار داده میشود، یک آهنربا مغناطیسی میسازد. کلاف های استاتور مستقیما به منبع انرژِی متصل میشوند و با جریان AC یک میدان مغناطیسی چرخنده را تولید میکنند.
روتور چیست و ساختار آن چگونه است؟
گاهی ممکن از کلمه شفت یا آرماتور نیز به جای روتور استفاده شود. در واقع روتور روی شفت استاتور قرار میگیرد. روتور از ورقه های نارک فولادی ساخته میشود که در آن هسته هایی از جنس آلومینیوم و مس قرار می گیرد. روتور قفس سنجابی از کاربردی ترین نوع آن است که به دلیل ساختار محکم و ساده، میتوانید از آن در اکثر موتورهای الکتریکی استفاده کنید.
همچنین در بین روتور و استاتور شکاف هوایی وجود دارد. القای مغناطیسی انرژی را از استاتور به روتور منتقل میکند و گشتاور تولید شده برای چرخیدن به روتور نیرو وارد میکند و موجب چرخش آن می شود.
موتورهای AC انواع گوناگونی دارند؛ اما شما نمیتوانید نوعی از این موتور را تهیه کنید که روتور و استاتور نداشته باشد.
نحوه کار روتور و استاتور
هنگامی که ولتاژ سه فاز در سیم پیچ های استاتور وارد میشود، طبق قانون آمپر، نیروی مغناطیسی چرخان تولید می گردد و با گذشت زمان تغییر می کند. بر اساس قانون فارادی، این میدان التکریکی ولتاژ را روی کنداکتورهای میله ای که در هسته روتور وجود دارند القا می کند.
همین امر موجب میشود تا جریان میله های روتور برقرار گردد. همچنین جریان روتور باعث می شود تا میدان مغناطیسی در اطراف میله ها شکل گیرد و نیرویی به کنداکتورهای درون میدان مغناطیسی اعمال میشود. این نیرو موجب چرخش روتور می شود که همین چرخش باعث حرکت موارد زیر میشود:
- آسانسور
- پله برقی
- فن
- و…
همچنان برای انتخاب موتور الکتریکی ممکن است با گشتاور شکست مواجه شوید که در ادامه به معرفی و بررسی آن میپردازیم.
مقاله مرتبط: ۱۱ روش تست الکترومتور و دلایل کار نکردن آنها
گشتاور شکست در روتور و استاتور
گشتاور شکست یا همان Breakdown Torzue بیشترین مقدار گشتاوری میباشد که یک موتور قادر است تولید کند. مراحل اولیه این گشتاور شامل موارد زیر میشود:
- روتور قفل شده
- Pull up
- شکست
برای درک بهتر گشتاور شکست باید بدانیم گشتاور و شتاب چه ارتباطی با یکدیگر دارند. موثرتری عامل چرخش در هر جسم در اطراف محور، همان گشتاور یا Troque میباشد.
انواع گشتاور
انجمن ملی تولید کنندگان برق یا NEMA که مخفف عبارت National Electrical Manufacturers Association می باشد، موتورهای الکتریکی را بر اساس گشتاور به پنج دسته تقسیم بندی می کند.
- A
- B
- C
- D
- E
دسته موتورهای A و B و E معمولا برای انواع فن ها، پمپ ها و دمنده ها مورد استفاده قرار میگیرد. این موتورها زمانی کاربرد پیدا میکنند که گشتاور شروع زیادی نیاز نداشته باشیم و موتور نخواهد بار زیادی را تحمل کند.
موتورهای نوع C بهترین نوع هستند برای زمانی که موتور در هنگام شروع به کار زیر بار قرار میگیرد. از کاربرد موتور نوع C میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- تسمه نقاله
- کمپرسور
- سنگ شکن
- هم زن
- انواع پمپ رفت و برگشتی
همچنین از موتورهای دسته D میتوانید برای مواقعی که مقدار بار به اوج خود رسیده است، استفاده کنید. از کاربردهای این نوع موتور:
- آسانسور
- بالابر
- پمپاژ نفت و گاز
- سیم کشیدن موتور
- دستگاه پرس پانچ
جمع بندی
روتور و استاتور از قسمت های اصلی یک الکتروموتور صنعتی هستند. موتورهای AC انواع متفاوت و گوناگونی دارند که شما میتوانید در همه آنها روتور و استاتور را مشاهده کنید.
مطالب مشابه