Asenkron motorda stator ve rotor nedir

Stator, asenkron motorun, motor çerçevesine monte edilen sabit (sabit) kısmıdır. Birincil işlevi, kendisine bir AC kaynağı bağlandığında dönen bir manyetik alan (RMF) oluşturmaktır. Bu dönen manyetik alan, rotorda harekete neden olan itici güçtür.

1. Statorun Yapısı

Stator üç ana bölümden oluşur:

•Stator Çekirdeği: Bir araya istiflenmiş ince, lamine silikon çelik levhalardan (0,35-0,5 mm kalınlıkta) yapılmıştır. Laminasyon, aksi takdirde ısı ve enerji israfına neden olacak, değişen manyetik alan nedeniyle çekirdekte indüklenen girdap akımı kayıplarını (akımları) en aza indirmek için yapılır. Çekirdeğin iç yüzeyinde stator sargılarını tutacak yuvalar bulunur.

•Stator Sargıları: Stator çekirdeğinin yuvalarına sarılan bakır veya alüminyum bobinler. Çoğu asenkron motorda stator, üç-fazlı AC gücüyle beslenen üç-fazlı bir sargıdır (yıldız veya üçgen konfigürasyonunda bağlanır). Bu sargıların düzeni, AC içlerinden aktığında sabit bir hızda (senkron hız) dönen bir manyetik alan üretilecek şekilde tasarlanmıştır.

•Stator Çerçevesi: Stator çekirdeğini destekleyen ve iç bileşenleri koruyan sert bir dış yapı (genellikle dökme demir veya alüminyumdan yapılır). Ayrıca çalışma sırasında oluşan ısıyı dağıtmak için bir soğutucu görevi görür.

2. Statorun İşlevi

Stator sargılarına üç-fazlı AC beslendiğinde, her faz zamanla sinüzoidal olarak değişen bir manyetik alan oluşturur. Bu üç fazlı manyetik alanların birleşimi, stator ekseni etrafında dönen tek bir döner manyetik alan (RMF) ile sonuçlanır.senkron hız(N) Senkron hız, AC kaynağının frekansına (f) ve statordaki kutup çifti sayısına (P) bağlıdır ve şu formülle verilir: Ns=(120f)/P. Bu dönen manyetik alan, rotor iletkenlerini keserek rotorda bir elektromotor kuvvet (EMF) oluşturur-bu, motordaki elektromanyetik indüksiyonun temelidir.

Rotor, asenkron motorun dönen kısmıdır ve motor çerçevesinin dışına uzanan bir şaft üzerine monte edilmiştir. Stator ile rotor çekirdekleri arasında küçük bir hava boşluğu (tipik olarak 0,2-2 mm) olacak şekilde statorun içinde bulunur. Rotorun işlevi, statorun dönen manyetik alanı tarafından indüklenen elektromanyetik enerjiyi, yükü (örn. pompalar, fanlar, konveyörler) hareket ettiren mekanik enerjiye dönüştürmektir.

Rotor Çeşitleri ve Yapısı

Asenkron motorlarda kullanılan, yapıları ve uygulamaları bakımından farklılık gösteren iki ana tip rotor vardır:

1.Sincap Kafes Rotoru

Bu, sincap kafesine benzemesinden dolayı adını alan en yaygın rotor türüdür. Yapısı şunları içerir:

• Rotor Çekirdeği: Stator çekirdeğine benzer şekilde dış yüzeyinde yarıklar bulunan lamine silikon çelik saclardan yapılmıştır.

• Rotor Çubukları: Rotor çekirdeğinin yuvalarına yerleştirilen bakır veya alüminyum çubuklar. Bu çubukların her iki ucu da iki kalın bakır veya alüminyum halkayla (uç halkalar olarak adlandırılır) kısa-devre yapılarak kapalı bir döngü oluşturulur.

Sincap kafesli rotor basit, sağlam, düşük{0}}maliyetlidir ve minimum düzeyde bakım gerektirir; bu da onu çoğu endüstriyel ve ev uygulaması (ör. fanlar, pompalar, kompresörler) için uygun kılar.

2. Yara Rotoru

Sarılmış rotor (kayma halkası rotoru olarak da adlandırılır) daha karmaşık bir yapıya sahiptir ve değişken hız veya yüksek başlatma torku gerektiren uygulamalar (örn. vinçler, asansörler, kırıcılar) için tasarlanmıştır. Yapısı şunları içerir:

• Rotor Çekirdeği: Rotor sargılarını tutmak için yuvalara sahip lamine silikon çelik saclar.

• Rotor Sargıları: Yıldız konfigürasyonunda bağlanmış, stator sargılarına benzer üç-fazlı sargılar. Sargıların üç ucu, rotor miline monte edilmiş üç kayma halkasına bağlanır.

• Kayma Halkaları ve Fırçalar: Kayma halkaları, harici dirençlerin rotor sargılarına bağlanmasını sağlayan sabit karbon fırçalarla temas halindedir. Bu, rotor akımının kontrol edilmesini sağlar, böylece motorun hızını ve başlatma torkunu ayarlar.

Rotorun İşlevi

Statorun dönen manyetik alanı rotor iletkenlerini kestiğinde, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası rotorda bir EMF'yi indükler. Rotor iletkenleri kapalı bir döngü oluşturduğundan (sincap kafesli rotorlardaki uç halkalar veya yara rotorlarındaki harici dirençler yoluyla), bu indüklenen EMF, rotorda bir akım üretir (rotor akımı olarak adlandırılır). Rotor akımı, statorun dönen manyetik alanıyla etkileşime girerek, rotorun dönen manyetik alanla aynı yönde dönmesine neden olan mekanik bir kuvvet (Lorentz kuvveti) üretir.

Asenkron motorların önemli bir özelliği, rotor hızının (N), statorun manyetik alanının senkron hızından (Ns) her zaman daha düşük olmasıdır-bu farka denirkayma(s), şu formülle verilir: s=(Ns - N)/Ns × %100. İndüksiyonun gerçekleşmesi için kayma gereklidir (eğer rotor hızı senkron hıza eşitse, manyetik alan ile rotor iletkenleri arasında bağıl hareket yoktur, dolayısıyla hiçbir EMF indüklenmez). Asenkron motorlar için tipik kayma değerleri tam yük altında %1 ila %5 arasındadır.