Stato và Rotor là gì? Tìm hiểu chi tiết cấu tạo và nguyên lý

Trong các động cơ điện nói chung thì đều có 2 bộ phận chính là stato (phần cố định) và rotor (phần quay). Vậy stato và rotor là gì? Để hiểu rõ về hai bộ phận này, hãy theo dõi nội dung bài viết dưới đây với chúng tôi nhé.

Các bộ phận cấu trúc của động cơ điện

A / Stato là gì ?

Stato là phần đứng yên, không chuyển động trong một hệ thống máy quay và thường có trong các máy phát điện, động cơ điện, rotor sinh học hoặc còi báo động. Tùy vào hình dạng cũng như cấu tạo của động cơ điện mà stator có thể hoạt động như một nam châm (tác dụng với rotor để tạo chuyển động) hoặc hoạt động như phần ứng, nhận được ảnh hưởng của stator từ di chuyển cuộn dây trường trên rotor.

Khi stato hoạt động giải trí như một nam châm hút điện, cuộn dây sinh lực được gọi là những cuộn dây hoặc trường quanh co .

Cấu tạo của Stato

Stato được cấu trúc từ 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn. Ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy được làm bằng gang .

Cấu tạo của Stato
– Phần lõi thép stato có dạng hình tròn trụ với những lá thép kỹ thuật điện có dập rãnh bên trong, sau đó ghép lại tạo thành những rãnh theo hướng trục. Phần lõi thép này được ép vào phía bên trong vỏ máy .
– Bộ phận dây quấn stato hoàn toàn có thể là dây thép hoặc nhôm, nhưng vì để giảm thiểu thiệt hại trong động cơ mà lúc bấy giờ, hầu hết những đơn vị sản xuất thường sử dụng dây đồng có bọc cách điện và được đặt trong những rãnh của lõi thép. Khi dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong dây quấn ba pha của stato, từ trường quay sẽ được tạo ra .

Nguyên lý hoạt động giải trí của stato

Stato giữ vai trò là tạo ra từ trường và chính sách tương hỗ động cơ. Các cuộn dây quấn stato được nhúng vào lõi thép stato và khi dòng điện chảy qua lõi stato, nó sẽ tạo ra lực điện động cảm ứng để quy đổi nguồn năng lượng điện. Khi động cơ hoạt động giải trí, nhiệt phát sinh do tổn thất nội bộ được truyền qua lõi sắt và chiếu từ mặt phẳng của cơ sở ra không khí xung quanh. Vì vậy, người ta thường phong cách thiết kế động cơ như tấm tản nhiệt trên mặt phẳng ngoài của đế để tăng diện tích quy hoạnh tản nhiệt .

B / Rotor là gì ?

Rotor là phần hoạt động, phần động, phần quay của máy và có trong động cơ điện hoặc máy phát điện .

Cấu tạo của rotor

Rotor gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy .

Cấu tạo của Rotor
– Lõi thép gồm những lá thép kỹ thuật điện được lấy từ phần bên trong của lõi thép stato ghép lại và xuất hiện ngoài được dập rãnh để đặt dây quấn. Ở giữa lõi thép có dập lỗ để lắp trục .
– Trục máy của máy điện không đồng nhất được làm bằng thép và có gắn lõi thép rotor .

Các loại rotor lúc bấy giờ

1. Với động cơ cảm ứng hay máy điện không đồng điệu

• Rotor lồng sóc

Rotor lồng sóc gồm lõi thép được ghép bởi những lá ghép kỹ thuật điện và thanh dẫn là những thanh đồng hoặc nhôm cách đều nhau được đặt dọc trục ngoại vi, bị chập vĩnh viễn ở hai đầu bởi hai vành ngắn mạch. Đối với động cơ nhỏ, rotor được đúc nguyên khối với thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát .

Rotor lồng sóc quay với tốc độ nhỏ hơn từ trường quay của stato hoặc tốc độ đồng bộ và cung cấp cảm ứng cần thiết của dòng rotor cho momen xoắn động cơ, tỷ lệ với độ trượt. Các momen xoắn tạo ra lực chuyển động thông qua các cánh quạt đến tải và với những động cơ có công suất trên 100kW, thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào các rãnh rotor, gắn chặt vào vành ngắn mạch.

Hình ảnh rotor lồng sóc

• Rotor dây quấn

Rotor dây quấn là một nam châm hút lớn với những cực được sản xuất từ cán thép chiếu ra khỏi lõi rotor và được quấn dây giống như dây quấn 3 pha stato với cùng số cực từ như dây quấn stato. Các cực sẽ được phân phối dòng điện trực tiếp hoặc từ hóa bằng nam châm từ vĩnh cửu .
Dây quấn kiểu này luôn được đấu sao ( Y ) và có ba đầu ra đấu với ba vành trượt, gắn vào trục quay của rotor và được cách điện với trục. Ba chổi than cố định và thắt chặt luôn tỳ trên vành trượt để dẫn điện vào một biến trở cũng nối sao nằm bên ngoài động cơ để khởi động hoặc kiểm soát và điều chỉnh vận tốc .
Dòng điện một chiều DC từ một bộ kích bên ngoài hoặc từ một cầu diode được gắn trên trục rotor sẽ tạo ra một từ trường và cung ứng nguồn năng lượng cho cuộn dây của trường quay, đồng thời, dòng điện xoay chiều phân phối nguồn năng lượng cho cuộn dây phần ứng .
Rotor dây quấn hoạt động giải trí với vận tốc không đổi và có dòng khởi động thấp hơn, đồng thời, hiệu suất chạy của động cơ được cải tổ khi động cơ tăng cường bởi sức cản bên ngoài giảm xuống .

Rotor dây quấn

2. Với máy phát điện và máy phát điện xoay chiều

• Rotor cực lồi

Rotor cực lồi được làm bằng một trục thép chắc như đinh với những khe chạy dọc theo chiều dài bên ngoài của xylanh với mục tiêu giữ những cuộn dây trường của rotor. Dây quấn kích từ bằng dây đồng quấn quanh cực từ và những vòng dây được quấn cách điện với nhau. Hai đầu nối với vành trượt ở một đầu trục trải qua chổi than chạy dọc theo những vòng nối với nguồn điện một chiều DC. Dòng điện một chiều được cấp trải qua kích thích chổi than từ bộ chỉnh lưu gắn trên trục máy quy đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều .
Rotor cực lồi hoạt động giải trí với vận tốc nhỏ hơn 1500 vòng / phút ( vòng xoay mỗi phút ) và 40 % momen xoắn định mức của nó mà không bị kích thích .

• Rotor cực ẩn

Rotor cực ẩn được làm từ thép rắn có dạng hình trụ với các khe song song được đặt cuộn dây rotor trên đó. Tốc độ hoạt động của rotor cực ẩn dao động từ 1500 – 3000 vòng/phút với độ bền cơ học mạnh mẽ và được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, khí đốt và nhiệt điện. 

Nguyên lý hoạt động giải trí của rotor

Dòng điện ba pha cấp cho cuộn dây stato sẽ sản sinh nguồn năng lượng khiến cho rotor tạo ra từ thông quay. Từ thông sẽ tạo ra một từ trường trong khe hở không khí. Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi sắt của rotor, làm cảm ứng trong dây quấn rotor những suất điện động. Vì rotor kín mạch nên trong dây quấn có dòng điện và từ thông do dòng điện hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở những khe hở. Dòng điện trong dây quấn rotor có tính năng với từ thông khe hở để tạo ra momen và quyết định hành động vận tốc quay của rotor .

Qua bài viết này, LabVIETCHEM hy vọng bạn đọc đã có thêm những kiến thức hữu ích về rotor và stato, hiểu được rotor là gì? Cảm ơn sự quan tâm theo dõi của các bạn với bài viết của chúng tôi.

Xem thêm :