Stator

Stator je nepokretni dio električnih mašina (elektromotora, generatora).^[1][2]

Konstrukcija

U statoru se stvara pobudni magnetni fluks (ili magnetni tok, oznaka Φ ili Φ_B, jedinica veber (Wb)).^[3]

Pobudni tok može stvoriti permanentni (stalni) magnet ili elektromagnet. Stator se izrađuje u obliku šupljeg cilindra (valjka) od masivnog željeza ili feromagnetnih segmenata (međusobono izolovanih) limova^[4] složenih u pakete (na ovaj način smanjuju se negativni efekti kolebanja magnetnog polja). Na statoru se nalaze (magnetni) polovi. U elektromagnetnoj verziji, na polovima se nalaze namotaji izolirane žice izrađene od bakra (u žljebovima jezgra). Stator se montira u kućište, izrađeno najčešće od livenog željeza. Kod mašina manje snage, kućište može biti i od plastike ili drugog podesnog materijala. Bakar, kao vrlo dobar provodnik električne struje, koristi se u izradi namotaja radi smanjenja gubitaka i opterećenja u motorima.^[5] Kao alternativni materijal može se koristi aluminij. Iako je jeftiji i lakši, ima manju električnu provodljivost od bakra, koristi se u motorima male snage koji rade samo povremeno i u kratkim intervalima.^[6]

Kada se kroz namotaje statora propušta istosmjerna struja stvara se statorska magnetno-pobudna sila i statorski fluks. Pošto je struja istosmjerna i statorski fluks je nepomičan. Kod sinhronih mašina namotaj statora je polifazni, a kroz namotaje rotora prolazi istosmjerna električna struja. Broj polova na statoru kod ovih mašina jednak je broju polova na rotoru.^[7] Način izrade je sličan za većinu izvedbi, najznačajnija razlika je u broju polova, od najmanje dva do preko sto.^[8]

Žljebovi statora indukcionih motora konstruišu se slično statoru sinhronih mašina.^[9]

Namotaji statora

Visina napona koji se inducira u namotajima statora zavisi od jačine magnetnog toka, brzine obrtanja rotora i broja namota u statoru. Namotaji se u statoru mogu rasporediti na više načina pri čemu treba zadržati fazni pomak od 120 stepeni a da izlazne vrijednosti napona (kod generatora) budu što bliže idealnoj sinusoidalnoj formi, sa što manje harmonijskih odstupanja. Namotaji se mogu povezivati u “zvijezdu” ili “trougao” (odnosno, “Y” ili “delta”). ^[4][10]

Hlađenje statora

Električne mašine se najčešće hlade spontanim otpuštanjem toplote preko kućišta u okolinu. Hlađenje se može pospješiti ugradnjom lopatica na osovini rotora za bržu cirkulaciju zraka, izradom rebara na kućištu radi povećanja površine za prenos topline i sl. Efikasniji sistemi hlađenja namotaja statora sastoje se od hladnjaka u kojem medij za razmjenu topline može biti voda, ulje ili neki drugi pogodan fluid.^[11]

Oznake

Na kućištu električnih mašina obavezno se postavlja pločica koja sadrži, između ostalih, slijedeće podatke:

• Naziv prozvođača,
• Napon; volt (V),
• Jačina struje, amper (A),
• Frekvencija struje,
• Snaga, vat (W),
• Broj obrtaja,
• Način povezivanja namotaja statora,
• Radna temperatura ili vrijeme trajanja rada pod opterećenjem, i sl.^[12]

1. ^ Klaić, Bratoljub. Veliki rječnik stranih riječi. Zagreb: Zora, 1974.
2. ^ Isaacs, Alan (editor) (1996). Oxford Dictionary of Physics. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-280103-1.CS1 održavanje: dodatni tekst: authors list (link)
3. ^ "Asinhrone mašine" (PDF). FTNUNS (jezik: srpski). Arhivirano s originala (PDF), 21. 10. 2012. Pristupljeno 28. 6. 2016.
4. ^ ^{a b} Cardell. "Principles Of Operation Of Synchronous Machine" (PDF). Clark Science Center (jezik: engleski). Arhivirano s originala (PDF), 3. 3. 2016. Pristupljeno 28. 6. 2016.
5. ^ "Ultra efficient motors". Drives.co.UK. Arhivirano s originala, 9. 5. 2013. Pristupljeno 28. 6. 2016.
6. ^ "IE3 energy-saving motors". Pristupljeno 28. 6. 2016.
7. ^ Donohoe. "Synchronous Machines" (PDF). MSSTATE (jezik: engleski). Arhivirano s originala (PDF), 13. 12. 2014. Pristupljeno 28. 6. 2016.
8. ^ "Izvedbe sinkronih strojeva" (PDF). Tehnička škola Kutina (jezik: hrvatski). Arhivirano s originala (PDF), 17. 4. 2018. Pristupljeno 21. 6. 2016.
9. ^ Dr. Suad Ibrahim Shahl. "Three-Phase Induction Machines" (PDF) (jezik: engleski). Arhivirano s originala (PDF), 5. 11. 2015. Pristupljeno 21. 6. 2016.
10. ^ "Three-Phase Wound-Rotor Induction Motor". Industrical-Electronics (jezik: engleski). Arhivirano s originala, 17. 2. 2015. Pristupljeno 21. 6. 2016.
11. ^ "Basic AC Electrical Generators" (PDF). American Society of Power Engineers (jezik: engleski). Arhivirano s originala (PDF), 3. 3. 2016. Pristupljeno 28. 6. 2016.
12. ^ "Induction motor" (PDF). Turbolab (jezik: engleski). Arhivirano s originala (PDF), 23. 3. 2017. Pristupljeno 21. 6. 2016.