Stator

Stator je nepokretni dio električnih mašina (elektromotora, generatora).

Slika jednog od prvih generatora (u sredini). Desno od njega je tabla sa instrumentima i kontrolama. Frankfurt 1891.

Rotor (dolje lijevo) i stator (gore desno), glavni dijelovi elektromotora

Stator elektromotora bez četkica (iz ventilatora za hlađenje komponenti računara).

Namotaji statora jednog hidrogeneratora.

Konstrukcija

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

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 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. 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.

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. Način izrade je sličan za većinu izvedbi, najznačajnija razlika je u broju polova, od najmanje dva do preko sto.

Žljebovi statora indukcionih motora konstruišu se slično statoru sinhronih mašina.

Namotaji statora

Načini povezivanja namotaja 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”).

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.

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.

Zanimljivosti

Univerzalni motor je kolektorski motor sa serijskom pobudom koji može raditi i na istosmjernu i na naizmjeničnu struju. Njegova konstrukcija je vrlo jednostavna, kompletno magnetno kolo je izrađeno od tankih limova. Ima male dimenzije i veliku brzinu vrtnje tako da je njihova primjena rasprostranjena u aparatima za domaćinstvo i sl.

Mašine istosmjerne struje su skuplje, teže se održavaju i imaju kraći vijek trajanja od električnih mašina koje rade na jednosmjernu struju. To su razlozi da se i generatori istosmjerne struje potiskuju iz upotrebe a zamjenjuju ih poluprovodnički ispravljači.

Također pogledajte

• Istosmjerna struja
• Naizmjenična struja
• Elektrotehnika