固定子とは何ですか?
自転車を所有している場合は、電力を生成するため、車のオルタネーターと同じものと言えます。
ある意味、それは本当です。
ただし、固定子は実際にはほんの一部です この背後にあるメカニズムの。
つまり、 固定子は正確に何をしますか?
この記事では、この電磁コンポーネントについてもう少し深く掘り下げます。また、固定子をよりよく理解するために、いくつかの関連するFAQについても説明します。
始めましょう。
固定子は固定です オルタネーター、電気モーター、発電機などの回転式電磁装置の一部。
「ステーター」という用語は、「オルタネーター」または「ジェネレーター」と同じ意味で使用されている場合がありますが、これらの大型デバイスの一部にすぎません。これは、オートバイのオルタネーターについて話すときに特に明白です。これは、より多くの場合、ステーターと呼ばれます。
その基本的な構造は、外枠、コア、および巻線です。
外側の固定子フレームは、固定子コアをサポートします。固定子コアは通常、固定子巻線に挿入された薄い鋼の積層であり、固定子巻線(または固定子コイル)は絶縁された銅線でできています。
電流を流すと、固定子コアと固定子巻線が一緒に電磁石になります。
次に、この電磁コンポーネントが何をするか見てみましょう。
エネルギーは固定子を通って回転に出入りします ローター。
固定子は常に静止しています ローターが回転している間、ローターの内部または周囲で回転します。
このようにして、固定子は次のように機能します。
一般的な機械でステーターが行うことは次のとおりです。
固定子は起電用途に限定されませんが、他のシステムでは構造が少し異なる場合があります。流体力学システム(トルクコンバーターなど)では、ステーターがシステムの回転タービンローターとの間で流体の流れをガイドします。
また、一部のデバイスでは、固定子は電気コイルではなく永久磁石アレイです。これは、特定の種類の車のスターターモーターで見られる場合があります。
固定子の基本について説明しました。
それでは、固定子に関するいくつかのよくある質問を見てみましょう。
固定子に関するいくつかの質問に対する回答は次のとおりです。
電気機械で固定子と回転子がどのように連携するかについての基本的な理解を得るために、典型的な誘導モーターを見てみましょう。
固定子フレームには、固定子コイルが巻かれた固定子コアが収納されています。
固定子コイルの巻線は通常、マグネットワイヤ(通常は絶縁されたアルミニウムまたは銅線)でできています。コイル巻線に交流(AC)を流すと電磁界が発生します。
電流の交流の性質により、磁場内の固定子極の極性が変化し、磁場(固定子ではない)が回転します。コイル巻線の設定に応じて、固定子は通常2、4、または6つの固定子極を持つことができます。
ローターは、モーターの可動電気部品です。
固定子と同様に、回転する回転子にも回転子コアと回転子巻線があります。
最も一般的な電気モーターローター構造タイプは、その形状からかご形と呼ばれます。
かご形回転子では、回転子コアは鋼の積層のシリンダーであり、その表面に銅またはアルミニウムの導体が埋め込まれています(回転子の巻線を表します)。
固定子の移動磁場が回転子の導体を横切るとき、それは誘導 電流。この電流は、回転子導体の周りに磁場を生成します。固定子の磁場が極をシフトすると、回転子の磁場もシフトします。この相互作用が回転子を回転させます。
ほぼ同じですが、完全ではありません。
自動車用ACオルタネーターは、自己完結型の外部取り付け型 直流(DC)出力を作成するコンポーネント。これは、車両に必要な電力を生成するオールインワンユニットです。
小型のモーターサイクルには、通常の自動車用オルタネーターよりもシンプルなシステムが必要です。オートバイの「オルタネーター」は、より一般的には「ステーター」と呼ばれ、レギュレーター/整流器が付属しています。
AC電力を生成するために、固定子はフライホイールと呼ばれる回転子と連動します。 AC電源は整流器を介してDCに変換され、レギュレーターはバッテリーへの電圧を調整します。
オートバイのステーターは通常、エンジンの内部に配置され、エンジンの一部と見なされます 。レギュレータ/整流器は通常、他の場所にあります。レギュレーター/整流器は、古いバイクでは2つの別々の部品である可能性がありますが、最近の構造では、1つのユニットにコンパクト化されています。
固定子(およびオルタネーターシステム)の前は、モーターサイクルにマグネトーが使用されていました。マグネトーは、エンジンのスパークプラグに電力を供給するなど、ステーターと同じ機能を果たしましたが、より基本的な形でした。
オートバイのステーターが故障する最も一般的な2つの理由は次のとおりです。
他の電気部品と同様に、固定子は摩耗しやすくなります。振動、環境、温度変化にさらされると、ステータの寿命に影響を与えます。
電圧過負荷は、固定子の故障の背後にあるもう1つの主な原因です。
これは、ヘッドライト、GPS、ヒーター付きグリップ、ステレオを同時に使用するなど、同時に実行される電気アクセサリが多すぎる場合に発生します。固定子は電力需要に追いつくためにもっと一生懸命働かなければならず、最終的には燃え尽きます。
ACモーターは交流を機械的エネルギーに変換します 。
ACモーターでは、AC電力は、出力シャフトの周りのコイル巻線を介して生成された磁場から供給されます。
ACモーターには一般的に2つのタイプがあります:
ACモーターは、3相または単相構成にすることができます。
三相モーターは通常、産業用の大容量電力変換に使用されますが、単相ACモーターは、給水器や庭の設備など、家庭やオフィスで使用されることがよくあります。
DCモーターは直流を機械的エネルギーに変換します 。
DCモーターは通常、固定子、回転子、電機子、およびブラシ付き整流子で構成されます。
DCモーターでは、磁石アレイが固定子として機能し、電機子が回転子に配置され、整流子が直流電流を一方のコイルからもう一方のコイルに反転させます。
DCモーターには2つのタイプがあります:
DCモーターは、定電圧を生成するバッテリーまたはその他の電源から電力を供給され、ACモーターよりも優れた速度変動とより多くのトルクでの制御を提供します。
電気かみそりから電気自動車の窓まで、さまざまな電化製品に搭載されています。