Во время работы генераторов/двигателей механическая энергия конвертируется в электрическую и наоборот. В этом процессе участвуют две ключевые детали — ротор и статор. Внешне статор — это неподвижный стальной корпус с медной обмоткой. Электричество возникает внутри обмотки и расходится по сети. От правильной работы этого узла зависит вся электросистема в целом, поэтому разберём подробнее зачем нужен статор и как он функционирует.
Конструкция узла
В трехфазных генераторах используется три обмотки — по одной на фазу. Каждая сделана из изолированного медного провода, уложенного в пазы сердечника. С выводов обмоток снимают переменный ток. Чаще всего их три или четыре, но встречаются и шесть. Целесообразность зависит от конкретной схемы соединения.
Витки обмотки изолируют от стального основания, чтобы избежать короткого замыкания. Также статор пропитывают специальным лаком, который делает конструкцию монолитной. Она становится влагостойкой, меньше страдает от вибрации.
Роль статора в выработке энергии
В двигателях электричество проходит через обмотку статора, генерируя магнитное поле. Оно раскручивает ротор, который приводит в движение вал. У генераторов всё происходит наоборот. Вал, раскручиваемый силой ветра, воды или работой мотора, вращает ротор, заставляя медные обмотки вырабатывать электричество.
Принцип работы почти не претерпел изменений со времен Теслы и Феррариса, создавших свои первые асинхронные генераторы ещё в конце в 1880-х. Разве только изменилась конструкция агрегатов. Благодаря оптимизация зазоров между ротором и статором, подбору правильного сечения проводов, оптимизации схем обмотки, КПД современного электрооборудования поднялся до 96%.
Распространенные признаки проблем
Симптомы поломки:
- перегрев;
- нехарактерные шумы, гул;
- вибрация;
- потеря мощности;
- искры, запах гари при работе.
Диагностика:
- измерение сопротивления изоляции;
- визуальный осмотр;
- тестирование изоляции повышенным напряжением.
Нарушение целостности изоляции приводит к межвитковому замыканию. Из-за этого генератор теряет в мощности или вовсе перестает работать. Такое случается по разным причинам. Например, изоляция может просто изветшать со временем. Частые пуски/остановки сопровождаются перегревом из-за высоких пусковых токов. Перегрузка генератора особенно при забитых вентканалах ещё сильнее ускоряет износ обмоток. Систематическое «прожаривание» разрушает изоляцию, что рано или поздно приводит к замыканию. Но поломка редко происходит внезапно. Плановое техобслуживание поможет заметить и устранить неисправности сразу.
Ремонт или замена статора
Ремонт почти всегда дешевле покупки нового генератора. Даже полная замена обмоток статора с восстановлением корпуса обходятся дешевле нового оборудования. Это особенно актуально для редких, дорогих или нестандартных машин.
Помимо денежной экономии, ремонт даёт существенный выигрыш во времени. Новый агрегат часто нужно выписывать под заказ, ждать доставки, особенно если модель импортная или давно снята с производства. В то же время качественный ремонт с использованием современных материалов обычно занимает до 3 дней, а при срочном порядке мастера могут управиться за сутки.
Дополнительный плюс ремонта генератора — возможность модернизации. При восстановлении можно улучшить характеристики узла. В распоряжении мастеров современные изоляционные материалы, термостойкие лаки, усиленные крепления обмоток. Всё это повышает рабочий ресурс, устойчивость к перегреву. По итогу клиент получает фактически новый статор — зачастую работающий даже лучшие, чем изначально «по заводу».
