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Estator

Rotor (abajo a la izquierda) y estator (arriba a la derecha) de un motor eléctrico
Estator de un motor de corriente alterna trifásico
Estator de un motor de corriente continua sin escobillas del ventilador del refrigerador de la computadora.

El estator es la parte estacionaria de un sistema rotatorio, [1] que se encuentra en generadores eléctricos , motores eléctricos , sirenas , motores de lodo o rotores biológicos (como los flagelos bacterianos o la ATP sintasa ). La energía fluye a través de un estator hacia o desde el componente rotatorio del sistema, el rotor . En un motor eléctrico, el estator proporciona un campo magnético que impulsa la armadura giratoria ; en un generador , el estator convierte el campo magnético giratorio en corriente eléctrica . En los dispositivos accionados por fluido, el estator guía el flujo de fluido hacia o desde la parte giratoria del sistema.

Diseño

Los estatores de los motores están hechos de hierro o acero o de una placa de circuito impreso (PCB). Originalmente utilizados en aplicaciones de baja potencia, los estatores de PCB pueden ser más livianos, más pequeños y menos ruidosos. [2]

Un diseño incorpora delgadas pistas de cobre en el estator de la placa de circuito impreso que sirven como bobinados. Las pistas están intercaladas con láminas de vidrio epoxi que aíslan cada bobina de sus vecinas. Un núcleo de aire reemplaza al núcleo de hierro tradicional, lo que ahorra espacio y peso y permite un espacio de aire más pequeño. [2]

Los devanados de horquilla se pueden utilizar en la construcción de estatores de motores eléctricos. Esta tecnología utiliza devanados con cables que, individualmente, pueden tener secciones transversales mayores que las utilizadas en devanados convencionales.

Motores

Dependiendo de la configuración de un dispositivo electromotriz giratorio, el estator puede actuar como el imán de campo , interactuando con la armadura para crear movimiento, o puede actuar como la armadura , recibiendo su influencia de las bobinas de campo móviles en el rotor. Los primeros generadores de CC (conocidos como dinamos ) y motores de CC colocaban las bobinas de campo en el estator y las bobinas de generación de energía o de reacción motriz en el rotor. Esto es necesario porque se necesita un interruptor de potencia en movimiento continuo conocido como conmutador para mantener el campo correctamente alineado a lo largo del rotor giratorio. El conmutador debe hacerse más grande y más robusto a medida que aumenta la corriente.

Devanado del estator de un generador en una central hidroeléctrica .

El estator de estos dispositivos puede ser un imán permanente o un electroimán .

Un alternador de CA produce energía a través de múltiples bobinas de generación de energía de alta corriente conectadas en paralelo, eliminando el conmutador.

Estator de un motor de inducción trifásico
Estator de un motor de inducción trifásico

Dispositivos de fluidos

En una turbina , el elemento del estator contiene álabes o puertos que se utilizan para redirigir el flujo de fluido. Dichos dispositivos incluyen la turbina de vapor y el convertidor de par . En una sirena mecánica, el estator contiene una o más filas de orificios que admiten aire en el rotor; al controlar el flujo de aire a través de los orificios, se puede alterar el sonido de la sirena. Un estator puede reducir la turbulencia y la energía rotacional introducida por un ventilador de turbina axial, creando una columna de aire constante con un número de Reynolds más bajo . [3]

Referencias

  1. ^ Klempner, Geoff; Kerszenbaum, Isidor (2004). Operación y mantenimiento de grandes turbogeneradores. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-61447-0.
  2. ^ ab Gustes-Pinto, Paulo (26 de marzo de 2022). "Este motor de flujo axial con un estator de PCB está listo para un mundo electrificado". IEEE Spectrum . Consultado el 26 de abril de 2022 .
  3. ^ "Ventiladores de desestratificación de Airius". Archivado desde el original el 20 de abril de 2017. Consultado el 19 de abril de 2017 .

Enlaces externos