Qu'est-ce qu'un stator ? (Qu'est-ce que c'est, Que fait-il, FAQ)

Qu'est-ce qu'un stator ?
Si vous possédez un vélo, vous pourriez dire que c'est la même chose que l'alternateur de la voiture puisqu'il génère de l'énergie électrique.

Dans un sens, c'est vrai.
Cependant, le stator n'est en fait qu'une pièce du mécanisme derrière cela.

Alors, que fait exactement un stator ?

Dans cet article, nous allons approfondir un peu la connaissance de ce composant électromagnétique. Nous couvrirons également certaines FAQ connexes pour mieux comprendre le stator.

Cet article contient

  • Qu'est-ce qu'un stator ?
  • Que fait un stator ?
  • 5 FAQ relatives au stator
    • Comment fonctionnent le stator et le rotor ?
    • Un stator de moto est-il identique à un alternateur de voiture ?
    • Qu'est-ce qui peut causer une panne de stator de moto ?
    • Qu'est-ce qu'un moteur à courant alternatif ?
    • Qu'est-ce qu'un moteur à courant continu ?

Commençons.

Qu'est-ce qu'un stator ?

Le stator est le stationnaire partie des dispositifs électromagnétiques rotatifs tels que l'alternateur, le moteur électrique ou le générateur.

Vous pourriez entendre le terme "stator" utilisé de manière interchangeable avec "alternateur" ou "générateur", même s'il ne représente qu'une partie de ces appareils plus gros. Cela est particulièrement évident lorsqu'il s'agit de l'alternateur de moto - qui est plus souvent appelé stator.

Sa construction de base est un cadre extérieur, un noyau et des enroulements.

Le châssis extérieur du stator fournit un support pour le noyau du stator. Le noyau du stator est généralement mince, des tôles d'acier insérées avec l'enroulement du stator, et l'enroulement du stator (ou la bobine du stator) est constitué de fil de cuivre isolé.

Lorsqu'un courant électrique est appliqué, ensemble, le noyau du stator et l'enroulement du stator deviennent un électroaimant.

Voyons ensuite ce que fait ce composant électromagnétique.

Que fait un stator ?

L'énergie circule à travers le stator vers et depuis un tournant rotor.

Le stator est toujours immobile pendant que le rotor tourne, soit à l'intérieur, soit autour de lui.
De cette façon, le stator peut agir comme :

  • Enroulement de champ (bobine de champ ou aimant de champ), où le champ magnétique rotatif du stator entraîne l'induit du rotor pour créer un mouvement .
  • Induit, où les bobines de champ mobiles sur le rotor influencent le stator pour créer une sortie .

Voici ce que fait un stator dans les machines courantes :

  • Moteur électrique : Dans un moteur (moteur à courant alternatif ou moteur à courant continu), l'enroulement de champ du stator génère un champ magnétique puissant pour entraîner le rotor en rotation, produisant le mouvement de travail.
  • Alternateur ou générateur : Dans ces appareils, le stator convertit le champ magnétique tournant du rotor à un courant électrique.

Le stator n'est pas limité aux applications électromotrices, bien que sa structure puisse être un peu différente dans d'autres systèmes. Dans les systèmes hydrodynamiques (comme un convertisseur de couple), le stator guide le flux de fluide vers ou depuis le rotor de turbine rotatif du système.

Et dans certains appareils, le stator est un réseau d'aimants permanents au lieu d'une bobine électrique. Vous pouvez le voir dans certains types de démarreurs de voiture.

Nous avons couvert les bases du stator.
Passons maintenant en revue quelques FAQ sur les stator.

Voici les réponses à certaines questions sur le stator que vous pourriez avoir à l'esprit :

1. Comment fonctionnent le stator et le rotor ?

Pour comprendre comment un stator et un rotor fonctionnent ensemble dans une machine électrique, examinons un moteur à induction typique :

A. Comment fonctionne un stator

Le châssis du stator abrite le noyau du stator qui est enroulé avec la bobine du stator.

L'enroulement de la bobine du stator est généralement constitué d'un fil magnétique (généralement un fil d'aluminium ou de cuivre isolé). Un champ électromagnétique est généré lorsqu'un courant alternatif (CA) est appliqué à l'enroulement de la bobine.

La nature alternative du courant modifie la polarité des pôles du stator dans le champ magnétique, faisant tourner le champ magnétique (et non le stator). Selon la configuration de l'enroulement de la bobine, un stator peut généralement avoir 2, 4 ou 6 pôles de stator.

B. Comment fonctionne un rotor

Le rotor est le composant électrique mobile d'un moteur.
Semblable au stator, le rotor tournant a également un noyau de rotor et un enroulement de rotor.

Le type de construction de rotor de moteur électrique le plus courant est appelé cage d'écureuil en raison de sa forme.
Dans un rotor à cage d'écureuil, le noyau du rotor est un cylindre de tôles d'acier, avec des conducteurs en cuivre ou en aluminium intégrés dans sa surface (représentant l'enroulement du rotor).

Lorsque le champ magnétique mobile du stator traverse les conducteurs du rotor, il induit un courant. Ce courant crée un champ magnétique autour des conducteurs du rotor. Comme le champ magnétique dans le stator déplace les pôles, il en va de même pour le champ magnétique dans le rotor - et c'est cette interaction qui fait tourner le rotor.

2. Un stator de moto est-il identique à un alternateur de voiture ?

Presque pareil, mais pas tout à fait.
Un alternateur AC automobile est un autonome, monté à l'extérieur composant qui crée une sortie de courant continu (CC). C'est une unité tout-en-un qui génère la puissance nécessaire à un véhicule.

La petite moto nécessite un système plus simple que les alternateurs automobiles ordinaires. Un "alternateur" de moto est plus communément appelé "stator" et est accompagné d'un régulateur/redresseur.

Pour générer du courant alternatif, le stator fonctionne avec un rotor, appelé volant d'inertie. Le courant alternatif est converti en courant continu via le redresseur, tandis que le régulateur régule la tension vers la batterie.

Le stator de la moto est généralement situé à l'intérieur du moteur et est considéré comme faisant partie de celui-ci . Le régulateur/redresseur se trouve généralement ailleurs. Le régulateur/redresseur peut être constitué de deux pièces distinctes dans les vélos plus anciens, mais les constructions plus modernes les ont compactés en une seule unité.

Avant le stator (et les systèmes d'alternateur), une magnéto était utilisée sur les motos. La magnéto remplissait la même fonction que le stator, y compris l'alimentation de la bougie d'allumage du moteur, mais avait une forme plus basique.

3. Qu'est-ce qui peut causer une panne de stator de moto ?

Voici les deux raisons les plus courantes de panne de stator de moto :

A. Utilisation et usure au fil du temps

Comme tout composant électrique, le stator est sujet à l'usure. L'exposition aux vibrations, à l'environnement et aux changements de température aura un impact sur la durée de vie du stator.

B. Surcharge de tension

La surcharge de tension est une autre cause principale de défaillance du stator.

Cela se produit lorsque trop d'accessoires électriques fonctionnent en même temps, comme l'utilisation simultanée des phares, du GPS, des poignées chauffantes et de la chaîne stéréo. Le stator doit travailler plus fort pour répondre à la demande de puissance et finit par s'éteindre.

4. Qu'est-ce qu'un moteur à courant alternatif ?

Un moteur à courant alternatif convertit le courant alternatif en énergie mécanique .
Dans le moteur à courant alternatif, le courant alternatif provient des champs magnétiques générés par les enroulements de bobine autour d'un arbre de sortie.

Il existe généralement deux types de moteurs AC :

  • Synchrone : Le moteur synchrone tourne à la même vitesse que la fréquence du courant électrique fourni. Son enroulement d'induit est alimenté par une source alternative, tandis que l'enroulement de champ est excité par une source continue.
  • Induction (asynchrone) : Le moteur à induction est le moteur électrique le plus simple. Le courant électrique nécessaire pour produire le couple dans l'induit du rotor est induit par le champ magnétique tournant de l'enroulement de champ du stator.

Le moteur à courant alternatif peut être une configuration triphasée ou monophasée.
Les moteurs triphasés sont généralement utilisés pour la conversion de puissance industrielle en vrac, tandis que vous trouverez souvent des moteurs à courant alternatif monophasés à la maison et au bureau, comme les chauffe-eau ou les équipements de jardin.

5. Qu'est-ce qu'un moteur à courant continu ?

Le moteur à courant continu convertit le courant continu en énergie mécanique .
Un moteur à courant continu comprend généralement un stator, un rotor, une armature et un collecteur à balais.

Dans un moteur à courant continu, un réseau d'aimants fonctionne comme le stator, l'induit est placé sur le rotor et un commutateur inverse le flux de courant continu d'une bobine à l'autre.

Il existe deux types de moteurs à courant continu :

  • Moteur CC à balais :dans ces moteurs, la charge et la polarité des balais sur le commutateur contrôlent la vitesse et la direction du moteur.
  • Moteur CC sans balais :les moteurs sans balais sont plus récents que les moteurs CC à balais, mais sont construits de la même manière, sans les balais. Ils utilisent des circuits spécialisés pour contrôler la vitesse et la direction du moteur.

Les moteurs à courant continu sont alimentés par des batteries ou une autre source d'alimentation qui génère une tension constante, et ils offrent une meilleure variation de vitesse et un meilleur contrôle avec plus de couple que les moteurs à courant alternatif.

Vous les trouverez dans une large gamme d'appareils, des rasoirs électriques aux vitres électriques des voitures.