1. Stationair onderdeel: stator

Belangrijkste subcomponenten van de stator:

• Stator kern:
  Een gelamineerde structuur van dunne, siliciumrijke staalplaten (0,3–0,5 mm dik). Laminering vermindert wervelstroomverliezen (afvalwarmte veroorzaakt door geïnduceerde stromen in de kern) en hysterese verliezen (energieverlies door omkeringen van het magnetische veld). De kern heeft gelijkmatig verdeelde sleuven aan de binnenomtrek om de statorwikkeling vast te houden.
• Statorwikkeling (ankerwikkeling):
  Een set koperen of aluminium spoelen die in de gleuven van de statorkern worden geplaatst. Wanneer er wisselstroom wordt toegevoerd, genereert de wikkeling een roterend magnetisch veld (RMF)—de kritische kracht die de rotor aan het draaien brengt.
  • Voor eenfase-wisselstroommotoren: de wikkeling bestaat vaak uit een ‘hoofdwikkeling’ (voor het koppel) en een ‘hulpwikkeling’ (om de motor te starten, aangezien eenfasestroom alleen geen draaiveld kan creëren).
  • Voor driefasen-wisselstroommotoren: Er worden drie afzonderlijke wikkelingen gebruikt (elektrisch 120° uit elkaar), die op natuurlijke wijze een sterk roterend magnetisch veld creëren zonder hulpcomponenten.
• Statorframe (motorbehuizing):
  Een stijve buitenbehuizing (meestal gemaakt van gietijzer, aluminium of staal) die:
  • Ondersteunt de statorkern en beschermt interne componenten tegen stof, vocht en fysieke schade.
  • Fungeert als koellichaam om de warmte af te voeren die wordt gegenereerd door de statorwikkeling en de kern.
  • Biedt bevestigingspunten (bijv. voeten, flensen) om de motor aan apparatuur te bevestigen.

2. Roterend onderdeel: Rotor

A. Rotor voor inductiemotoren (meest voorkomende type)

• Rotor kern:
  Net als de statorkern is het een gelamineerde structuur (platen van hoogsiliciumstaal) met sleuven aan de buitenomtrek. Laminering minimaliseert energieverliezen tijdens rotatie.
• Eekhoornkooiwikkeling:
  Een geleider met lage weerstand (meestal aluminium of koper) die rechtstreeks in de sleuven van de rotorkern wordt gegoten. De uiteinden van deze geleiders worden kortgesloten door twee dikke "eindringen" (ook van aluminium/koper), waardoor de vorm van een "eekhoornkooi" ontstaat.
  • Er is geen externe elektrische verbinding nodig: het roterende magnetische veld van de stator induceert wervelstromen in de kooiwikkeling, die zijn eigen magnetische veld creëert. De interactie tussen de RMF van de stator en het geïnduceerde veld van de rotor genereert koppel, waardoor de rotor gaat draaien.
• Rotoras:
  Een massieve metalen staaf (staal) die in het midden van de rotorkern is geperst of gelast. Deze brengt het rotatiemoment van de rotor over op externe belastingen (via koppelingen, poelies of tandwielen). De as is aan beide uiteinden gelagerd voor een soepele rotatie.

B. Rotor voor synchrone motoren

• Veldwikkeling:
  Een set geïsoleerde koperen spoelen gewikkeld rond een ijzeren kern (de "rotorpoolstukken"). In tegenstelling tot inductiemotoren ontvangt deze wikkeling gelijkstroom (DC) (via sleepringen en borstels) om een ​​permanent magnetisch veld (noord-/zuidpolen) op de rotor te creëren.
• Sleepringen en borstels (voor gewikkelde rotoren):
  • Sleepringen: Twee metalen ringen (messing/koper) gemonteerd op de rotoras, elektrisch verbonden met de veldwikkeling. Ze draaien mee met de rotor.
  • Penselen: Koolstof- of grafietblokken bevestigd aan het statorframe, die tegen de sleepringen drukken. Ze leveren gelijkstroom van een externe bron aan de draaiveldwikkeling.
  • Opmerking: Sommige moderne synchrone motoren gebruiken permanente magneetrotoren (geen veldwikkeling of sleepringen), die eenvoudiger en efficiënter zijn.

3. Ondersteunende en beschermende componenten

• Lagers:
  Bevinden zich aan beide uiteinden van de rotoras (in de eindkappen van het statorframe). Ze verminderen de wrijving tussen de roterende as en het vaste frame, wat zorgt voor een stille, slijtagearme rotatie. Veelvoorkomende typen zijn:
  • Kogellagers: Voor kleine tot middelgrote motoren (hoge snelheid, lage belasting).
  • Rollagers: Voor grote motoren (hoge belasting, zware toepassingen).
• Eindkappen (Lagerhuizen):
  Kunststof of metalen afdekkingen die aan de voor- en achterkant van het statorframe zijn bevestigd. Ze omsluiten de lagers en houden de rotoras op zijn plaats, terwijl ze ook voorkomen dat er stof in de motor komt.
• Koelsysteem:
  Voorkomt oververhitting (een belangrijke oorzaak van motorstoringen). Methoden omvatten:
  • Ventilatorkoeling:Een kleine ventilator die op de rotoras (in de achterste eindkap) is gemonteerd en lucht over de stator en de rotor blaast.
  • Natuurlijke koeling: Voor kleine motoren (die afhankelijk zijn van warmteafvoer via het statorframe).
  • Geforceerde lucht-/waterkoeling: Voor grote motoren met een hoog vermogen (met externe ventilatoren of watermantels rond de stator).
• Aansluitdoos:
  Een weerbestendig compartiment op het statorframe met elektrische aansluitingen. Het biedt een veilig verbindingspunt voor de wisselstroomvoeding (naar de statorwikkeling) en, bij synchrone motoren, de gelijkstroomvoeding (naar de veldwikkeling van de rotor).
• Thermische beveiliging (optioneel):
  Apparaten zoals thermische overbelastingsrelais of PTC-thermistors Deze zijn ingebouwd in de statorwikkeling. Ze detecteren overmatige hitte (bijvoorbeeld door overbelasting of spanningsschommelingen) en schakelen de stroom uit om motorschade te voorkomen.

Kortom, de stator genereert het magnetische aandrijfveld, de rotor zet magnetische kracht om in mechanische rotatie en ondersteunende componenten zorgen voor een betrouwbare, langdurige werking. Al deze onderdelen werken samen om van wisselstroommotoren de werkpaarden te maken van industriële, commerciële en huishoudelijke toepassingen.