Rotor, také někdy nazývaná kotva, je to pohyblivá část v generátoru nebo elektromotorech, které jsou široce používány v domácích a průmyslových spotřebičích. Ve skutečnosti se pod vlivem magnetického pole otáčí kolem pevné základny.
Konstrukčně se rotor skládá z následujících součástí:
- Core. Je vyrobena z mnoha lisovaných tenkých kovových plátů, navzájem izolovaných speciálním dielektrikem nebo jednoduše oxidovým filmem, který vede proud mnohem hůře než čistý kov. Z nich se rekrutuje jádro a je to „vrstvový dort“. Díky tomu se elektrony nestihnou urychlit kvůli malé tloušťce kovu a zahřívání rotoru je mnohem menší a účinnost celého zařízení je díky snížení ztrát vyšší. Toto konstrukční řešení bylo přijato za účelem snížení Foucaultových vířivých proudů, ke kterým nevyhnutelně dochází během provozu motoru v důsledku převrácení magnetizace jádra. Stejný způsob zacházení s nimi se používá u střídavých transformátorů.
- Vinutí. Izolovaný drát je navíjen na jádro pomocí speciálních technologií. Je důležité dodržet celistvost izolace, aby nedošlo ke zkratu. Protože zařízení často pracuje v extrémních podmínkách s mechanickým zatížením a vibracemi, je důležité dodatečně upevnit drát vinutí v prostoru. K tomu se používá epoxidová pryskyřice.
- rotující hřídel. Je vyrobena z kovu. Ve skutečnosti je to tento konstrukční prvek, který má mechanickou energii, na kterou se elektrická energie přeměňuje prostřednictvím rotoru.
V mnoha případech je hřídel dodatečně umístěna fanoušci. Bez ohledu na to, jak vysoká je účinnost, ale vytápění se nelze vyhnout. Ventilátory chladí motor.
Stojí za zmínku, že ne každý rotor má vinutí, která jsou v podstatě elektromagnetem. Místo toho lze použít permanentní magnety, jako u bezkomutátorových stejnosměrných motorů.
Typy rotorů
K dnešnímu dni se v praxi používají následující typy rotorů:
- fáze. V tomto případě je použito několik nezávislých cívek s vodiči, které jsou vůči sobě umístěny pod úhlem 120 stupňů (nebo 60 stupňů, podle toho, ze které strany se díváte). Dráty cívek jsou vyvedeny a střídavě napájeny kartáčovým systémem.
- Konstrukce klecí pro veverky. Zařízení je vybaveno pevným válcovým jádrem a vyfrézovanými drážkami pro tyče. Jsou vyrobeny z mědi nebo hliníku. Říká se jim zkratované z toho důvodu, že konce jsou navzájem spojeny v kruhu.
Který typ rotoru je lepší – fázový nebo klecový?
Setkáme-li se v praxi s oběma výše popsanými typy rotačních zařízení, pak mají pozitivní i negativní stránky jejich použití.
Předpokládá se, že fázové rotory mají rychlejší a hladší start, schopnost přesnější a dalo by se říci „klenotnické“ regulace rychlosti. Na druhou stranu jsou paradoxně nejoblíbenější právě zkratované možnosti. Nejčastěji je to dáno ekonomickou stránkou problému. V takových systémech je pohyblivá část nesrovnatelně jednodušší a levnější. Kromě toho jsou rotory s kotvou nakrátko odolnější a vyžadují méně pozornosti při údržbě. Všechno je zde jednoduché: neexistují žádné kartáče, které vždy „vyletí“ jako první nebo se během provozu jednoduše vymažou.
Otáčky rotoru a motoru
Rychlost otáčení magnetického pole motoru (synchronní rychlost):
n1 = 60f / p [ot./min],
kde p je počet párů pólů motoru,
f je frekvence sítě (50 Hz).
- 2 póly – 3000 ot./min;
- 4 póly – 1500 ot./min (standardně);
- 6 pólů – 1000 ot./min;
- 8 pólů – 750 ot./min;
- 10 pólů – 600 ot./min;
- 12 pólů – 500 ot./min.
Rychlost otáčení rotoru indukčního motoru je menší než rychlost otáčení magnetického pole:
Historie vzniku rotačního motoru
Druhý název rotačního motoru (RPD) je wankel (jakýsi analog dieselového motoru). Právě Felixu Wankelovi se dnes připisují vavříny vynálezce motoru s rotačním pístem a dokonce se vypráví dojemná historka o tom, jak šel Wankel ke svému cíli ve stejnou dobu, kdy Hitler šel k vlastnímu.
Ve skutečnosti byly věci trochu jiné: talentovaný inženýr Felix Wankel skutečně pracoval na vývoji nového jednoduchého spalovacího motoru, ale byl to jiný motor založený na společné rotaci rotorů.
Po válce byl Wankel naverbován německou firmou NSU, která se zabývala především výrobou motocyklů, do jedné z pracovních skupin pracujících na vytvoření rotačního motoru pod vedením Waltera Freuda.
Wankelovým přínosem je rozsáhlý výzkum těsnění rotačních ventilů. Základní schéma a inženýrská koncepce jsou zásluhou Freuda. Wankel měl sice patent na duální rotaci.
První motor měl rotační komoru a pevný rotor. Nepohodlnost návrhu vedla k nápadu na některých místech změnit schéma.
První motor s rotujícím rotorem začal fungovat v polovině roku 1958. Od svého potomka našich dnů se lišil jen málo – kromě toho, že svíčky musely být přesunuty k tělu.
Brzy společnost oznámila, že se jí podařilo vytvořit nový a velmi slibný motor. Licence na výrobu tohoto motoru si zakoupila téměř stovka automobilek. Třetina licencí skončila v Japonsku.
Jaký je rozdíl mezi rotorem a statorem?
Další dobrá otázka je, jak se liší rotor od statoru a k čemu jsou. Rotor a stator jsou součástí systému generátoru, který dodává vozu elektřinu. Ve statoru vzniká rotující magnetické pole, které se přenáší na rotor a uvádí jej do pohybu.
Hlavním rozdílem bude design dílů. Je také třeba si uvědomit, že stator je stacionární a rotor je naopak. Když tyto dvě části v systému fungují, dostává vůz dostatečné množství proudu.
Rotor motoru
Elektromotory využívají tzv. “veverčí kola” (rotory v kleci), jejichž konstrukce připomíná veverčí bubny.
Když se stator otáčí, magnetické pole se pohybuje kolmo na vinutí vodičů rotoru, objevuje se proud. Tento proud cirkuluje vinutími vodičů a vytváří magnetická pole kolem každého vodiče rotoru. Protože se magnetické pole ve statoru neustále mění, mění se i pole v rotoru. Tato interakce způsobuje pohyb rotoru. Stejně jako stator je rotor vyroben z elektroocelových plechů. Ale na rozdíl od statoru s vinutím z měděného drátu jsou vinutí rotoru vyrobena z litého hliníku nebo siluminu, které fungují jako vodiče.
U primitivního elektromotoru se rotor skládá z dvouhrotové kotvy na jednom vinutí s jasně definovanými póly. Konstrukce zajišťuje otáčení hřídele motoru.
Popsané zařízení má významnou nevýhodu: když se rotace kotvy zastaví, její vinutí zaujmou stabilní polohu. Pro opětovné spuštění motoru je nutné udělit hřídeli určitý krouticí moment.
Kotva se třemi nebo více vinutími je zbavena této závažné nevýhody. Níže uvedený obrázek ukazuje třívinutý rotor.
Takové rotory jsou zcela běžné u malých elektromotorů s nízkým výkonem.
Pro stavbu výkonných trakčních motorů a pro zvýšení stability rychlosti otáčení se používají kotvy s velkým počtem vinutí.
Rotor indukčního motoru
Asynchronní motor – většinou se jedná o litinové pouzdro, do kterého je zalisován magnetický obvod. Jsou v něm vytvořeny speciální drážky, kam zapadá vinutí statoru, sestavené z měděného drátu. Drážky jsou vůči sobě posunuty o 120º, takže jsou pouze tři. Tvoří tři fáze.
Asynchronní elektromotor s fázovým rotorem je vlastníkem velkých rozměrů a hmotnosti. Má ale výborné vlastnosti ohledně rozběhu a seřízení momentů. Motory s rotorem ve veverce jsou dnes považovány za nejspolehlivější. Mají jednoduchý design, a proto jsou levné. Jejich jedinou nevýhodou je velký startovací proud, se kterým se nyní bojuje propojením statorových vinutí z hvězdy do trojúhelníku. To znamená, že start se provádí při připojení hvězdou, po sadě otáček se přepne na trojúhelník.
Dále je nutné zmínit tak důležitou vlastnost asynchronního motoru, jako je prokluz rotoru. Tento jev spočívá v rozdílu mezi frekvencemi otáčení rotoru a magnetickým polem vytvářeným statorem. To se vysvětluje právě tím, že proud se v rotoru indukuje pouze tehdy, když se pohybuje vzhledem k magnetickému poli. A pokud by byly frekvence rotace stejné, pak by tento pohyb jednoduše nenastal. V důsledku toho se rotor snaží „dohánět“ magnetické pole rychlostí, a pokud se tak stane, proud ve vinutí se přestane indukovat a rotor se zpomalí. V tuto chvíli síla, která na něj působí, roste, začíná opět zrychlovat. Tak se dosáhne efektu stabilizace rychlosti otáčení, pro který jsou tyto elektromotory velmi žádané.
Oprava rotoru elektromotoru – klíčové etapy
Bez ohledu na typ zvolené služby zahrnuje převíjení rotoru elektromotoru následující operace:
- demontáž a demontáž elektroinstalace;
- odstranění starého vinutí a vadných mechanismů;
- obnova izolačních vrstev, vinutí, lamel a dalších detailů;
- výměna ložisek s následným lakováním karoserie;
- sestavení emailu motor;
- vizuální hodnocení kvality vinutí;
- konečná diagnostika zařízení.
Je třeba si uvědomit, že přesný seznam fází závisí na stupni poškození a požadavcích zákazníka.
Oprava rotoru vyžaduje odborné znalosti a dovednosti!
Opravy průmyslových rotorů jsou složité a musí je proto provádět kvalifikovaní technici. Je obtížné provést nejen samotný proces, ale také výběr vhodného drátu nebo jeho vinutí. Navíc pro takové opravy je nutné mít odpovídající vybavení. Špatné přetočení má nepříjemné následky. To může mít za následek snížení výkonu elektromotoru nebo dokonce jeho nevratné poškození.
Další karta pro zveřejňování informací o článcích, dopravě nebo jiném důležitém obsahu. Pomůže vám odpovědět na otázky kupujícího a rozptýlit jeho pochybnosti o nákupu. Použijte jej podle svého uvážení.
Můžete jej odebrat nebo vrátit zpět změnou jednoho zaškrtávacího políčka v nastavení součásti. Velmi pohodlně.
