Меню
Корзина

Как устроен ротор электродвигателя?

Основным устройством всех электроприборов, которое приводит их в действие, является электродвигатель, состоящий из неподвижной, статичной части – статора и подвижного элемента – ротора. Единственная вращающаяся часть в электродвигателе – ротор - наиболее уязвимое звено электромашины. Часто при возникновении поломок в электродвигателе, чтобы восстановить рабочее состояние электроприбора, необязательно менять весь мотор. Возможно, причина неисправности кроется в подвижной части двигателя, и достаточно купить ротор и заменить им вышедшую из строя деталь.
 
Для лучшего понимания, какой именно ротор подойдет к определённому электроинструменту, необходимо разобраться в устройстве механизма, разновидностях и нюансах работы.
 
Устройство и разновидности ротора
 
Принцип работы электродвигателя основывается на законах электромагнитной индукции, когда преобразование электроэнергии в механическую происходит под действием силовых электромагнитных полей в замкнутом контуре.
 
Ротор электродвигателя состоит из вращающегося вала и сердечника с обмотками. Роторный вал – стальная деталь цилиндрической формы, которая выполняет функцию передачи вращающего момента. На вал насаживается сердечник, набранный из спрессованных стальных пластин круглой формы. Сталь для пластин применяется та же, что и в сердечнике статора – электротехническая (кремниевая). Это позволяет свести к минимуму влияние вихревых токов и увеличить коэффициент полезного действия двигателя в целом. По всей поверхности сердечника проходят продольные пазы. Они необходимы для прокладки электрической обмотки.
 
Роторы делятся на короткозамкнутые и фазные. Принципиальное отличие фазных роторов – наличие фазной обмотки в виде витков катушек, которые укладываются в пазы сердечника по всей окружности, причём количество фаз соответствует их числу в статоре. Соединение фаз обмотки может быть выполнено в виде треугольника или звезды. Схема соединения зависит от номинального напряжения электродвигателя и питающей сети.
 
Подключение обмотки происходит с помощью контактных колец, которые устанавливаются на роторном валу. Контактные кольца, обычно латунные или стальные, обязательно изолируются друг от друга и роторного вала. Концы обмотки крепятся к кольцам. Неразрывность электрической цепи ротора с электроцепью неподвижной части двигателя обеспечивают токопроводящие щётки. Плавный запуск электродвигателя с нагрузкой на вал требует добавочного сопротивления. Для подключения дополнительного сопротивления, реостатов щётки имеют выводы в корпус двигателя. Это позволяет регулировать частоту вращения. После достижения ротором оптимальной скорости вращения контактные кольца накоротко замыкаются, и дополнительное сопротивление отключается.
 
Короткозамкнутые роторы отличаются от фазных тем, что у них отсутствует обмотка, а её функции выполняют стержни из металла, замкнутые с обоих концов между собой. Такую конструкцию часто называют «беличьей клеткой». Действительно, короткозамкнутый ротор устроен так, что движения его в статоре напоминают колесо, которое вращает белка. Часто роль стержней выполняет металл - алюминий или медь, - залитый в расплавленном виде в пазы сердечника.
 
Как правило, стержни расположены параллельно и под уклоном относительно вала и оси вращения. Это расположение стержней исключает пульсацию магнитного поля.
 
Движение ротора такой модификации происходит за счёт магнитного поля, создание которого обеспечивает обмотка, проложенная в корпусе статора. Проходящий по ней переменный ток формирует магнитное поле, вращение которого создаёт ток в замкнутых контурах «беличьей клетки». Такой электроток заставляет вращаться вал с сердечником.
 
В электродвигателях бытовых инструментов, таких как угловая шлифовальная машина (УШМ), а в народе - просто "болгарка", ротор состоит из обмотки, вала с коллектором и секциями магнитопровода. Встречающиеся поломки двигателя болгарки нередко связаны именно с ротором. Неисправности могут быть вызваны дефектом вала, разрывом электропроводки, истиранием щёток и другими причинами. Чтобы спасти дорогостоящий инструмент и сохранить бюджет, нужно принять экономически выгодное решение - купить ротор на болгарку (роторы).
22/05/19