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轉子

鎖定
轉子指由軸承支撐的旋轉體。光盤等自身沒有旋轉軸的物體,當它採用剛性連接或附加軸時,可視為一個轉子。
中文名
轉子
外文名
rotor
應用領域
電機、渦輪機
本    質
轉動部件

轉子術語簡介

根據ISO標準,由軸承支撐的旋轉體稱為轉子。轉子多為動力機械和工作機械中的主要旋轉部件
電機或某些旋轉式機器(如渦輪機)的旋轉部分。電機的轉子一般由繞有 線圈的鐵芯、滑環、風葉等組成。 [1] 
電動機、發電機、燃氣輪機透平壓縮機等動力機械或工作機械中高速旋轉的主要部件。
轉子 轉子
主轉子在高速下旋轉,其速度接近臨界轉速時轉軸產生撓度變形。甚至由於共振引起機械破壞。轉子的橫向振動的固有頻率是多階的,故其相應的臨界轉速也是多階的。當轉子的工作轉速低於一階臨界轉速時稱為剛性轉子,而轉子的工作轉速高於一階臨界轉速時稱為柔性轉子。
任何類型的轉子的工作轉速都不得接近臨界轉速。轉子的臨界轉速的大小取決於其製造材料、結構形式、幾何尺寸、支承特點等因素。

轉子工作原理

例如,感應電動機中由轉軸鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的轉子,在定子繞組產生的旋轉磁場的驅動下產生高速回轉運動。轉子兩端採用滾動軸承並安裝固定在電動機外殼的端蓋中。 [2] 
轉子
轉子(6張)
因為無論哪種型的轉子、當其運轉時都會產生離心慣性力,並影響轉子的強度和機械效率。所以對轉子都適當地加以平衡,重新分佈其各部分的質量,以便減小在轉動過程中產生的離心慣性力。
轉子 轉子 [4]
當轉子的不平衡質量近似地分佈在垂直於旋轉軸的同一平面上時,如單個盤形凸輪的平衡,可以通過增加或去除平衡塊重量的大小和位置,達到靜平衡,即使轉子上各個部分的質量之重心與旋轉軸重合。
而當轉子的不平衡重量位於垂直旋轉軸的平行平面時,只有轉子轉動起來後,才會出現不平衡重量,這種動不平衡的消除,多是通過改變平衡塊的重量和位置,消除慣性力和慣性力偶達到動平衡。避免轉子在彈性支承上產生振動。

轉子轉子分類

典型的轉子有透平機械轉子、電機轉子、各種泵的轉子和透平壓縮機的轉子等。轉子在某些特定的轉速下轉動時會發生很大的變形並引起共振,引起共振時的轉速稱為轉子的臨界轉速
在工程上,工作轉速低於第一階臨界轉速的轉子稱為剛性轉子,大於第一階臨界轉速的轉子稱為柔性轉子
由於轉子作高速旋轉運動,所以需要平衡。靜平衡主要用於平衡盤形轉子的慣性力。剛性轉子的動平衡可以通過通用平衡機來平衡慣性力和慣性力偶,消除轉子在彈性支承上的振動。
柔性轉子的動平衡比較複雜,從原理上區分,有振型平衡法和影響係數法兩類。 [3] 

轉子常見故障

轉子因換向困難、轉速高、各種故障多發。常見的故障有換向器損壞、軸承損壞、風葉損壞、電刷磨損、轉子繞組燒燬等。

轉子換向器損壞

換向器常見的故障是表面燒成洞、換向片飛出、換向片與換向片之間短路、換向器失圓、換向器磨損過度、雲母片凸出、換向片與線圈引線虛接等。
換向器表面燒成洞、換向片飛出、換向片與換向片之間短路、換向器磨損過度的故障,要對換向器進行更換,同時轉子繞組也需要更換。
對於換向器失圓的故障,用卧式車牀進行加工處理後,還可繼續使用。
換向片與線圈引起虛接的,視情況可對虛接的故障點進行沖洗鉚接或焊接。如無法找到故障點的,只能對換向器進行更換,同時轉子繞組也需要更換。
換向器雲母片凸出的,可將鋼鋸條帶齒的一側打磨薄後,將雲母片刻低,並進行倒角和研磨處理。

轉子軸承損壞

電動工具常用的軸承型號有608、629、101、102、200、201等。
軸承的常見故障是間隙過大、軸承碎裂、跑外套、跑內套、抱死等。對於軸承間隙過大、軸承碎裂、抱死等故障,需要換上新軸承。對於某些跑外套、間隙過大的,可墊薄鐵皮(如可用某些鐵製的飲料瓶)或更換機殼。而對於某些間隙不是特別大的,可塗AB萬能膠來解決。對於某些跑內套的,可在轉軸上用衝麻點的方法來解決。

轉子風葉損壞

風葉多見故障時風葉碎裂、變形、鬆動,可拆舊件或換上新品。對於鐵質風葉變形的,也可用尖嘴鉗進行校正。對於風葉與軸之間鬆動的,也可塗AB萬能膠來粘牢。

轉子電刷磨損

一般情況下,當電刷的長度磨損到原長度的1/3時,應進行更換。電刷過短,很容易燒燬換向器而造成轉子報廢。電刷的尺寸,一般用長×寬×高表示,更換時除要求尺寸一樣外,還要用相同的牌號來更換。一般情況下,2個電刷應同時更換。
參考資料
  • 1.    董大年.現代漢語分類大詞典 辭海版:上海辭書出版社,2007
  • 2.    林崇德,姜璐,王德勝;何本方,李春生,李德芳等;姜璐.中國成人教育百科全書 物理·機電:南海出版公司,1994
  • 3.    方大千.實用電機維修技術:人民郵電出版社,2004
  • 4.    安陽工學院MOOC《電機與拖動》第一章 1.2直流電機的結構+1.3直流電機的銘牌數據和主要系列