Изготовление роторов и статоров: 
как создают сердце механизма?

Изготовление роторов и статоров дарит жизнь большинству современных механизмов. Ведь это два ключевых элемента, благодаря которым функционирует самая разная техника: от двигателей до гидроэлектростанций. Вместе они образуют единую систему, обеспечивающую преобразование энергии в механическое движение, будь то вращение вала, перемещение поршня или любое другое. От качества этих деталей зависят:

• эффективность работы оборудования. Точность обработки, балансировка и соответствие материалов требованиям обеспечивают оптимальное взаимодействие ротора и статора, а это влияет на мощность, скорость вращения и КПД механизма;
• бесперебойность. Любой брак при выпуске недопустим, так как может привести к вибрации, шуму, перегреву, преждевременному износу и даже r поломке техники;
• экономия. Безупречно изготовленные детали служат дольше, а значит, могут даже переработать свой ресурс, прежде чем им потребуются ремонт и замена.
  
  

Роль ротора и статора

Взаимодействие ротора и статора основано на их функциях. Статор - статичная часть двигателя. Обычно это полый цилиндр, закрепленный в корпусе двигателя. Его внутренняя поверхность покрыта обмотками из медного провода. При подаче тока эти обмотки образуют вращающееся магнитное поле.

Ротор - подвижная часть, которая находится в статоре. Может быть выполнен в виде цилиндра с обмотками или с постоянными магнитами. В конструкции насаживается на вал, который и передает вращательное движение рабочему механизму. Изготовление роторов неотделимо от изготовления статоров, ведь эти детали работают в надежной связке. И, соответственно, процесс их выпуска проводится комплексно и “под ключ”.

В современном производстве применяют разные типы роторов и статоров, оптимизированные под конкретные задачи. Например, в высокоскоростных двигателях используются роторы с постоянными магнитами, а в двигателях, которым необходим  высокий крутящий момент, - роторы с обмотками.

Принцип работы ротора и статора

Работа этих двух компонентов основана на фундаментальных законах электромагнетизма. Статор содержит обмотки, обычно три фазы, расположенные под углом 120° по отношению друг к другу. При поступлении на них трехфазного переменного тока образуется вращающееся магнитное поле. Скорость, с которой оно перемещается, зависит от частоты тока и от количества полюсов статора.

Ротор может быть двух типов: с обмотками (в асинхронном двигателе) или с постоянными магнитами (в синхронном). В первом варианте магнитное поле статора индуцирует электротоки в обмотках ротора. Во втором роторные магниты напрямую вступают в контакт с полем статора.

В процессе контакта поле ротора стремится выровняться с полем, которое образует статор. Из-за постоянного изменения положения поля статора ротор начинает крутиться, следуя за ним. Так возникает вращающий момент, который “вынуждает” ротор двигаться. Причем в синхронных двигателях скорость ротора точно совпадает со скоростью вращения магнитного поля, а в асинхронных он вращается чуть медленнее поля статора (возникает так называемое явление “скольжения”).

Производство роторов и статоров обязательно предусматривает возможность регулирования скорости и мощности. Скорость вращения ротора можно менять, повышая или понижая частоту тока в обмотках статора. Частота влияет на силу магнитного поля и, следовательно, на мощность двигателя.
 
Для обоих компонентов очень важны точность изготовления и качество материалов. А также аккуратность сборки: воздушный зазор между ротором и статором должен быть минимальным, но достаточным для свободного вращения. На распределение магнитного поля и эффективность двигателя влияет также форма пазов статора и ротора. А использование специальных материалов (например, редкоземельных магнитов) позволяет создавать более мощные и компактные двигатели. 

В некоторых современных типах двигателей положение ротора отслеживают датчики. Это помогает оптимизировать работу и повысить ее эффективность.

Изготовление роторов и статоров:
от бытовой техники до турбин

Изготовление роторов и статоров - основа основ для очень многих механизмов. Перечислим основные сферы, где работает этот сплоченный союз, и приведем примеры самых популярных устройств: 

• бытовая техника - стиральные машины, холодильники ноу фрост, пылесосы, кухонные комбайны, кондиционеры;
• заводское оборудование - станки, насосы, компрессоры, промышленные вентиляторы;
• транспорт - электромобили, гибридные устройства, электропоезда;
• возобновляемая энергетика - ветрогенераторы и гидроэлектростанции;
• авиация и космонавтика - системы управления закрылками самолетов, системы жизнеобеспечения на космических станциях;
• робототехника - промышленные роботы и сервоприводы;
• компьютерная техника - жесткие диски и системы охлаждения.  

Таким образом, эти компоненты обеспечивают движение, генерацию энергии и точное управление в самых разных механизмах. 

Этапы производства роторов и статоров

Изготовление роторов и изготовление статоров начинается с проектирования и разработки: создания 3D-модели и чертежей, расчета электромагнитных параметров, выбора материалов и технологий производства. После закупки материалов специалисты входного контроля проверяют их качество и дают добро на выпуск. Процесс обычно состоит из следующих этапов:   

• изготовление магнитопровода. Штамповка или лазерная резка пластин из электротехнической стали, сборка пакета пластин (шихтовка), его опрессовка или склеивание; 
• обработка магнитопровода. Токарная “отделка” внешней поверхности статора или внутренней поверхности ротора, фрезерование пазов для обмоток;
• изготовление обмоток - намотка катушек на специальных станках, изолирование отдельных витков и катушек;
• укладка обмоток. Их размещение в пазах статора или ротора, фиксация с помощью изоляционных материалов;
• пропитка обмоток специальными лаками или смолами для улучшения изоляции и теплоотвода;
• сборка ротора: установка вала, монтаж подшипников, для деталей с постоянными магнитами - установка и фиксация магнитов;
• динамическая балансировка ротора для устранения вибраций при вращении;
• финишная обработка: шлифовка внешней поверхности статора и ротора, очистка от загрязнений и остатков материалов.

После производства роторов и статоров, еще до этапа сборки, они выдерживают промежуточный контроль: проверку геометрических размеров, электрические испытания (измерение сопротивления обмоток, проверку изоляции), испытания магнитных свойств.

Далее двигатель собирают: устанавливают ротор в статор, выполняют монтаж подшипниковых щитов и других компонентов. И проводят еще одни испытания, финальные: проверку работоспособности в разных режимах, измерение параметров (мощности, КПД, вибрации, шума). Готовый механизм упаковывают и отгружают заказчику. 
 

Производство роторов и статоров нашими предприятиями: 
гарантия качества

Хотите, чтобы ваша техника работала долго и бесперебойно? Участники нашего проекта посвятят вашей задаче максимум сил и времени, чтобы создать действительно качественные изделия. При изготовлении роторов и статоров они учтут любые нюансы: от нагрузки на оборудование до условий, в которых оно будет работать. И предложат вам полный комплекс услуг: от проектирования до послепродажного обслуживания. Ждем ваших заказов! 

Услуга			Стоимость, тыс. руб.
Изготовление ротора до 100 кг			от 20
Изготовление ротора до 500 кг			от 50
Изготовление ротора свыше 500 кг			от 100
Балансировка ротора			от 15
Нанесение покрытия			от 10