Rotor là gì? Sự khác biệt giữa Stator và Rotor được phân biệt qua những đặc điểm nào. Nhiều người vẫn hay bị nhầm lẫn giữa Stator và Rotor, vậy hãy cùng tìm hiểu nhé dể biết sự khác biệt giữa Stator và Rotor là gì nhé.
1. Rotor là gì?
Rotor (phần quay) là phần chuyển động, phần quay của máy và có trong động cơ điện hoặc máy phát điện.
Rotor hoạt động nhờ vào lực tương tác giữa các cuộn dây và các từ trường điện tích, tạo ra một mô men xoắn xoay quanh trục quay của nó.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rotor
Cấu tạo
Rotor bao gồm 3 bộ phận chính lõi thép, dây quấn và trục máy:
- Lõi thép rotor gồm các lá thép kỹ thuật điện được lấy từ phần bên trong của lõi thép stato ghép lại, mặt ngoài dập rãnh để đặt dây quấn, ở giữa có dập lỗ để lắp trục.
- Trục máy không đồng bộ làm bằng thép, trên đó gắn lõi thép rotor.
- Dây quấn rotor có hai kiểu : rotor ngắn mạch còn gọi là roto lồng sóc và roto dây quấn.
Nguyên lý hoạt động của rotor
Dòng điện ba pha cấp cho cuộn dây stato sẽ sản sinh năng lượng khiến cho rotor tạo ra từ thông quay. Từ thông sẽ tạo ra một từ trường trong khe hở không khí.
Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi sắt của rotor, làm cảm ứng trong dây quấn rotor các suất điện động.
Vì rotor kín mạch nên trong dây quấn có dòng điện và từ thông do dòng điện hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở các khe hở.
Dòng điện trong dây quấn rotor có tác dụng với từ thông khe hở để tạo ra momen và quyết định tốc độ quay của rotor.
3. Các loại rotor hiện nay
Với động cơ cảm ứng hay máy điện không đồng bộ
Rotor lồng sóc
Rotor lồng sóc gồm lõi thép được ghép bởi các lá ghép kỹ thuật điện và thanh dẫn là các thanh đồng hoặc nhôm cách đều nhau được đặt dọc trục ngoại vi, bị chập vĩnh viễn ở hai đầu bởi hai vành ngắn mạch.
Đối với động cơ nhỏ, rotor được đúc nguyên khối với thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát.
Rotor lồng sóc quay với tốc độ nhỏ hơn từ trường quay của stato hoặc tốc độ đồng bộ và cung cấp cảm ứng cần thiết của dòng rotor cho momen xoắn động cơ, tỷ lệ với độ trượt.
Các momen xoắn tạo ra lực chuyển động thông qua các cánh quạt đến tải và với những động cơ có công suất trên 100kW, thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào các rãnh rotor, gắn chặt vào vành ngắn mạch.
Rotor dây quấn
Rotor dây quấn là một nam châm lớn với các cực được chế tạo từ cán thép chiếu ra khỏi lõi rotor và được quấn dây giống như dây quấn 3 pha stato với cùng số cực từ như dây quấn stato. Các cực sẽ được cung cấp dòng điện trực tiếp hoặc từ hóa bằng nam châm vĩnh cửu.
Dây quấn kiểu này luôn được đấu sao (Y) và có ba đầu ra đấu với ba vành trượt, gắn vào trục quay của rotor và được cách điện với trục.
Ba chổi than cố định luôn tỳ trên vành trượt để dẫn điện vào một biến trở cũng nối sao nằm bên ngoài động cơ để khởi động hoặc điều chỉnh tốc độ.
Rotor dây quấn hoạt động với tốc độ không đổi và có dòng khởi động thấp hơn, đồng thời, hiệu suất chạy của động cơ được cải thiện khi động cơ tăng tốc bởi sức cản bên ngoài giảm xuống.
Đối với động cơ điện xoay chiều
Roto cực lồi
Rotor cực lồi gồm một trục thép chắc chắn với các rãnh chạy dọc bên ngoài xilanh, dây quấn bằng đồng chạy quanh cực từ, các vòng dây được quấn cách điện với nhau.
Hai đầu nối của vành trượt thông qua chổi than, chạy dọc theo các vòng nối với nguồn điện một chiều. Dòng điện xoay chiều khi đi qua chổi than, biến thiên thành dòng điện một chiều.
Đặc điểm
- Rotor này hoạt động ở tốc độ dưới 1500 vòng/phút (vòng quay mỗi phút) và 40% mô-men xoắn định mức của nó mà không bị kích thích.
- Nó có đường kính lớn và chiều dài trục ngắn.
- Khe hở không đồng đều.
- Rotor có độ bền cơ học thấp.
Roto cực ẩn
Rotor cực lồi được làm bằng một trục thép chắc chắn với các khe chạy dọc theo chiều dài bên ngoài của xylanh để giữ các cuộn dây trường của rotor được ép bằng các thanh đồng được chèn vào các khe và được bảo vệ bằng nêm. Các khe không tiếp xúc với các cuộn dây và được giữ ở cuối rotor bằng các dây quấn.
Đặc điểm
- Rotor hoạt động ở tốc độ từ 1500-3000 vòng/phút.
- Nó có độ bền cơ học mạnh mẽ.
- Khoảng cách không khí là thống nhất.
- Đường kính của nó nhỏ và có chiều dài trục lớn và đòi hỏi mô-men xoắn cao hơn rotor cực lồi.
- Được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, khí đốt và nhiệt điện.
4. Sự khác biệt giữa Stator và Rotor là gì?
Giống nhau
Roto và Stator có một điểm chung giống nhau là cấu tạo đều có lõi thép và dây quấn. Cũng chính vì lý do này mà khá nhiều người khi mới tiếp xúc với hai động cơ thì thường bị nhầm lẫn với nhau.
Khác nhau
Sự khác biệt lớn nhất giữa stato và rotor chính là stato là phần cố định còn roto là phần quay (phần chuyển động) của động cơ. Cụ thể:
- Stato: tạo ra từ trường và cơ chế để hỗ trợ động cơ. gồm các bộ phận lõi, stato quanh co và khung. Các cuộn dây được nhúng vào lõi. Sau đó tạo ra lực điện động cảm ứng khi dòng điện chảy qua bộ phận lõi để đạt được chuyển đổi năng lượng điện. Chức năng chính của giá đỡ là cố định và hỗ trợ lõi stator.
- Rotor: gồm một lõi rotor, một rotor quanh co và trục. Các rotor cũng là một phần của mạch từ của động cơ. Cuộn dây rotor tạo ra lực điện từ, tạo ra momen điện từ thông qua dòng điện. Trục là thành phần chính hỗ trợ trọng lượng của rotor, truyền tải moment và kết quả công suất cơ.
>>> Xem thêm: Công nghệ điều khiển động cơ Servo
