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。

電動機、發電機、燃氣輪機和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。

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。

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迴轉運動。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。

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，重新分布其各部分的質量，以便減小在轉動過程中產生的離心慣性力。

當轉子的不平衡質量近似地分布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。

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。

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、轉子繞組燒毀等。

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，用臥式車床進行加工處理後，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。